CZ259396A3

CZ259396A3 - Method of cooling and purification of flue gases and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ259396A3
Application number: CZ962593A
Authority: CZ
Inventors: Patrick Muller; Hans Ruegg
Original assignee: Von Roll Umwelttechnik Ag
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-03-12
Also published as: JPH09506037A; FI963527A0; FI963527A; CA2184087A1; WO1996021504A1; NO963774L; NO963774D0; PL316169A1; US5878677A; JP3009926B2; CH689633A5; EP0749349A1

Description

Způsob chlazení a čištění kouřových plynů a zařízení k jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu chlazení a čištění kouřových plynů, přičemž se plynné škodliviny kouřových plynů, zejména SO2 a CH1, absorbují na pevném absorpčním činidle. Vynález se rovněž týká příslušného zařízení k provádění uvedeného způsobu.

Dosavadní stav techniky

Zařízením pro spalování odpadků přísluší dnes funkce pro zpracování odpadu. Za využití tepelné energie, která je v odpadu obsažena, se odpady do velké míry mineralizují. Přitom vznikají dva prvořadé problémy: Prvním je co nejúplnější zpětné získání energie z horkých kouřových plynů, druhým je čištění kouřových plynů, tj. zbavení kouřových plynů těch látek, jež jsou pro okolí problémem.

Z mnoha látek, obsažených v odpadu, vzniká při jejich spalování velký počet škodlivin. Jako nejdůležitější plynné škodliviny v kouřovém plynu lze uvést: kyselinu solnou HCl, (jakož i Cl₂), ze spalování odpadů, obsahujících PVC, a také oxid siřičitý S0₂ ze spalování gumy, čeřeného kalu, papíru a barviv. Přitom na rozdíl od ostatních paliv, jako například uhlí, vznikají velká množství HCl.

Pro emisi těchto škodlivin jsou dnes ve většině zemí zákonem předepsány přísné mezní hodnoty emisí. Tak tomu je například ve Švýcarsku nařízením o čistotě ovzduší (LRV), v Německu nařízením o ochraně proti imisím (Blm SchV) a v prostoru EG směrnicemi ke spalování sídlištních odpadků.

Tak například 17.BImSchV v Německu předpisuje mezní hodnotu pro čistý plyn 10 mg/N m pro HCl (vztaženo na suchý kouřový plyn s 11% podílem

Typické zařízení pro spalování odpadků je konstruováno takto: odpadky se spalují v topeništi s dodatečnou spalovací komorou. Kouřové plyny, vznikající při spalování, proudí spalinovým kotlem, zařazeným za topeništěm, pro zpětné' získávání tepla a vstupují pak do dále zařazených zařízení pro čištění kouřových plynů, kde při nízkých teplotách nastává odlučování škodlivin. Přitom se k čištění kouřových plynů nejčastěji používá mokrých postupů, tj. zpracování kouřových plynů v jednostupňové nebo vícestupňové mokré pračce. Ξ části se používá též suchých postupů, při nichž se plynné škodliviny absorbují na jemnozrnných pevných absorpčních činidlech. Tyto pevné látky se za tím účelem uvádějí vhodným způsobem do styku s kouřovými plyny.

Tato typická konstrukce zařízení pro spalování odpadků je spojena s některými nevýhodami. Jelikož se čištění kouřových plynů provádí až za koncem kotle, proudí škodliviny, velice agresivní, kotlem, kde vedou k vážným problémům s korozí. Největší míry koroze se přitom vyskytují na nejteplejších plochách pro přenos tepla, tj. na topných plochách přehřívače. Přitom dochází ke dvěma hlavním mechanismům: jedním je přímá koroze vysokou teplotou u ploch přenášejících teplo, způsobená koroz-ivními látkami v kouřovém plynu, zejména působením HCl, druhým je tvoření povlaku na plochách, přenášejících teplo popílkem z topeniště, obsahujícím lepkavé korozivní látky, při silné korozi pod těmito povlaky. Přitom hraje HCl opět hlavní roli. Tyto silné korozivní jevy na horkých plochách, přenášejících teplo, omezuj-í dosažitelné teploty páry a tím, užívá-Li se páry k výrobě proudu, i elektrickou účinnost spalovacího zařízení. Kromě toho vedou k periodickému zastavování zařízení a k nákladným revizím kotle s velkými náklady pro odstranění nánosů na plochách, přenášejících teplo.

