CZ281867B6

CZ281867B6 - Způsob čištění proudu kouřového plynu promývací kapalinou

Info

Publication number: CZ281867B6
Application number: CZ931364A
Authority: CZ
Inventors: Rudolf Nemcsek
Original assignee: Ösko Österreichische Säurebau-Und Korrosionsschutz Gesellschaft M.B.H.
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1997-03-12
Also published as: HU9301976D0; SK71893A3; HU216289B; PL299623A1; PL170858B1; DE59307376D1; CZ136493A3; SK279861B6; HUT68516A; EP0578629B1; EP0578629A1; AT396755B; ATA140292A

Abstract

Způsob čištění proudu kouřového plynu absorpcí v promývací kapalině, při kterém se z okruhu mokrého čištění (2, 3) odděluje část cirkulující promývací kapaliny z okruhu (6) kapaliny a odpaří se v proudu horkého kouřového plynu před suchým filtrem (1), který je předřazen mokrému čištění (2, 3). ŕ

Description

Způsob čištění proudu kouřového plynu promývací kapalinou

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu čištění proudu kouřového plynu promývací kapalinou, která se vstřikuje do horkého proudu kouřového plynu alespoň v jednom stupni, kterou se z proudu kouřového plynu odlučuje vznikající kondenzát a která se opět přivádí do proudu kouřového plynu, zatímco část kapaliny se z okruhu kapaliny odděluje.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že k čištění například odpadních plynů vznikajících při spalování odpadků se používají promývače kouřového plynu ve formě promývacích kolon, kterými kouřový plyn proudí zdola nahoru, zatímco vstřikovaná promývací kapalina proniká promývací kolonou v protiproudu ke proudu kouřového plynu. Promývací kapalina, obvykle voda, se shromažďuje se vznikajícím kondenzátem obsahujícím škodlivé látky určené k odvedení, ve spodní části promývací kolony a přivádí se v okruhu opět do její horní části, takže následkem vedení v okruhu se v promývací kapalině shromažďují absorbované škodlivé látky popřípadě jejich reakční produkty. Pro udržování horní hranice koncentrace těchto absorbovaných látek se následně část kapaliny odděluje z okruhu kapaliny a nahrazuje se nezatíženou popřípadě méně zatíženou promývací kapalinou.

Tímto způsobem zpracovaný proud kouřového plynu se po odloučení kapek případně podrobí v dalším promývači kouřového plynu dodatečnému mokrému čištění před tím, než je odsát. Protože následkem předběžného čištění kouřových plynů v předřazené promývací koloně je zatížení promývací vody v následujícím stupni poměrně nepatrné, může být množství kapaliny oddělené z okruhu kapaliny prvního stupně nahrazeno kapalinou oddělenou z okruhu kapaliny druhého stupně.

Při takovém jedno- nebo vícestupňovém mokrém čištění kouřových plynů je především nevýhodné, že kapalina oddělená z okruhu kapaliny a zatížená absorbovanými škodlivými látkami musí být nákladně vyčištěna. Použijí-li se k čištění odpadních plynů suché filtry, odpadne sice nutnost čištění promývací kapaliny, nicméně známé suché filtry však nemohou nahradit mokré čištění při vyšších požadavcích na čištění kouřového plynu. Ve zvláštních případech se za promývačku kouřového plynu dodatečně zařadí suchý filtr, aby se dosáhlo zvláštních účinků čištění. Takovéto zařazení suchého filtru však nečiní potřebné zpracování promývací kapaliny, oddělené z procesu, nadbytečným.

Úkolem předloženého vynálezu je vypracování způsobu čištění proudu kouřového plynu promývací kapalinou, aniž by se promývací kapalina musela zneškodňovat.

Podstata vynálezu

Předmětem předloženého vynálezu tedy je způsob čištění proudu kouřového plynu promývací kapalinou vedenou v okruhu, která se alespoň v jednom stupni vstřikuje do proudu horkého kouřového plynu, přičemž se tvořící se kondensát z proudu kouřového plynu odloučí a znovu se přivádí do proudu kouřového plynu, zatímco část kapaliny se z okruhu kapaliny odděluje, jehož podstata spočívá v tom, že kapalina, oddělená z okruhu kapaliny, se přímo přivádí do proudu horkých spalin a v proudu horkých spalin se před jejich mokrým čištěním odpaří a že se do proudu spalin, ochlazených tímto odpařením na teplotu nad rosným bodem, vhání adsorpční prostředek, výhodně vápenný hydrát a aktivní uhlí, před tím, než tento proud kouřového plynu prochází

- 1 CZ 281867 B6 mokrému čištění předřazeným suchým filtrem, ve kterém se přítomné škodlivé látky adsorbují a odlučuji.

