CZ289292B6 - Zařízení pro vypouątění kapaliny a pouľití tohoto zařízení v mokrém odsiřovacím systému pro odsiřování spalin - Google Patents

Zařízení pro vypouątění kapaliny a pouľití tohoto zařízení v mokrém odsiřovacím systému pro odsiřování spalin Download PDF

Info

Publication number
CZ289292B6
CZ289292B6 CZ19982690A CZ269098A CZ289292B6 CZ 289292 B6 CZ289292 B6 CZ 289292B6 CZ 19982690 A CZ19982690 A CZ 19982690A CZ 269098 A CZ269098 A CZ 269098A CZ 289292 B6 CZ289292 B6 CZ 289292B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
liquid
suspension
tank
slurry
liquid component
Prior art date
Application number
CZ19982690A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ269098A3 (cs
Inventor
Atsushi Tatani
Nobuo Imai
Satoru Sugita
Susumu Okino
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. filed Critical Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Publication of CZ269098A3 publication Critical patent/CZ269098A3/cs
Publication of CZ289292B6 publication Critical patent/CZ289292B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/502Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • B01D47/063Spray cleaning with two or more jets impinging against each other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/346Controlling the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/40Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • B01D2251/606Carbonates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Za° zen (20, 30, 50) pro vypou t n kapaln slo ky suspenze, kter m n zk² obsah pevn l tky z tanku (2) obsahuj c ho suspenzi, p°i em toto za° zen obsahuje vypou t c ventil pro kapalinu, jeho sou st je v²pustn len (21), vytvo°en² v bo n st n tanku (2) v poloze pod hladinou suspenze a vedouc suspenzi z tanku (2) v d sledku p soben hydrostatick ho tlakov ho rozd lu h, a zvonov² len (22, 32) pro odv d n kapaln slo ky, kter² m otev°en² spodn konec orientovan² ke dnu tanku (2) a horn konec napojen² na vnit°n stranu v²pustn ho lenu (21) vypou t c ho ventilu pro kapalinu, p°i em pr °ez a d lka zvonov ho lenu (22, 32) pro odv d n kapaln slo ky jsou zvoleny tak, e p°i proud n tekutiny z vypou t c ho ventilu v d sledku hydrostatick ho tlakov ho rozd lu je rychlost proud n kapaln slo ky ni ne rychlost usazov n pevn l tky. Pou it za° zen (20, 30, 50) pro regulaci koncentrace suspenze v odsi°ovac m syst mu, kter² je ur en k odsi°ov n mokr²ch spalin.\

Description

Zařízení (20,30,50) pro vypouštění kapalné složky suspenze, která má nízký obsah pevné látky z tanku (2) obsahujícího suspenzi, přičemž toto zařízení obsahuje vypouštěcí ventil pro kapalinu, jehož součástí je výpustní člen (21), vytvořený v boční stěně tanku (2) v poloze pod hladinou suspenze a vedoucí suspenzi z tanku (2) v důsledku působení hydrostatického tlakového rozdílu h, a zvonový člen (22,32) pro odvádění kapalné složky, který má otevřený spodní konec orientovaný ke dnu tanku (2) a horní konec napojený na vnitřní stranu výpustního členu (21) vypouštěcího ventilu pro kapalinu, přičemž průřez a délka zvonového členu (22,32) pro odváděni kapalné složky jsou zvoleny tak, že při proudění tekutiny z vypouštěcího ventilu v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu je rychlost proudění kapalné složky nižší než rychlost usazování pevné látky. Použití zařízení (20,30, 50) pro regulaci koncentrace suspenze v odsiřovacím systému, který je určen k odsiřování mokrých spalin.
(11) Číslo dokumentu:
289 292 (13) Druh dokumentu: B6 (51) IntCl’:
B01D 53/50
Zařízení pro vypouštění kapaliny a použití tohoto zařízení v mokrém odsiřovacím systému pro odsiřování spalin
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro vypouštění tekutiny, které lze například aplikovat na absorpční tank, který je součástí mokrého systému pro odsiřování spalin.
Dosavadní stav techniky
V posledních letech se stal mokrý vápeno-sádrový proces in šitu oxidačního typu populární odsiřovací technikou pro odstraňování oxidů síry (zpravidla oxidu siřičitého) ze spalin, které se tvoří například v tepelných elektrárnách. Podle tohoto způsobu se suspenze absorbentu, ve které je suspendovaná sloučenina vápníku (například vápenec), čerpá z tanku absorpční věže, který je uspořádán ve spodní části absorpční věže, a recirkuluje kontaktní oblastí plyn-tekutina, která se nachází v horní části absorpční věže. Do absorpční věže jsou rovněž zaváděny spaliny, které jsou uváděny do kontaktu se suspenzí absorbentu. Na druhé straně je do tanku absorpční věže vháněn oxidační vzduch, takže suspenze, která se nalézá v kontaktní oblasti plyn-kapalina, se v tanku absorpční věže oxiduje za vzniku sádry jako vedlejšího produktu.
Pro dosažení stabilního provozu v tomto systému pro odsiřování spalin je nezbytné udržet množství (tj. hladinu) suspenze v tanku absorpční věže v určitých mezích, například regulací množství suspenze odváděné za účelem izolace sádry. Na druhé straně je rovněž nutné udržovat v určitém rozmezí koncentraci suspenze (tj. koncentraci pevné látky tvořící převážně sádru) přítomné v tanku absorpční věže (zpravidla v rozmezí 20 až 30 % hmotn.).