Užití suchých čisticích postupů za kotlem má tu další nevýhodu, že při nízkých tam panujících teplotách lze z reakčně kinetických důvodů dosáhnout dostatečného odlučování SO^ jen s velkými přebytky absorpčních činidel.

Suché odlučování SO^ a HCl je známo. Jako absorpční činidla přicházejí v úvahu látky, obsažené v přírodním vápenci, totiž uhličitan vápenatý CaCC_q a dolomit CaMg (CO^)^, jakož i oxid vápenatý CaO a hydroxid vápenatý Ca(0H)₂, a dále analogické sloučeniny alkalických zemin (například MgO, Mg(0H)₉, atd.). Jako produkty odlučování vznikají CaSO_d a CaClp. Typické koncentrace škodlivin v nevyčištěném kouřovém plynu jsou 100C mg/Nm HCl a 300 mg/Nm S0₂- Typické složeni kouřového plynu při spalování odpadků z domácností je 70 %

N₂, 11 % Ca₂, 7 % 0₂ a 12 % H₂0.

Z publikace H. Michele, Rauchgasreinigung mít trockenen Sorber.tien - Mcglichkeiten und Grer.zen, Chem.-Ing.-Tech. 55, 1984, č. 11, str. 819 - 829, jsou známy rovnovážná poloha a kinetika reakcí důležitých pro odlučování. Výsledný hydroxid vápenatý Ca(0H)„ se při teplotách nad 400 °C rozkládá v reakci zvané dehydratace, na oxid vápenatý CaO. Uhličitan vápenatý CaCO^ se při teplotě nad 750 °C rozkládá v reakci, zvané dekarbonizace, na oxid vápenatý CaO. Pro koncentraci čistého plynu o 100 mg/Nm HCl je rovnovážná teplota reakce HCl s absorpčními činidly při obsahu vody 5 až 20 % v kouřových plynech 570 °C a 540 °C. Při vyšších teplotách již nenastává proto dostatečné odlučování. Odlučování S0₂ probíhá při tepp lotách pod 600 ^JC s nedostatečnou rychlostí reakce.

Z publikace C. Weinell a další, Hydrogen Chloride Reaction with Line and Limestone: Kinetics and Sorption Capacity, Ing. Eng. Chem. Res., 1992, 31, 164 - 171, je známo, že odlučování HCI probíhá reversibilr.ě, tj. HCI, již odloučený, se při teplotách nad 600 °C opět uvolní.

Z DE 3 022 480 je znám způsob odsíření spalných nebo redukčních plynů za horka vápencem nebo dolomitem, popřípadě příslušnými pálenými výrobky (odsiřovací činidla) při kterém se spalné nebo redukční plyny zavádějí jako fluidizační plyn do reaktoru s fluidní vrstvou, který obsahuje odsiřovací činidla. V reaktoru s fluidní vrstvou se nastaví teplota 700 až 1100 °C a stechíometrický poměr

1,2 až 2,0 (počítáno jako Ca : S). Pevné látky, vynesené kouřovými plyny z reaktoru s fluidní vrstvou, se odloučí v odlučovači prachu a opět zavádějí nazpět do reaktoru s fluidní vrstvou, takže vznikne cirkulující fluidní vrstva. Tento způsob má tu nevýhodu, že při zvolené teplotě a zvole ném stechíometrickém poměru by bylo lze odloučit pouze tako vé množství HCI, které pro spalování domácích odpadků ne 3 stačí. Pno typické koncentrace škodlivin 1000 mg/Nm HCI a 3

300 mg/Nm SO^ '< kouřovém plynu odpovídá stechíometrický poměr 2,0, počítáno jako Ca : S, stechiometrickému poměru 0,5, počítána jako Ca : (S + 0,5 Cl), tj. pro kombinované odloučení SQg a HCI bylo by k dispozici příliš málo absorpč nich činidel. Zejména však brání nepříznivý rovnovážný stav absorpční reakc-e, který se při vyšších teplotách posouvá na stranu plynného výtěžku HCI, dostatečnému odloučení HCI. Proto činí rovnovážná koncentrace HCI v plynné fázi při o

700 °C a 5 % obsahu vody již 450 mg/Nm , tj. odloučí se jen bezvýznamné množství HCI.