Přiváděním promývaci kapaliny, oddělené z mokrého čištění a zatížené škodlivými látkami, ke 5 proudu kouřového plynu ve směru proudění před mokrým čištěním, odpadne nutnost zneškodňování této promývaci kapaliny, neboť absorbované škodlivé látky, zatěžující promývaci kapalinu, jsou přinejmenším z podstatné části adsorbovány v suchém filtru, předřazeném mokrému čištění a mohou být v suchém stavu odloučeny. Zařazení takovéhoto suchého filtru předpokládá ovšem odpovídající ochlazení horkých kouřových plynů na teplotu přijatelnou pro suchý filtr, 10 čehož se výhodně dosáhne odpařením promývaci kapaliny, přiváděné do proudu kouřového plynu před suchým filtrem. Každopádně je nutné přídavné chlazení čerstvou vodou. V každém případě je třeba dbát na to, aby teplota kouřového plynu zůstávala nad teplotou rosného bodu, aby se vyloučila kondenzace páry v oblasti suchého filtru. Kouřový plyn, předem příslušně vyčištěný v suchém filtru, se potom podrobí mokrému čištěni obvyklým způsobem v jednom nebo ve dvou 15 stupních, přičemž se vstřikováním nebo skrápěním promývaci kapalinou ochladí pod teplotu rosného bodu k umožnění tvoření odpovídajícího kondenzátu. Hodnota pH promývaci kapaliny, vedené v okruhu, může být upravena přidáním louhu, například hydroxidu sodného, čímž se výhodně odloučí kyselé složky, jako je chlorovodík, fluorovodík nebo oxid siřičitý.

Pokud se mokré čištění promývaci kapalinou, vedenou v okruhu, provádí ve dvou stupních, potom se kapalina, odtahovaná z okruhu následujícího stupně přivádí do okruhu kapaliny předcházejícího stupně a kapalina, odtahovaná z okruhu kapaliny předchozího stupně, se odpařuje v proudu horkých spalin před suchým filtrem. V tomto prvním stupni je vyšší koncentrace reakčních produktů, jako je chlorid sodný, fluorid sodný, hydrogensiřičitan sodný a siřičitan sodný.

Do horkého proudu kouřového plynu mohou být před suchým filtrem vedmychávány pomocné, popřípadě adsorpční prostředky, přednostně hydrát vápenatý a aktivní uhlí. Hydrát vápenatý zlepšuje výkon odlučování filtračního prostředku, zatímco aktivním uhlím mohou být výhodně adsorbovány dioxiny, fiirany a těžké kovy. Pevné látky, které vznikají v suchém filtru ve 30 shromažďovací oblasti a které obsahují aktivní uhlí a hydrát, mohou být částečně v okruhu opět přivedeny do proudu kouřového plynu, aby bylo možno tyto pomocné a adsorpční prostředky lépe využít.

Přehled obrázků na výkresech

Na obrázku je znázorněno schéma zařízeni ke provádění způsobu čištěni proudu kouřového plynu promývaci kapalinou podle předloženého vynálezu.

Příklad provedeni vynálezu

Znázorněné zařízení ke provádění způsobu čištění proudu kouřového plynu podle předloženého vynálezu sestává v podstatě ze sériového zapojení suchého filtru 1 a dvou promývačů 2 a 3 45 kouřového plynu. Promývače 2 a 3 kouřového plynu, které představují dva stupně mokrého čištění proudu kouřového plynu, jsou vytvořeny ve formě válcových promývacích kolon, které jsou obvyklým způsobem opatřeny vyložením z tkaniny skrápěným promývaci kapalinou a násypem výplňových těles. Promývaci kapalina vstřikovaná přívodním potrubím 4 se s vytvářeným kondenzátem shromažďuje ve spodní oblasti promývacích kolon k vytváření čerpací zásoby, která 5o se oběhovým čerpadlem 5 v okruhu 6 kapaliny dopravuje ke přívodnímu potrubí 4. K tomuto okruhu 6 kapaliny se přes dávkovači potrubí 8 ze zásobní nádrže 7 přimíchává vodný hydroxid sodný, aby bylo možné nastavit hodnotu pH například 8 až 8,5, vhodnou pro odlučování kyselých složek škodlivých látek. Pro tento účel se přes větev 9 potrubí připojenou k okruhu 6 kapaliny