Pokud je koncentrace suspenze příliš vysoká, dochází k ucpávání trubek a čerpadel recirkulačního systému pro přivádění suspenze do horní části absorpční věže nebo k ucpávání rozvodu pro odvádění suspenze z tanku absorpční věže, což způsobuje problémy a komplikace. Na druhé straně, pokud je koncentrace suspenze příliš nízká, potom se snižuje počet takzvaných zárodečných krystalů sádry přítomných v suspenzi a větší část sádry, postupně vytvořená v důsledku absorpce oxidu siřičitého a následných reakcí v tanku absorpční věže, se vysráží a přilne k jednotlivým povrchům zařízení a k vnitřní stěně tanku absorpční věže a vytvoří tak usazeninu, která může vyvolat podobné problémy jako ucpání potrubí. Nízké koncentrace suspenze jsou navíc nevýhodné z hlediska provozních nákladů, které jsou zvyšovány izolací sádry.
I když se obsah oxidu siřičitého ve spalinách pravidelně mění v závislosti na výkonu elektrárny apod., musí být přívod absorbentu (např. vápence) zaváděného do tanku absorpční věže vždy regulován tak, aby odpovídal nejnižší nutné hladině, která odpovídá měnícímu se vstupnímu obsahu oxidu siřičitého. Kromě toho promývací voda do vzduchového rozstřikovače určeného pro proudění oxidačního vzduchu se vždy zavádí do tanku absorpční věže při konstantním přítoku.
Z těchto důvodů se snižuje množství pevných látek zaváděných do tanku nebo vytvořených v tanku, například za takových podmínek, kdy je obsah oxidu siřičitého ve spalinách nízký (tj. při nízkém výkonu elektrárny). Na druhé straně již zmíněná promývací voda je vždy zaváděna při konstantním přítoku, takže koncentrace suspenze uvnitř tanku se snižuje. Ke snižování dochází zejména v případě, kdy je před absorpční věží instalováno zhášecí zařízení pro chlazení a separaci částic (tj. systém dvojité smyčky) a spaliny vstupující do absorpční věže jsou většinou nasyceny vodní párou. V tomto případě se malé množství vody odpařuje v absorpční věži aje
-1CZ 289292 B6 odváděno spalinami. Je tedy velmi pravděpodobné, že během provozu se koncentrace suspenze uvnitř tanku může snížit pod výše zmíněný vymezený rozsah.
Kromě toho je běžnou praxí dodávat uvedenou promývací vodu kontinuálně i v případě, že je chod systému zastaven (tj. během přerušení odsiřování). Proto se i v případě, že se nejedná o systém typu dvojité smyčky může koncentrace suspenze uvnitř tanku snižovat, a tak dostat až pod již zmíněný vymezený rozsah.
Nicméně známý stav techniky neposkytuje žádný jednoduchý prostředek, který by z tanku absorpční věže odváděl pouze kapalnou složku suspenze. Pokud se v důsledku uvedeného porušení vodní rovnováhy sníží koncentrace suspenze, potom poskytuje dosavadní stav techniky pouze pasivní prostředky, například snížení množství vody dodávané do tanku absorpční věže (nebo množství filtrátu získaného separací sádry a vrácené do tanku absorpční věže) nebo zastavení této dodávky.
Z toho vyplývá, že pokud systém pracuje za podmínek sníženého výkonu nebo pokud přerušení provozu trvá delší dobu, dochází ke snížení koncentrace suspenze na nepřijatelné hodnoty. Pokud systém pracuje za takových podmínek, stává se tvorba usazeniny nevyhnutelnou a problematické údržbářské operace, jako je vnitřní mytí atd., je třeba provádět v poměrně krátkých intervalech. Navíc zvýšení zatížení (výkonu), které je způsobeno zavedením separace kapaliny a pevné látky za účelem izolace sádry, má za následek zvýšení provozní ceny.
Jak popisuje japonská patentová publikace (Provisional) č. 230620/^84, přihlašovatel již navrhl způsob regulace koncentrace suspenze, ve kterém se suspenze rozdělí na dvě suspenzní části s vyšší a nižší koncentrací a tyto suspenzní části se vypouští v nezávisle regulovaných průtokových množstvích. Nicméně žádný jednoduchý prostředek, který by vypouštěl pouze kapalnou složku bez použití čerpadla nebo specializované hnací síly, nebyl doposud navržen.
Podstata vynálezu
Jak již bylo uvedeno, cílem vynálezu je poskytnout jednoduché zařízení pro vypouštění kapaliny, které umožní vypouštět pouze kapalnou složku suspenze ze zásobníku, a způsob regulace koncentrace suspenze v systému pro odsiřování mokrých spalin, který takové zařízení využívá.
Pro realizaci výše uvedeného cíle poskytuje vynález zařízení pro vypouštění kapalné složky suspenze, která má nízký obsah pevné látky, z tanku obsahujícího suspenzi kapaliny a v ní suspendované pevné látky. Toto zařízení je charakteristické tím, že obsahuje vypouštěcí ventil pro kapalinu, jehož součástí je výpustní člen vytvořený v boční stěně tanku, v poloze pod hladinou suspenze. V důsledku působení hydrostatického tlakového rozdílu vede tento výpustní člen suspenzi z tanku. Uvedený vypouštěcí ventil je dále tvořen zvonovým členem pro odvádění kapalné složky, který má otevřený spodní konec orientovaný ke dnu tanku a horní konec napojený na vnitřní stranu výpustního členu vypouštěcího ventilu pro kapalinu, přičemž průřez a délka zvonového členu pro odvádění kapalné složky jsou zvoleny tak, že při proudění tekutiny z vypouštěcího ventilu v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu je rychlost proudění kapalné složky nižší než rychlost usazování pevné látky.