Z DE 3 307 848 je znám způsob dodatečného spalování a čištění výrobních spalin v metalurgii, obsahujících hořlavé složky, při kterém se výrobní spaliny a plyny, obs.ahující kyslík a potřebný ke spalování, zavádějí odděleně do reaktoru s fluidní vrstvou do cirkulující fluidní vrstvy, kde se výrobní spalný plyn zároveň dodatečně spaluje a čistí. V reaktoru s fluidní vrstvou se nastaví teplota 700 °C až 1100 °C a stecniometrický poměr 1,2 až 3,0 (počítáno jako Ca : S). Pevné látky, vynesené s kouřovými plyny z reaktoru s fluidní vrstvou se oddělují v odlučovači prachu a opět vedou nazpět do reaktoru s fluidní vrstvou, takže vznikne cirkulující fluidní vrstva. I tento postup má tu nevýhodu, že při zvolené teplotě a zvoleném stechiometrickém poměru se odlučuje příliš málo HCl.

Z WC 88/08741 je známo chladit horké výrobní odpadní plyny v cirkulující fluidní vrstvě, přičemž se pracovní horký odpadní plyn chladí ve směšovací komoře recirkulcvanou ochlazenou pevnou látkou a recirkulovaným ochlazením pracovním plynem. Ve fluidní vrstvě nedochází však k žádnému čištění plynu a zpětné vedení plynu zvětšuje množství kouřových plynů, což je škodlivé, jelikož to znamená zvětšení konstrukčního objemu dále zařazených přístrojů. Zvětšení objemu kouřových plynů znamená kromě toho zmenšení množství tepla, jež lze v kotli získat nazpět, jelikož :se zvětší ztráta tepla vět raním. To snižuje účinnost kotle.

Z DE 4 023 060 je známo zavádět horké výrobní odpadní plyny středovým-otvorem do vanovité, stacionární fluidní vrstvy, přičemž ochlazená pevná látka z fluidní vrstvy teče přes vnitřní stěnu vany do proudu výrobního plynu a ochlazuje jej. Ani zde nedochází k čištění plynu a vzniká ta nevýhoda, že potřebný přídavný fluidizační vzduch zvětšuje proud kouřových plynů s negativními důsledky.

Z ΕΡ-Α-0 529 243 je známo vyvolat v prvním reaktoru s fluidní vrstvou pomocí katalytického materiálu úplné odbourání dioxinu ve výrobních odpadních plynech. V dále zařazeném druhém reaktoru s fluidní vrstvou se provádí rychlé ochlazení, aby již nemohl vzniknout žádný dioxin.

Z EP-A-0 328 874 je známo chladit kouřové plyny ze spalování domácích odpadků v několika za sebou zařazených, jako přenašeče tepla v podobě svazků trubek vytvořených chladicích kouřových plynů postupně nepřímým přenášením tepla a zároveň je čistit. Přitom se v každém z nejméně tří stupňů zavádí do proudu kouřových plynů dílčí množství absorpčního činidla, které je k množství škodlivin, obsaženému v kouřovém plynu, v poměru menším než stechiometrickém.

Podstata vynálezu

Vynález vychází z úlohy navrhnout takový způsob shora uvedeného druhu, který umožňuje jak optimální čištění kouřových plynů, tak i účinnější chlazení kouřových plynů, přičemž je zároveň vyloučeno nebezpečí koroze na plochách, přenášejících teplo.

Tato úloha je podle vynálezu vyřešena tím, že kouřové plyny se v prvním stupni jako fluidizační plyny v cirkulující fluidní vrstvě uvedou při teplotách nad 600 °C do styku s absorpčním činidlem, přičemž se alespoň část částic pevné látky a absorpčního činidla, vynesených z fluidní vrstvy, oddělí od proudu kouřových plynů a vede se alespoň částečně zpět do fluidní vrstvy a kouřové plyny z prvního stupně se v druhém stupni uvádějí při teplotách pod 600 °C do styku s absorpčním činidlem.

Výhody dosažené vynálezem spočívají zejména v tom, že v důsledku dvoustupňového čištění plynu probíhá jeho první stupeň v cirkulující fluidní vrstvě a při předem určeném řízení teploty se dosáhne optimálního odlučování jak SO^ tak i HCl při současném optimálním využití absorpčních činidel.

Jelikož proudění plynu a pevné látky se vyznačuje mnohem lepším přechodem tepla na stěny než proudění plynu, umožňuje kombinace čištění plynu za sucha a kotle s fluidní vrstvou také velmi účinné odvádění tepla. Tím lze silně zmenšit konstrukční objem kotle oproti dosud běžnému zařízení.

V reaktoru s fluidní vrstvou u prvního stupně se stěny vytvoří jako plochy přenášející teplo a případně se přímo ve fluidní vrstvě upraví přídavné plochy pro přenos tepla.