-2CZ 281867 B6 určuje hodnota pH kapalin okruhu příslušným měřidlem 10. které je připojeno ke vstupu skutečné hodnoty regulátoru 11, takže při vzniklém rozdílu skutečné a žádané hodnoty je motor 12 dávkovacího čerpadla 13 přes odpovídající stavěči člen 14 řízen ve smyslu srovnání skutečné a žádané hodnoty. Mají-li být nejen v suchém filtru, nýbrž i ve stupni mokrého čištění odlučovány těžké kovy, může být hodnota pH snížena na hodnotu menší než 7. K odlučování oxidů dusíku může být hodnota pH zvýšena nad 9.

Část kapaliny z okruhu 6 kapaliny se odčerpává čerpadlem 15. které přivádí oddělenou promývací kapalinu v případě promývače 3 kouřového plynu přes potrubí 16 do promývače 2 kouřového plynu, zatímco promývací kapalina oddělená z okruhu 6 kapaliny promývače 2 kouřového plynu se dopravuje přes dopravní potrubí 17 do proudu kouřového plynu v mísící komoře 18. aby kouřový plyn před vstupem do suchého filtru 1 byl ochlazen na teplotu přípustnou pro suchý filtr 1 nad rosným bodem. Po přivedení promývací kapaliny potrubím 17 se teplota kouřového plynu sleduje teplotním čidlem 19, aby před překročením nejvyšší přípustné teploty pro suchý filtr 1 mohla být do mísící komory 18 přivedena potrubím 20 pro čerstvou vodu přídavná chladicí voda. Pomocí příslušného regulátoru 21 může být příslušně ovládán stavěči člen 22 přítokového ventilu 23 v potrubí 20 pro čerstvou vodu.

Před vstupem do suchého filtru 1 se do proudu kouřového plynu vedmychává vápenný hydrát a aktivní uhlí, kde prostředky se odebírají přes dávkovači šnek 25 ze zásobní nádrže 24 a přes dmychadlo 26 se dopravují do potrubí 27 kouřového plynu. Vápenný hydrát této směsi zlepšuje výkon odlučování suchého filtru 1, který je s výhodou sestaven pomocí filtračních hadic z teflonu, zatímco pomocí aktivního uhlí mohou být adsorbovány dioxiny, furany, jakož i těžké kovy. Pevné látky, které se odlučují a shromažďují na dnu suchého filtru 1, se odvádějí odváděcim šnekem 28 k dalšímu zpracování. Aby se směs aktivního uhlí a vápenného hydrátu výhodně využila, může se část těchto pevných látek v okruhu opět zavádět do proudu odpadního plynu.

Kouřový plyn ochlazený před suchým čištěním například na 150 až 240 °C se po suchém čištění v suchém filtru 1 ve vstřikovacím chladiči 29 obsahujícím Venturiho trubici a předřazeném promývací 2 kouřového plynu adiabaticky ochladí na teplotu pod 80 °C, přičemž vstřikovaná chladicí kapalina se přes potrubí 30 odebírá z okruhu 6 kapaliny promývače 2 kouřového plynu. Překročí-li teplota proudu kouřového plynu přiváděného do promývače 2 kouřového plynu předem danou horní mezní teplotu, například 90 °C, což se zjistí teplotním čidlem 31, může být sací dmychadlo 32 zařazené pro dopravu kouřového plynu za promývačem 2 kouřového plynu odpojeno přes regulátor 33. který ovládá hnací motor 34 sacího dmychadla 32 přes stavěči člen 35. Stejným způsobem může být sací dmychadlo 32 odpojeno když teplota kouřového plynu uvnitř promývače 2 kouřového plynu překročí předem danou mezní hodnotu.