Přestože zařízení pro vypouštění kapalné složky podle vynálezu v podstatě sestává z vypouštěcího ventilu, který má k sobě připojen zvonový prvek pro odvádění kapalné složky, a má tedy velmi jednoduchou a relativně finančně nenáročnou konstrukci, lze ze zásobníku odvádět, jak bude později podrobněji popsáno, kapalnou složku v podstatě prostou suspenzních částic.
-2CZ 289292 B6
Díky tomu, že vypouštěcí ventil pro kapalinu obsahuje výpustní člen vytvořený v boční stěně tanku, v poloze nacházející se pod hladinou suspenze a umožňuje tak suspenzi proudit ven z tanku v důsledku působení hydrostatického tlakového rozdílu, proudí kapalina z vypouštěcího ventilu přes zvonový člen pro odvádění kapalné složky, aniž by k tomu bylo zapotřebí dodávat jakoukoliv vnější energii. Navíc, protože jsou průřez a délka zvonového členu pro odvádění kapalné složky určeny tak, že je rychlost proudění kapalné složky ve zvonovém členu nižší než rychlost usazování pevné látky, dochází k separaci pevné látky ve zvonovém členu pro odvádění kapalné složky a díky tomu má kapalina, která je vypouštěna vypouštěcím ventilem, nízký obsah pevné látky.
Vynález se dále týká použití zařízení podle vynálezu v odsiřovacím systému, který je určen k odsiřování mokrých spalin, kde je suspenze obsahující jako absorbent sloučeninu vápníku odváděna z tanku absorpční věže, který se nachází na dně této absorpční věže, a cirkuluje přes oblast kontaktu plynu a kapaliny, vymezenou v horní části absorpční věže tak, že jsou neošetřené spaliny uváděny do styku se suspenzí s cílem zbavit spaliny alespoň oxidu siřičitého, který se absorbuje do recirkulující suspenze.
Při použití zařízení podle vynálezu v odsiřovacím systému pro odsiřování mokrých spalin podle vynálezu se do tanku absorpční věže instaluje zařízení pro odvádění kapaliny podle vynálezu a koncentrace suspenze uvnitř tanku absorpční věže se řídí regulací množství kapalné složky vypouštěné ven z tanku absorpční věže pomocí zařízení pro vypouštění kapaliny a regulací množství kapalné složky dodávané do tanku absorpční věže.
Vynález tedy umožňuje vypouštěním kapalné složky z tanku pomocí jednoduchého zařízení účinně řídit koncentraci pevné složky suspenze v tanku, což dosavadní stav techniky neumožňoval. Použitím zařízení podle vynálezu se problém, spojený se snižováním koncentrace za podmínek, kdy zdroj spalin běží pouze v omezeném režimu nebo je zcela zastaven, eliminuje, a lze tedy dosáhnout správné regulace koncentrace s vysokou spolehlivostí a za relativně nízkou cenu.
Stručný popis obrázků
Obr. 1 schematicky znázorňuje jeden příklad (první provedení) odsiřovacího zařízení pro odsiřování mokrých spalin, na které byl aplikován způsob regulace koncentrace suspenze podle vynálezu;
obr. 2 znázorňuje zvětšený pohled na zařízení pro vypouštění kapaliny použité v systému znázorněném na obrázku 1;
obr. 3 znázorňuje zvětšený pohled na další příklad (druhé provedení) zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu;
obr. 4 znázorňuje perspektivní pohled na druhé provedení zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu, které je znázorněno na obr. 3;
obr. 5 znázorňuje zvětšený pohled na ještě další přiklad (třetí provedení) zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu;
obr. 6 znázorňuje experimentální zařízení pro demonstraci účinku vynálezu; a obr. 7 znázorňuje graf výsledků experimentu prováděného s cílem demonstrovat účinky vynálezu.
-3CZ 289292 B6
Výše uvedeného cíle se podle vynálezu dosahuje poskytnutím zařízení pro vypouštění kapalné složky suspenze, která má nízký obsah pevné látky, z tanku obsahujícího suspenzi kapaliny a v ní suspendované pevné látky. Toto zařízení je charakteristické tím, že obsahuje vypouštěcí ventil pro kapalinu, jehož součástí je výpustní člen vytvořený v boční stěně tanku, v poloze pod hladinou suspenze. V důsledku působení hydrostatického tlakového rozdílu vede tento výpustní člen suspenzi z tanku. Uvedený vypouštěcí ventil je dále tvořen zvonovým členem pro odvádění kapalné složky, který má otevřený spodní konec orientovaný ke dnu tanku a horní konec napojený na vnitřní stranu výpustního členu vypouštěcího ventilu pro kapalinu, přičemž průřez a délka zvonového členu pro odvádění kapalné složky jsou zvoleny tak, že při proudění tekutiny z vypouštěcího ventilu v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu je rychlost proudění kapalné složky nižší než rychlost usazování pevné látky.
U výhodného provedení vynálezu je zařízení pro vypouštění kapaliny opatřeno dělicí stěnou s otvorem pro průchod suspenze obsažené v uvedeném tanku, přičemž tato dělicí stěna je nainstalována vertikálně tak, aby uzavírala zvonový člen pro odvádění kapalné složky.
Pokud je tank vybaven dělicí stěnou, která má otvor pro průchod suspenze a která je nainstalována vertikálně tak, aby uzavírala zvonový člen pro odvádění kapalné složky, potom dojde k blokaci přítoku nesoucího vzduchové bubliny, k jehož vzniku může docházet v důsledku míchání suspenze. Toto uspořádání tedy bezpečně zabraňuje turbulenci suspenze unášející vzduchové bubliny, která vzniká v důsledku přítoku proudu a je způsobená mícháním, v průniku do zvonového členu pro odvádění kapalné složky. Dalším přínosem této stěny je, že suspenze obsažená v tanku během vypouštění kapaliny z tanku proudí otvorem dělicí stěny do části tanku, ve které se rovněž nachází zvonový člen pro odvádění kapalné složky, a následně proudí spodním otevřeným koncem krabicového členu do zvonového členu pro odvádění kapalné složky.