Vytvoření jako cirkulující vrstva umožňuje kromě toho vyřešení problémů s korozí. Jednak erosivní působení proudění plynu a pevných látek zabraňuje vzniku korozivních povlaků na plochách, přenášejících teplo ve fluidní vrstvě. Za druhé pak se lepkavé létavé prachy, zanášené do reaktoru s fluidní vrstvou, již spojují s cirkulující pevnou látkou dříve, než přijdou do styku s plochami, přenášejícími teplo.

Aby se mimoto zabránilo korozi ploch, přenášejících teplo, vysokou teplotou v důsledku styku s korozivními látkami v kouřovém .plynu, tj., aby se umožnil přechod k vyšším teplotám páry, vyvede se část plochy, přenášející teplo, u prvního stupně, z dráhy kouřových plynů do vnějšího chladiče s fluidní vrstvou. Částice pevné látky slouží jako přechodné prostředí pro přenášení tepla z reaktoru s fluidní vrstvou do chladiče s fluidním ložem, část cirkulující pevné látky se vede do chladiče s fluidním ložem. Ochlazená pevná látka se z chladiče s fluidním ložem dopravuje zpět do reaktoru s fluidní vrstvou, kde nabere teplo z proudu kouřového plynu.

Ve smyslu vynálezu se nyní v chladiči s fluidním ložem, tedy mimo dráhu kouřových plynů, s výhodou upraví ty plochy pro přenos tepla, které jsou nejsilněji zasaženy korozí. To jsou ty nejteplejší plochy pro přenos tepla, tedy přehřáté plochy. Tím se dosáhne silného zmenšení míry koroze. Nyní je možný přechod k vyšším teplotám páry, který značně zlepší elektrickou účinnost spalovacího zařízení. Tato opatření zároveň v důsledku zmenšené tendence ke vzniku napečených vrstev a koroze snižují náklady na revizi a zvyšují tím životnost zařízení .

Vynález bude nyní blíže vysvětlen v souvislosti s výkresy.

Na výkresech jsouznázorněna tři provedení způsobu podle vynálezu a jsou níže podrobněji popsána.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je blokový diagram prvního provedení vynálezu.

Obr. 2 je blokový diagram druhého provedení vynálezu.

Obr. 3 je blokový diagram třetího provedení vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 se horké kouřové plyny z neznázorněného topeniště zařízení zavádějí za účelem tepelného zpracování odpadu jako fluidizační plyny do reaktoru 6 s fluidní vrstvou (naznačeno šipkou . Stěny reaktoru 6 s fluidní vrstvou jsou vytvořeny jako plochy pro přenos tepla; případně mohou být ve fluidní vrstvě upraveny další plochy pro přenos tepla.

Tyto chladicí plochy jsou na obr. 1 souhrnně symbolicky označeny značkou 7. Reaktor 5 s fluidní vrstvou je provozován s tak velkou rychlostí plynu, že alespoň část částic pevné látky se společně s proudem kouřových plynů odvádí z reaktoru 6 a fluidní vrstvou. Když se přes vedení 9 plyny dostanou do odlučovače 10 prachu, který může být vytvořen například jako cyklón, filtr prachu nebo jako elektrický filtr, oddělí se částice pevné látky od proudu kouřových plynů. Část pevných látek se vede zpět do reaktoru 6. s fluidní vrstvou, takže nevznikne cirkulující fluidní vrstva; přitom mohou být pevné látky přímo přes vedení 11 nebo alespoň částečně přes vedení 12, vnější chladič 15 s fluidním ložem a vedení 14 zaváděny do reaktoru 6 s fluidní vrstvou. Část pevných látek, vedená přes chladič 15 s fluidním ložem, se ochlazuje ve stacionární fluidní vrstvě (fluidním loži) přímým nebo nepřímým přenášením tepla; příslušné plochy pro přenos tepla jsou symbolicky označeny značkou 16. Fluidizační plyn, potřebný pro provoz chladiče 15 s fluidním ložem, se do chladiče 15 s fluidním ložem přivádí přes vedení 17 a opět se nad fluidním ložem odvádí k dalšímu využití (vedení 18).