Kouřový plyn ochlazený na teplotu pod rosným bodem se uvnitř promývače 2 kouřového plynu podrobí obvyklým způsobem mokrému čištění zavedením promývací kapaliny přes přívodní potrubí 4, přičemž promývací kapalina, která přijímá vznikající kondenzát s absorbovanými škodlivými látkami popřípadě reakčními produkty je vedena v okruhu 6 kapaliny výše popsaným způsobem. Před výstupem z promývače 2 kouřového plynu je uspořádán kapkový odlučovač, který zamezuje strhávání jemných kapiček kapaliny proudem kouřového plynu. Kouřový plyn předběžné vyčištěný mokrým čištěním se vede spojovacím potrubím 36 do dále zařazeného promývače 3 kouřového plynu, ve kterém se podobným způsobem provede konečné čištění. Zatímco ve promývači 2 kouřového plynu se podíl kapaliny oddělený z okruhu 6 kapaliny nahrazuje podílem kapaliny odděleným z okruhu 6 kapaliny promývače 3 proudu kouřového plynu, se tento podíl kapaliny nahrazuje čerstvou vodou, která se vstřikuje přes napájecí potrubí 37 do promývače 3 kouřového plynu. Po odpovídajícím odloučení kapek se vyčištěný kouřový plyn vede přes potrubí 38 do odtahového komínu 39, přičemž do potrubí 38 může být zařazen tlumič 40 zvuku případně opatřený vytápěním 41, aby byla potlačena kondenzace vodní páry při výstupu kouřových plynů z odtahového komínu 39.

-3 CZ 281867 B6

Jak je z obrázku bez dalšího výkladu zřejmé, přiváděním podílů kapaliny oddělených z mokrého čištění do horkých kouřových plynů a následujícím suchým čištěním kouřových plynů ochlazených na teplotu nad rosným bodem může být vyloučen podíl promývací kapaliny, který by bylo nutno čistit, což podstatně sníží náklady na taková čisticí zařízení a přináší větší snášenlivost se životním prostředím.

Jestliže se do suchého filtru 1 vedmychává například směs 95 % hmotnostních bílého vápenného hydrátu a 5 % hmotnostních pecního koksu mohou být organické škodlivé látky jako dioxiny, furany, polychlorované bifenyly, jakož i produkty jejich rozkladu, právě tak odstraněny adsorpcí jako plynná rtuť a kadmium. Kromě toho se odstraní kyselé škodlivé látky jako chlorovodík, oxid siřičitý a fluorovodík. To znamená, že dále zapojené stupně mokrého čištění budou zatíženy prachem a aerosoly ve množství menším než 1 mg.m'³, dioxiny a furany ve množství menším než 0,1 ng.m’³ jakož i rtutí a kadmiem ve množství menším než 50 pg.m’³. Tím je také zbytečnou nutnost provozovat jeden z obou stupňů mokrého čištění v kyselém režimu za účelem odloučení rtuti. Alkalicky provozované promývače 2, 3 kouřového plynu potom umožňují snížení oxidů dusíku asi o 50 %. Kromě toho se dosáhne významného omezení kyselých škodlivých látek, jako chlorovodíku, oxidu siřičitého a fluorovodíku. Vyčištěné kouřové plyny mají obsah prachu menší než 1 mg.m'³, obsah chlorovodíku menší než 5 mg.m'³, obsah oxidu siřičitého menší než 20 mg.m'³, obsah rtuti menší než 25 pg.in³, obsah kadmia menší než 25 pg na 1 m³, obsah fluorovodíku menší než 30 pg.m’³ a obsah dioxinů a furanů menší než 0,05 ng.m'³.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob čištění proudu kouřového plynu promývací kapalinou vedenou v okruhu, která se alespoň v jednom stupni vstřikuje do proudu horkého kouřového plynu, přičemž se tvořící se kondensát z proudu kouřového plynu odloučí a znovu se přivádí do proudu kouřového plynu, zatímco část kapaliny se z okruhu kapaliny odděluje, vyznačující se tím, že kapalina, oddělená z okruhu kapaliny, se přímo přivádí do proudu horkých spalin a v proudu horkých spalin se před jejich mokrým čištěním odpaří a že se do proudu spalin, ochlazených tímto odpařením na teplotu nad rosným bodem, vhání adsorpční prostředek, výhodně vápenný hydrát a aktivní uhlí, před tím, než tento proud kouřového plynu prochází mokrému čištění předřazeným suchým filtrem, ve kterém se přítomné škodlivé látky adsorbují a odlučují.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se proud kouřového plynu čistí ve dvou stupních pomocí v okruhu vedené promývací kapaliny, přičemž kapalina, odtahovaná z okruhu následujícího stupně se přivádí do okruhu kapaliny předcházejícího stupně a že kapalina, odtahovaná z okruhu kapaliny předchozího stupně se odpařuje v proudu horkých spalin.