U dalšího provedení podle vynálezu je součástí výpustního ventilu otevírací/zavírací prvek (např. kohout) nainstalovaný k výpustnímu prvku.
Pokud má výpustní ventil ke svému výpustnímu členu nainstalován otevírací/zavírací prvek (kohout), potom lze řídit (tj. otevřít nebo uzavřít) nebo regulovat (tj. regulovat průtok vytékajícího proudu) vypouštění kapalné složky suspenze.
U ještě dalšího provedení vynálezu je součástí kohoutu výpustního členu hadicový prvek (tj. trubice nebo hadice), který má vstupní a výstupní otvor, přičemž vstupní otvor je napojen na výpustní člen vypouštěcího ventilu a vertikální poloha výpustního otvoru je výškově nastavitelná, v závislosti na výšce hladiny suspenze.
Tím, že se kohout výpustního ventilu opatří hadicovým členem, který definuje dráhu proudění kapalné složky suspenze a který má vstupní a výstupní otvor, přičemž vstupní otvor je připojen k výpustnímu členu vypouštěcího ventilu a vertikální poloha výpustního otvoru je výškově nastavitelná, v závislosti na výšce hladiny suspenze, se podstatnou měrou potlačí ukládání usazeniny v kohoutu a, i v případě, že dojde k ukládání usazeniny, údržba kohoutu je usnadněna. Nicméně je třeba připomenout, že zabudování otevíracího/zavíracího prvku, např. kohoutu, do zařízení podle vynálezu s sebou přináší odpovídající zvýšení nákladů.
V případě vynechání otevíracího/zavíracího prvku lze vypouštění kapalné složky suspenze zastavit posunutím vertikální polohy výpustního otvoru hadicového členu, který definuje dráhu proudění směrem nahoru, nad hladinu suspenze, a vypouštění kapalné složky suspenze lze opět zahájit posunutím vertikální polohy výpustního otvoru hadicového členu směrem dolů, pod úroveň hladiny suspenze. Průtok vypouštěné kapaliny lze rovněž řídit regulací hydrostatického tlakového rozdílu mezi povrchem suspenze avypouštěcím otvorem hadicového členu, který definuje dráhu proudění.
-4CZ 289292 B6
U dalšího výhodného provedení vynálezu je alespoň výpustní člen vypouštěcího ventilu nakloněn ve směru proudění suspenze směrem nahoru vzhledem k horizontální rovině a s touto rovinou svírá úhel 5 stupňů nebo větší.
Nakloněním alespoň výpustního členu vypouštěcího ventilu ve směru proudění suspenze směrem nahoru k horizontální rovině, při kterém svírá podélná osa vypouštěcího ventilu s touto rovinou úhel 5 stupňů nebo větší, se zabrání tvorbě usazeniny ve výpustním ventilu, ke které by jinak došlo v důsledku ukládání částic sádry, a ucpání výpustního ventilu. I z tohoto pohledu se vypouštění složky suspenze s nízkým obsahem pevné látky dosahuje velmi snadno as vysokou spolehlivostí.
U ještě dalšího výhodného provedení vynálezu je zařízení pro vypouštění kapaliny vybaveno odvzdušňovací trubicí, která vybíhá z horního konce zvonového členu pro odvádění kapalné složky směrem nahoru a má otevřený horní konec, který je umístěn nad hladinou suspenze.
Pokud zařízení pro vypouštění kapaliny obsahuje odvzdušňovací trubici, která vybíhá z horního konce zvonového členu směrem nahoru a má otevřený horní konec, který je umístěn nad hladinou suspenze, potom lze kapalnou složku suspenze vypouštět plynuleji, protože vzduchové bubliny, které by byly jinak unášeny proudem vypouštěné kapalné složky suspenze, jsou vypouštěny horním koncem odvzdušňovací trubice.
U ještě dalšího výhodného provedení vynálezu je součástí zařízení pro vypouštění kapaliny míchadlo pro míchání suspenze, které se nachází v oblasti tanku pod zvonovým členem pro odvádění kapalné složky.
Pokud je součástí zařízení pro vypouštění kapaliny míchadlo pro míchání suspenze, které se nachází v oblasti tanku pod zvonovým členem pro odvádění kapalné složky, nedochází, díky míchacímu účinku míchadla, ke stagnaci nebo sedimentaci pevné látky, která se separuje ve zvonovém členu a klesá tímto členem směrem dolů, v oblasti pod tímto členem pro odvádění kapalné složky, takže lze zcela jistě zabránit problémům, které souvisí s usazováním (jako například změny koncentrace vypouštěné kapaliny a tvorba usazeniny na dně tanku).
Kromě toho při použití zařízení podle vynálezu v odsiřovacím systému, který je určen k odsiřování mokrých spalin, kde je suspenze obsahující jako absorbent sloučeninu vápníku odváděna z tanku absorpční věže, který se nachází na dně této absorpční věže, a cirkuluje přes oblast kontaktu plynu a kapaliny, vymezenou v horní části absorpční věže způsobem, při němž jsou neošetřené spaliny uváděny do styku se suspenzí s cílem zbavit tyto spaliny alespoň oxidu siřičitého, který se absorbuje do recirkulující suspenze, je možné v tomto odsiřovacím systému účinně regulovat koncentraci suspenze, přičemž tento způsob regulace zahrnuje vybavení tanku absorpční věže zařízením pro vypouštění kapaliny podle vynálezu a řízení koncentrace suspenze v tanku absorpční věže regulací množství kapalné složky, které je vypouštěno z tanku absorpční věže pomocí zařízení pro odvádění kapaliny, a regulací množství kapalinové složky, které je do tanku absorpční věže dodáváno.