V reaktoru 6 s fluidní vrstvou, v odlučovači 10 prachu a v chladiči 15, jemu přiřazených, probíhá první stupeň způsobu podle vynálezu, který je v blokovém schématu podle obr.

označen značkou 1,. Přes vedení 8 se jemnozrnná sucháabsorpční činidla zavádějí do reaktoru 6 s fluidní vrstvou a přimíchávají se k Částicím pevné látky ve fluidní vrstvě. Cirkulující fluidní vrstva prvního stupně _1 se vyznačuje velmi dobrým promísením plynu a pevné látky. Kromě toho recirkulovaná pevná látka způsobí velmi homogenní rozložení teploty v celém reaktoru 6 s fluidní vrstvou. Tyto předpoklady vytvářejí optimální podmínky pro dobré oddělování SO^, které se provádí při teplotě nad 600 °C. S výhodou probíhá provoz prvního stupně při teplotě mezi 600 a 1200 °C. V tomto teplotním rozsahu probíhá absorpce SO^ s dostatečnou rychlostí reakce.

První stupeň 1_ je prováděn se stechiometrickým poměrem nejméně 1,0, počítáno jako Ca : (S + 0,5 Cl). Při typických

Ί O koncentracích škodlivin 1000 mg/Nm HCl s 300 mg/Nm SO^ v kouřovém plynu to odpovídá stechiometrickému poměru nejméně 3,9, počítáno jako Ca : S, tj. velkém přebytku absorpčních činidel, vztaženo na odlučování SO?, které v tomto stupni hlavně nastává. To umožňuje znamenité odlučování SO^Kouřové plyny, opouštějící odlučovač 10 prachu, se zavádějí do druhého stupně 3a postupu tím, že se přes potrubí 21 přivádějí jako fluidizační plyny do druhého reaktoru 20 s fluidní vrstvou, kde nastává oddělování HCl a další chlazení kouřových plynů. Reaktor 20 s fluidní vrstvou je vybaven plochami 22 k přenášení tepla, popřípadě chlazení, přičemž opět jsou stěny vytvořeny jako plochy k přenosu tepla nebo jsou přímo ve fluidní vrstvě upraveny přídavné plochy pro přenos tepla. Provoz druhého reaktoru 20 s fluidní vrstvou probíhá rovněž s tak vysokou rychlostí plynu, že se z druhého reaktoru 20 s fluidní vrszvou vynáší spolu s kaučukovými plyny alespoň část částic pevné lárky a převádí se přes vedení 23 do odlučovače 24 prachu. Tam se pevná látka od proudu plynu odděluje a přes potrubí 25 se recirkuluje do druhého reaktoru 20 s fluidní vrstvou. Zásadně je také zde dána možnost, aby se použilo externího chladiče s fluidním ložem.

Menší část pevné látky, oddělené v odlučovači 10 prachu prvního stupně _1, se nerecirkuluje, nýbrž se přes potrubí 19 přivádí do druhého reaktoru 20 s fluidní vrstvou druhého stupně 2a. S touto pevnou látkou se z prvního stupně 1_ dostane do druhé stupně 2a také velký podíl nespotřebovaných absorpčních činidel. Tímto je pokryta potřeba absorpčních činidel ve druhém stupni, jelikož provoz prvního stupně se děje s velkým přebytkem, pokud jde o odloučení SO^. Cirkulující fluidní vrstva druhého stupně 2a vytvoří

LI v důsledku velmi dobrého promísení plynu a pevné látky a druhých dob prodlevy absorpčních činidel dobré předpoklady pro odloučení HCl. Provoz tohoto stupně probíhá při teplotách pod 600 °C, takže je zaručeno dostatečné oddělení HCl. Jelikož z druhého stupně 2a se nemohou žádné pevné látky dostat nazpět do prvního stupně _1, je také vyloučeno nebezpečí, že HCl, již odloučený, se opět uvolní v důsledku rever sibilní absorpce HCl.

Vyčištěné a ochlazené kouřové plyny se přes potrubí 26 vedou do běžného kotle, na výkresu neznázorneného, ve kterém se za zpětného získávání tepla ochlazují na žádanou teplotu (s výhodou přibližně 200 °C), než se vedou do komína, který rovněž není znázorněn. Při dostatečném ochlazení ve druhém stupni může být ovšem od běžného kotle zcela upuštěno.