U způsobu regulace koncentrace suspenze v odsiřovacím systému pro odsiřování mokrých spalin podle výhodného provedení vynálezu je koncentrace suspenze uvnitř tanku absorpční věže automaticky regulována detekcí koncentrace suspenze uvnitř tanku uvedené absorpční věže čidlem pro snímání koncentrace a použitím regulátoru pro automatickou regulaci množství vypouštěné kapalné složky nebo množství dodávané kapalné složky v odezvě na výsledky detekce získané pomocí uvedeného čidla pro snímání koncentrace tak, aby se shodovala s požadovanou koncentrací.
-5CZ 289292 B6
Pokud je koncentrace suspenze uvnitř tanku absorpční věže automaticky regulována detekcí koncentrace suspenze uvnitř tanku uvedené absorpční věže čidlem pro snímání koncentrace a použitím regulátoru pro automatickou regulaci množství vypouštěné kapalné složky nebo množství dodávané kapalné složky v odezvě na výsledky detekce získané pomocí čidla pro snímání koncentrace tak, aby se shodovala s požadovanou koncentrací, potom lze dosáhnout regulace kontroly bez obsluhy, čímž se šetří pracovní síly apod.
Následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně stanoven přiloženými patentovými nároky.
Příklady provedení vynálezu
V následující části budou s odkazem na doprovodné obrázky popsána příkladná provedení zařízení podle vynálezu.
Obr. I schematicky znázorňuje jeden příklad (první provedení podle vynálezu) odsiřovacího systému pro odsiřování mokrých spalin „in šitu oxidačního“ typu, na který byl vynález aplikován.
Jak ukazuje obr. 1, tento systém zahrnuje absorpční věž 1 a tank 2, který je instalován na dně absorpční věže L Tento tank 2 je vybaven takzvaným rotačním rozprašovačem 3 vzduchu pro vhánění oxidačního vzduchu K ve formě drobných vzduchových bublin do míchané suspenze S, která se nachází uvnitř tanku 2. Při míchání je suspenze S absorbentu a absorbovaného oxidu siřičitého, která se nachází v tanku 2, uváděna do účinného kontaktu se vzduchem, a tak zcela zoxidována za vzniku sádry.
U tohoto systému dochází konkrétněji ktomu, že se neošetřené spaliny A zavádí do sekce la vstupu spalin absorpční věže 1 a uvádí do kontaktu se suspenzí absorbentu rozstřikovanou, pomocí recirkulačního čerpadla 4 rozvodnými trubicemi 5, při kterém absorbent absorbuje alespoň oxid siřičitý obsažený v neošetřených spalinách A. Čisté spaliny se ve formě ošetřených spalin B vypouštějí přes sekci lb výstupu spalin. Suspenze absorbentu, která je rozstřikována rozvodnými trubicemi 5, proudí směrem dolů za současné absorpce oxidu siřičitého a vstupuje do tanku 2, ve kterém zoxiduje kontaktováním s velkým množstvím vzduchových bublin vháněných do míchané suspenze absorbentu rozprašovačem 3 vzduchu, a následně je podrobena neutralizační reakci, která vede ke vzniku sádry.
Reakce, které v průběhu tohoto zpracování spalin probíhají větší měrou, jsou reprezentovány následujícími reakčními rovnicemi (1) až (3). Je zřejmé, že namísto takzvaného rotačního rozprašovače vzduchu lze jako rozprašovač 3 vzduchu použít takzvaný fixovaný rozprašovač vzduchu, který obsahuje množinu stacionárních trubic pro rozvádění vzduchu.
(Vstupní sekce absorpční věže určená pro vstup spalin)
SO2 + H2O -> H* + HSOý (1)
-6CZ 289292 B6 (Tank)
H4 + HSO3· + 1/202 -> 2H4 + SO42' (2)
2H4 + SO42’ + CaCO3 + H2O -> CaSO4.2H2O + CO2 (3)
Sádra a malé množství vápence (použitého jako absorbent) jsou tedy z velké části absorbovány suspenzí S uvnitř tanku 2. U zobrazeného provedení se tato suspenze S vypouští skrze trubici 6, která vede z boční stěny tanku 2 a ústí do separátoru 7 pevných částic a kapaliny. Zde se potom sádra C, která má nízký obsah vlhkosti (zpravidla přibližně 10 %), izoluje filtrací. Na druhé straně se filtrát W1 ze separátoru 7 pevných částic a kapaliny zavádí do přípravného tanku 8 jako voda tvořící suspenzi absorbentu. Zpravidla se část filtrátu ze separátoru 7 pevných částic a kapaliny vypouští ze systému ve formě odsiřovací odpadní vody, čímž se zabraňuje akumulaci nečistot v recirkulující suspenzi.
Suspenzní přípravný tank 8 je opatřen míchadlem 9 a slouží k přípravě suspenze absorbentu, která se připraví smísením jemně rozemletého vápence D, přiváděného z vápencového sila (není znázorněno), s filtrátem W1 nebo se samostatně dodávanou vodou W2. Suspenze absorbentu z přípravného tanku 8 pro přípravu suspenze se podle potřeby přivádí pomocí čerpadla 10 suspenze do tanku 2 absorpční věže 1.
Za provozu se množství vody dodávané do přípravného tanku 8 reguluje například pomocí regulátoru (není znázorněn) a ventilu pro regulaci průtoku (není znázorněn). Množství dodávané vody se dále řídí regulací provozu rotačního ventilu (není znázorněn) a vhodným vápencem je vápenec dodávaný z vápencového sila v množství, které odpovídá množství dodávané vody. Suspenzní přípravný tank 8 se tedy udržuje ve stavu, kdy má suspenze absorbentu předem stanovenou koncentraci (například přibližně 20 % hmotn. až 30 % hmotn.).
Senzory detekují koncentraci oxidu siřičitého v neošetřených spalinách A, pH hodnotu a koncentraci vápence v suspenzi absorbentu v tanku 2, což jsou hodnoty, které ovlivňují vysoký stupeň odsiřování a vysokou čistotu sádiy. Pomocí regulátoru (není znázorněn) je rovněž řízen průtok přiváděného vápence D. průtok přiváděné suspenze absorbentu a další parametry.
Pomocí průtokového regulačního ventilu (není znázorněn) lze regulovat i množství suspenze vypouštěné trubicí 6, což umožňuje udržení konstantní hladiny suspenze uvnitř tanku 2.
Vodu, která se z absorpční věže 1 postupně ztrácí v důsledku odpařování apod., lze v případě potřeby dodat do tanku 2 například ve formě průmyslové vody.
Do rozprašovače 3 vzduchu se společně s oxidačním vzduchem K dodává promývací voda W3, která brání přilnutí pevné látky k tryskám vyfukujícím vzduch apod. Promývací voda W3 proudí společně s oxidačním vzduchem K do suspenze.
Pro odsiřovací systémy, které pracují v provozních podmínkách a zpracovávají přibližně 1 000 000 m3N/h spalin, se průtok promývací vody W3 zpravidla nastaví tak, aby odpovídal hodnotě 4 m3/h. Jak ukazuje zvětšený pohled na obr. 2, tank 2 je dále vybaven zařízením 20 pro vypouštění kapaliny, které má velmi jednoduchou konstrukci a jehož instalace není finančně náročná.
Tímto zařízením 20 pro vypouštění kapaliny je zařízení pro vypouštění kapalné složky suspenze s nízkým obsahem pevné látky z tanku 2, přičemž součástí tohoto zařízení je vypouštěcí sekce 20a vypouštěcího ventilu pro vypouštění kapalné složky suspenze, který umožňuje suspenzi
-7CZ 289292 B6 uvnitř tanku 2 proudit ven v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu h; zvonový člen 22, který má u provedení znázorněného na obr. 2 formu trubice pro odvádění kapalné složky, ve kterém dochází k separaci pevné látky a suspenze zaváděné do vypouštěcí sekce 20a vypouštěcího ventilu pro kapalinu, amíchadlo 25 pro míchání suspenze, která se nachází v oblasti tanku 2 pod trubicí pro odvádění kapalné složky.
U tohoto provedení sestává vypouštěcí sekce 20a vypouštěcího ventilu z výpustního členu 21, který je připojen k otvoru vytvořenému v boční stěně tanku 2, v poloze pod úrovní hladiny suspenze, přičemž konec výpustního členu vybíhá ven z boční strany tanku 2. a kohoutu (neboli otevíracího/zavíracího prvku) 23. který je připojen k vnějšímu konci výpustního členu 21.
Celá dráha proudění kapalné složky suspenze, která je u tohoto provedení tvořená výpustním členem 21. kohoutem 23 a hadicovým členem (který zahrnuje i trubkový člen) připojeným ke kohoutu 23, je nakloněna ve směru proudění suspenze směrem nahoru a s horizontální rovinou svírá úhel Θ.
Úhel Θ se určí tak, aby byl větší než úhel ukládání (5 stupňů) sádrových částic v kapalině. Vzhledem k tomu, že dráha proudění nemá žádnou horizontální část a celá je nakloněna tak, že s horizontální rovinou svírá alespoň výše zmíněný úhel ukládání sádrových částic, je toto zařízení 20 pro vypouštění kapaliny výhodné v tom smyslu, že chrání jeho součásti, kterými jsou výpustní člen 21, kohout 23 apod., před tvorbou usazenin vznikajících v důsledku usazování sádrových částic a tedy před zacpáním součástí výpustního ventilu touto usazeninou.
U tohoto provedení je hydrostatický tlakový rozdíl h definován výškovým rozdílem mezi výškou vertikální polohy otevřeného vypouštěcího konce trubicového členu, připojeného k vypouštěcí straně kohoutu 23, a výškou hladiny suspenze a má hodnotu, která umožňuje dosáhnout požadovaného průtoku Q vypouštěného proudu. Tuto hodnotu lze určit na základě Bemoulliho teorie a výpočtu proudového odporu. Výpočty provedené vynálezci například ukázaly, že pokud se nastaví hydrostatický tlakový rozdíl h přibližně 1 m, lze dosáhnout průtoku Q vypouštěného proudu přibližně 4 m3/h, což v podstatě odpovídá průtoku promývací vody W3.
Zvonový člen 22 pro odvádění kapalné složky má formu trubice, jejíž horní konec je připojen k vnitřnímu konci výpustního členu 21, který tvoří vypouštěcí sekci 20a vypouštěcího ventilu a jejíž spodní otevřený konec je orientován ke dnu tanku 2. Tato trubice pro odvádění kapalné složky je opatřena v místě svého horního konce odvzdušňovací trubicí 24, která vybíhá vertikálně a její horní konec se nachází nad úrovní hladiny suspenze. Pokud by měly vzduchové bubliny proudit do trubice pro odvádění kapalné složky, potom by odvzdušňovací trubice 24 fungovala tak, že by bubliny nechala unikat svým horním koncem ven, a tak činila vypouštění kapalné složky suspenze plynulejším.