U provedení způsobu, znázorněného na obr. 2, se první stupeň 1. postupu provede tak, jak již bylo popsáno. Prvky blokového schématu známé z obr. 1 s tejné jako v obr. 1, jsou na obr. 2 označeny stejnými vztahovými značkami. U tohoto příkladu provedení je ve druhém stupni 2b druhý reaktor 20 s fluidní vrstvou rozšířen o vnější chladič 27 s fluidním ložem, ve kterém se chladí alespoň část pevných látek, oddělených v odlučovači 24 prachu a přiváděných vedením

28. Přes vedení 29 se pak část ochlazené pevné látky vede zpět do druhého reaktoru 20 s fluidní vrstvou. Fluidizační plyn, potřebný pro provoz chladiče 27 s fluidním ložem se chladiči 27 s fluidním ložem přivádí přes vedení 41 a opět odvádí vedením 42 nad fluidním ložem. U tohoto provedení mohou odpadnout přídavné chladicí plochy ve fluidní vrstvě, jelikož pevná látka, ochlazená v chladiči 27 s fluidním ložem, odnímá teplo z kouřových, stále ještě horkých plynů z prvního stupně .1 a zajistí chlazení.

Za odlučovačem 24 prachu je s výhodou zařazen vícestupňový proudový chladič 30, který má několik stupňů 31,

32, 33 odlučování prachu. U jednotlivých stupňů 31, 32, 33 odlučovače prachu může jít o cyklony, prašné filtry a podobně. U příkladu provedení, znázorněného na obr. 2, je jako poslední stupeň 33 odlučovače prachu upraven elektrostatický odlučovač.

Je zřejmé, že by bylo možno použít jiného vytvoření nebo jiného počtu jednotlivých stupňů 31, 32, 33 pro odlučování prachu.

Od odlučovače 24 prachu proudí kouřové plyny přes potrubí 35 k prvnímu stupni 31 odlučování prachu, další spojovací vedení mezi stupni 31, 32, popřípadě 32, 33 odlučování prachu jsou označena značkami 36, 37·

Část pevné látky, ochlazení v chladiči 27 s fluidním ložem, se z chladiče 27 s fluidním ložem odebírá a zavádí se přes potrubí 38 přímo před poslením stupněm 33 odlučování prachu do proudu kouřových plynů. Částice pevné látky, ochlazující kouřové plyny jsou strhávány proudem kouřových plynů a přes spojovací vedení 37 dopravovány do stupně 33 odlučování prachu, tam oddělovány od kouřových plynů a zaváděny do vedení 36, kde jsou opět strhovány proudem kouřových plynů a dopravovány do předposledního stupně 32 odlučování prachu. Po odloučení v tomto stupni se dostávají opět s proudem kouřových plynů přes potrubí 35 do stupně 31 odlučování prachu, odkud jsou přes vedení 39 vedeny nazpěz do druhého reaktoru 20 s fluidní vrstvou.

Zatímco tedy kouřové plyny proudí vždy k nejbližšímu chladnějšímu stupni odlučování prachu, dopravuje se pevná látka vždy k nejbližšímu stupni, až se znovu ochladí.v chladiči 27 s fluidním ložem.

U provedení znázorněného v obr. 3 odpadá druhý reaktor 20 s fluidní vrstvou, upravený na obr. 1 a 2. K prová13 dění druhého stupně 2c je upraven pouze chladič 27c s fluidním ložem a proudový výměník 30c tepla. Proudový výměník 30c tepla je opět s výhodou vytvořen ve více stupních. U příkladu provedení, znázorněného na obr. 3, jsou analogicky k obr. 2 znázorněny tři stupně 31, 32, 33 odlučování prachu, také zde je však počet a provedení jednotlivých stupňů volitelný volně podle potřeby.

U tohoto provedení způsobu podle vynálezu může být odlučovač 10 prachu u prvního stupně 1. proveden tak, že podíl absorpčních činidel, vynesený s kouřovými plyny přes potrubí 21 z prvního stupně 1^, postačuje pro oddělení HCl v druhém stzpni 2c. Další možnost spočívá v tom, že se část pevné látky, odloučené v odlučovači 10 prachu, převede nespotřebovaným absorpčním činidlem do chladiče 27c s fluidním ložem (toto přivedení pevné Látky je na obr. 3 znázorněno čáskovaně a označeno značkou 43). Také v proudovém výměníku 30c tepla podle obr. 3 se analogicky se druhým provedením způsobu podle obr, 2 vedou kouřové plyny, ochlazené pevnou látkou, pocházející z chladiče 27c s fluidním ložem, vždy do nejbližšího chladnějšího stupně odlučovacího stupně, kdežto pevná látka se vždy dopravuje k nejbližšímu teplejšímu stupni, než se znovu ochladí v chladiči 27c s fluidním ložem.

Rychlost kouřových plynů v potrubí 21 způsobuje také zde, že se žádné částice pevné látky nedostanou zpět do prvního stupně 1^, takže ani u této varianty nemůže být HCl, již odloučený, opět uvolněn.