Délka L trubice pro odvádění kapalné složky je stanovena jako hodnota (například přibližně 1 m), která nedovoluje turbulenci suspenze S způsobené mícháním a proudící uvnitř tanku 2 dosáhnout přinejmenším svého horního konce. Vnitřní průměr D trubice pro odvádění kapalné složky se stanoví tak, aby při proudění suspenze ven kohoutem 23 přes trubici pro odvádění kapalné složky a vypouštěcí sekci 20a vypouštěcího ventilu, ke kterému dochází v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu h, byla rychlost proudění kapalné složky v horní, turbulence prosté, oblasti vnitřního prostoru trubice pro odvádění kapalné složky menší než rychlost usazování pevné látky.
Konkrétně má pevná látka v suspenzi S střední průměr částic přibližně 40 pm, takže pokud bude průměrná rychlost proudění V kapalné složky v trubici pro odvádění kapalné složky například přibližně 10 m/h, potom bude menší než rychlost usazování pevné látky. Plocha průřezu trubice pro odvádění kapalné složky je definována jako Q/V. Pokud se tedy například Q rovná 4 m3/h, jako ve výše uvedeném případě, je plocha průřezu 4/10 = 0,4 m2. V tomto případě lze tedy vnitřní průměr D určit tak, aby poskytl vnitřní plochu průřezu 0,4 m2.
Pokud bude tento vnitřní průměr D větší a rychlost proudění V suspenze stoupající trubicí pro odvádění kapalné složky (neboli po dráze odvádějící kapalnou složku) se tedy sníží, potom bude možné odvádět kapalinu s nižším obsahem pevné látky. Vhodným kritériem pro určení hodnoty vnitřního průměru D (tj. rychlost proudění V) je požadovaný obsah pevné látky ve vypouštěné kapalině. Pokud se například určí, že hodnota rychlosti proudění V je 4 m/h nebo méně, potom lze obsah pevné látky ve vypouštěné kapalině redukovat přibližně na 10 g/1 nebo méně, jak je zřejmé z demonstrativních dat, která budou uvedena později.
Míchadlo 25 u tohoto provedení zařízení podle vynálezu je tvořeno oběžným kolem, které je uspořádáno v prostoru tanku 2 nebo je směrem k tomuto prostoru orientováno v poloze pod úrovní trubice pro odvádění kapalné složky; motorem, který pohání oběžné kolo a nachází se na vnější straně tanku 2; a těsnicími prostředky rotační hřídele. Míchadlo 25 míchá suspenzi přítomnou v prostoru pod trubicí pro odvádění kapalné složky a brání tak separované pevné látce ve stagnaci a sedimentaci v této oblasti.
V následující části bude popsán provoz výše popsaného zařízení 20 pro vypouštění kapaliny a regulace koncentrace suspenze uvnitř tanku 2 pomocí tohoto zařízení.
Pokud se pro vypouštění kapaliny použije výše popsané zařízení 20 pro vypouštění kapaliny, potom se proud kapaliny, který má pevně daný průtok určený na základě průtokového odporu zařízení pro vypouštění kapaliny (včetně odporu kohoutu 23) a hydrostatického tlakového rozdílu h, nastaví otevřením kohoutu 23. V důsledku tohoto nastavení kapalina vytéká při tomto pevně daném průtoku trubicí pro odvádění kapalné složky a vypouštěcí sekcí 20a vypouštěcího ventilu pro vypouštění kapaliny bez potřeby použití externí energie.
Díky tomu, že se rozměry trubice pro odvádění kapalné složky určí výše popsaným způsobem, nedosahuje turbulence suspenze S uvnitř tanku 2 horního konce trubice pro odvádění kapalné složky a rychlost proudění kapalné složky v této turbulence prosté oblasti v trubici pro odvádění kapalné složky je přinejmenším nižší, než rychlost usazování pevné látky. Takové nastavení, při kterém je rychlost proudění nižší než rychlost usazování pevné látky, zase způsobí, že pevná látka obsažená v suspenzi nestoupá k hornímu konci trubice pro odvádění kapalné složky, ale separuje se z kapalné složky. Kapalina vypouštěná kohoutem 23 potom neobsahuje v podstatě vůbec žádnou pevnou látku. Je tedy vypouštěna pouze kapalná složka suspenze, a to při předem stanoveném průtokovém množství.
Z výše uvedeného vyplývá, že zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu umožňuje dosáhnout aktivní regulace koncentrace, a to následujícím způsobem. Pokud se koncentrace suspenze S uvnitř tanku 2 sníží nebo pokud je pravděpodobné, že během provozu dojde při snížení výkonu nebo při zastavení provozu k poklesu této koncentrace pod její optimální rozmezí, potom se průtok suspenze S odváděné trubicí 6 sníží, nebo se vypouštění zcela zastaví, a kohout 23 zařízení 20 pro vypouštění kapaliny se otevře v rozsahu, který odpovídá stupni snížení koncentrace. Tyto operace lze provádět automaticky pomocí regulátoru 15. který detekuje daný stav pomocí čidla 14 pro snímání koncentrace, nebo manuálně operátorem, který byl pro danou činnost vyškolen a je schopen daný stav určit.