I u provedení podle obr. 1 a 2 bylo by samozřejmě možné, aby při příslušném vytvoření odlučovače 10 prachu byla naspotřebovaná absorpční činidla zaváděna z prvního stupně 1 s kouřovými plyny přes potrubí 21 do druhého stupně 2a, popřípadě 2b. U všech tří provedení mohou být ovšen absorpční činidla zaváděna do obou stupňů navzájem nezávisle.

Jako absorpčních činidel se například použije shora popsaných známých jemnozrnných látek pro suchou absorpci SO^ HCl nebo směsí takových látek.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob chlazení a čištění kouřových plynů po tepelném -zpracování odpadu, při němž se plynné škodliviny kouřových plynů, zejména SOg a HCI, absorbují na pevném absorpčním činidle, vyznačující se tím, že kouřové plyny se v prvním stupni jako fluidizační plyny uvedou v cirkulující fluidní vrstvě (6) při teplotách nad 600 °C do styku s absorpčním činidlem, přičemž se alespoň část částic pevné látky a absorpčního činidla, vynesených z fluidní vrstvy (6), oddělí od proudu kouřových plynů a vede se alespoň částečně zpět do fluidní vrstvy (6) a kouřové plyny z prvního stupně se ve druhém stupni (2a popřípadě 2b, popřípadě 2c) uvádějí při teplotách pod 600 °0 do styku s absorpčním činidlem.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m , že absorpční činidlo se v prvním stupni použije v přebytku, s výhodou ve stechiometrickém poměru 1,0 až 5,0, Ca : (S + 0,5 Cl).
3. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že rychlost kouřových plynů činí ve fluidní vrstvě (6) (rychlost v prázdné trubce)

2 až 10 m/s.
4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, v y značující se tím, že ales-poň část částic pevné látky, oddělených od proudu kouřových plynů v napojení na první stupeň, je přes chladič (15) s fluidním ložem vedena zpět do fluidní vrstvy (6), přičemž teplota ve fluidní vrstvě (6) je regulována zaváděním pevné látky, ochlazené v chladiči (15) s fluidním ložem.
5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že druhý stupeň (2a, popřípadě 2b) postupu je prováděn v druhé fluidní vrstvě (20), přičemž pevné látky, vynesené s kouřovými plyny z druhé fluidní.vrstvy (20), jsou společně s nespotřebovaným absorpčním činidlem oddělovány v nejméně jednom odlučovacím stupni (24) od proudu kouřových plynů a alespoň částečně vedeny nazpět do druhé fluidní vrstvy (20), takže vzniká cirkulující fluidní vrstva.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že alespoň část částic pevné látky, oddělené ve druhém stupni (2’o) v odlučovacím stupni (24) od proudu kouřových plynů, je přes chladič (27) s fluidním ložem vedena nazpět do druhé fluidní vrstvy (20), přičemž teplota ve druhé fluidní vrstvě (20) je regulována zaváděním pevné látky, ochlazené v chladiči (27) s fluidní vrstvou.
7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 5 a 6, vyzná čující se tím, že část částic pevné látky, oddělených po prvním stupni (l),je společně s nespotřebovaným absorpčním činidlem vedena do druhé fluidní vrstvy (20) druhého stupně (2a, popřípadě 2b).
8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 6 a 7, vyznačující se tím, že kouřové plyny jsou po dru hé fluidní vrstvě (20) a po odlučovacím stupni (24) vedeny několika stupni (31, 32, 33) pro odlučování prachu, přičemž se k proudu kouřových plynů přidává část částic pevné látky, ochlazených v chladiči (27) s fluidním ložem, čímž se tento proud ochladí, načež se částice pevné látky ve stupních (31, 32, 33) odlučování prachu od proudu kouřových plynů opět oddělí a vedou se nazpět do druhé fluidní vrstvy (20).
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že částice pevné látky, ochlazené v chladiči (27) s fluidním ložem, se před posledním stupněm (33) odlučování prachu zavádějí do proudu kouřových plynů a po oddělení z tohoto stupně se znovu přivádějí do proudu kouřových plynů tak, že zatímco kouřové plyny proudí od jednoho stupně odlučování prachu k dalšímu chladnějšímu stupni oddělování prachu, jsou částice pevné látky proudem kouřových plynů dopravovány od jednoho stupně odlučování prachu k příštímu, teplejšímu stupni oddělování prachu.
10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že kouřové plyny opustivší první stupeň (1), proudí ve druhém stupni (2c) proudovým výměníkem tepla (30c), s výhodou vícestupňovým, přičemž částice pevné látky, oddělené v prvním stupni (31) odlučování prachu, jsou chlazeny v chladiči (27c) s fluidním ložem a přiváděny do proudu kouřových plynů, tento proud ochlazují, a po opětném oddělení s výhodou v několika stupních (31, 32, 33) odlučování prachu jsou vedeny nazpět do chladiče (27c) s fluidním ložem.
11. Způsob podle nároku 10, vyznačuj íc í se t í m , že částice pevné látky, ochlazené v chladiči (27c) s fluidní vrstvou, jsou před posledním stupněm (33) odlučování prachu zaváděny do proudu kouřových plynů a po oddělení v tomto stupni se opět přivádějí do proudu kouřových plynů tak, že zatímco kouřové plyny proudí od jednoho stupně odlučování prachu k příštímu, chladnějšímu stupni odlučování prachu, jsou částice pevné látky dopravovány proudem kouřových plynů od jednoho stupně odlučování prachu k příštímu, teplejšímu stupni odlučování prachu.
12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 11, vy značující se tím, že část částic pevné Látky, oddělených v oddělovači (10) prachu prvního stupně (1), se společně s nespotřebovaným absorpčním činidlem zavádí do chladiče (27c) s fluidním ložem druhého stupně (2c).

Γ3» Způsob podle kteréhokoliv z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že se absorpční činidla, nespotřebovaná v prvním stupni (1), zavádějí s proudem kouřových plynů do druhého stupně (2c).
14. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro první stupeň je upraven první reaktor (6) s fluidní vrstvou s prvním, za ním zařazeným odlučovačem (10) prachu, a pro druhý stupeň je upraven -druhý reaktor (20) s fluidní vrstvou s druhým odlučovačem (24) prachu, za ním zařazeným, přičemž je upraveno potrubí (21) mezi prvním odlučovačem (10) prachu a druhým reaktorem (20) s fluidní vrstvou pro zavádění kouřových plynů, zbavených pevných částic, do druhé fluidní vrstvy, přičemž je vždy provedeno zpětné spojení (11, 25) příslušného odlučovače prachu (10, 24) s příslušným reaktorem (5, 20) s fluidní vrstvou, a to pro recirkulaci částic pevné látky, odloučených v odlučovači (10, 24) prachu.
15. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro první stupeň je upraven první reaktor (6) s fluidní vrstvou, za nímž je zapojen první odlučovač (10) prachu, a pro druhý stupeň je upraven proudový výměník (30c) tepla, propojený s chladičem (27c) s fluidním ložem a mající s výhodou několik stupňů (31, 32, 33) pro odlučování prachu, přičemž je upraveno potrubí (21) mezi prvním odlučovačem (10) prachu a mezi proudovým výměníkem tepla (30c) za účelem' zavádění kouřových plynů, zbavených částic pevných látek, do proudového výměníku tepla (30c) .
16. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 14 až 15, vyznačující se tím, že stěny prvního reaktoru (6) s fluidní vrstvou jsou vytvořeny jako plochy přenášející teplo.
17. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 14 až 16, vyznačující se tím, že pro recirkulování částic pevné látky, oddělených v prvním odlučovači (10) prachu, je upraveno zpětné vedení (12, 14), vedoucí přes vnější chladič (15) s fluidní vrstvou k prvnímu reaktoru (6) s fluidním ložem.
18. Zařízení podle nároku 14, vyznačuj íc í s e t í m , že stěny druhého reaktoru (20) s fluidní vrstvou jsou vytvořeny jako plochy pro přenášení tepla.
19. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 14 nebo 16, vyznačující se tím, že pro recirkulaci částic pevných látek, oddělených ve druhém odlučovači (24) prachu, je upraveno zpětné vedení (28, 29), vedoucí od vnějšího chladiče (27) s fluidním ložem k druhému reaktoru (20) s fluidní vrstvou.
20. Zařízení podle nároku 19, vyznačující s e proudovým výměníkem tepla (30), který je propojen s chladičem (27) s fluidním ložem a s druhým reaktorem (20) s fluidní vrstvou a má s výhodou několik stupňů (31, 32, 33) odlučování prachu, přičemž je upraveno zpětné vedení (39) mezi proudovým výměníkem tepla (30) a druhým reaktorem (20) s fluidní vrstvou, a to pro recirkulaci částic pevné látky, oddělených v proudovém výměníku tepla (30).