Jak již bylo uvedeno, maximální vypouštěcí kapacita zařízení 20 pro vypouštění kapaliny odpovídá součtu objemu promývací vody W3 a objemu doplňující vody, které jsou přiváděny do tanku 2 a zvyšují objem kapalinové složky suspenze S, nebo je menší. Koncentraci suspenze S v tanku 2 lze tedy i během provozu při sníženém výkonu nebo při zastavení provozu spolehlivě udržovat v optimálním rozmezí pouhým otevřením kohoutu 23.
-9CZ 289292 B6
Na druhé straně, pokud koncentrace suspenze S uvnitř tanku 2 přesáhne své optimální rozmezí nebo je pravděpodobné, že toto rozmezí přesáhne, potom se kohout 23 zařízení 20 pro vypouštění kapaliny částečně nebo zcela uzavře, množství vody dodávané do. tanku 2 se zvýší, v závislosti na stupni zvýšení koncentrace, a průtok suspenze S vypouštěné trubicí 6 se zvýší. Tyto operace lze provádět automaticky pomocí regulátoru 15, který detekuje daný stav pomocí čidla 14 pro snímání koncentrace, nebo manuálně operátorem, který byl pro danou činnost vyškolen a je schopen daný stav určit. Průtok množství vody dodávané do tanku 2 lze zvýšit zvýšením průtoku doplňující vody přiváděné do tanku 2 nebo vody přiváděné do tanku 2 ve formě suspenze absorbentu.
Kapalina vypouštěná pomocí zařízení 20 pro vypouštění kapaliny může opouštět systém až poté, co se podrobí zpracování způsobem používaným pro zpracování odpadních vod aje schopna splnit normy stanovené pro odpadní vody. Pokud je však zapotřebí udržet vodní rovnováhu, lze tuto kapalinu zavádět například do přípravného tanku 8, který je znázorněn na obr. 1, a znovu ji použít jako část kapalné složky tvořící suspenzi absorbentu. Nejen, že se v tomto případě eliminuje nutnost použít zpracování pro čištění odpadních vod, ale navíc lze šetřit vodu W2, určenou pro zavádění do přípravného tanku 8.
Alternativně lze tuto kapalinu použít jako promývací vodu pro různé složky odsiřovacího systému, například jako promývací vodu pro rozprašovač 3 vzduchu absorpční věže 1 nebo jako promývací vodu pro mlhový eliminátor (není znázorněn), který je instalován na výstupu spalin absorpční věže 1.
Ačkoliv pevná látka, separovaná v trubici pro odvádění kapalné složky, padá skrze tuto trubici směrem dolů, míchací účinek míchadla 25. které je použito u tohoto provedení vynálezu, brání této pevné látce ve stagnaci a sedimentaci, a to zejména v oblasti pod trubici pro odvádění kapalné složky. U tohoto provedení lze tedy zcela spolehlivě předejít problémům spojeným se stagnací nebo sedimentací (např. změnám koncentrace v odváděné kapalině a tvorbě usazeniny na dně tanku).
(Druhé provedení podle vynálezu)
Obr. 3 a 4 znázorňují druhé provedení zařízení 30 pro vypouštění kapaliny podle vynálezu. Odsiřovací systém, na který se toto zařízení 30 pro vypouštění kapaliny aplikuje, a způsob regulace koncentrace suspenze za použití tohoto zařízení jsou stejné, jako v případě již popsaného prvního provedení vynálezu a jejich podrobný popis bude tedy v tomto případě vynechán. Stejně je tomu tak v případě shodných prvků, které jsou použity u obou provedení a označeny stejnými vztahovými značkami a jejichž podrobnější popis bude z téhož důvodu rovněž vynechán.
Zařízení 30 pro vypouštění kapaliny je zařízením pro vypouštění kapalné složky suspenze s nízkým obsahem pevné látky z tanku 2, které obsahuje sekci 30a pro vypouštění kapaliny umožňující suspenzi uvnitř tanku 2 vytékat v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu h ven; zvonový člen 32, jehož horní konec je spojen s vnitřním koncem výpustního členu 31 tvořícího sekci 30a pro vypouštění kapaliny a spodní otevřený konec je orientován směrem ke dnu tanku 2; a dělicí stěnu 33 (znázorněnou na obr. 4), která uzavírá zvonový člen 32.
Vztahová značka 35 na obr. 3 a 4 označuje odvzdušňovací trubici podobnou odvzdušňovací trubici 24, která byla již popsána v souvislosti s prvním provedením vynálezu.
U tohoto provedení sestává sekce 30a pro vypouštění kapaliny z výpustního členu 31. který je připojen k otvoru vytvořenému v boční stěně tanku 2 a má konec vybíhající směrem ven z boční stěny tanku 2; a kohoutu 23 spojeného s vnějším koncem výpustního členu 31. Kromě toho je celá proudová dráha, tvořená výpustním členem 31, kohoutem 23 a potrubím připojeným ke
-10CZ 289292 B6 kohoutu 23, nakloněna ve směru proudění suspenze směrem nahoru a svírá s horizontální rovinou úhel Θ.
Podobně jako u prvního provedení se úhel Θ určí tak, aby byl větší než úhel (5 stupňů), pod kterým sedimentují částice sádry v kapalině.
U tohoto provedení je zvonový člen tvořící dráhu pro proudění kapalné složky vytvořen jako vnitřní prostor krabicového členu 34, který je fixován k vnitřnímu povrchu boční stěny tanku 2, ke kterému je zase připojen výpustní člen 31. jak znázorňuje obr. 4. Dno již zmíněného krabicového členu 34 je ponecháno otevřené a tvoří otevřený spodní konec zvonového členu 32.
Dělicí stěna 33 má otvor 33a pro průchod suspenze au tohoto provedení je instalována vertikálně, v boční části tanku 2 tak, aby uzavírala již zmíněný krabicový člen 34. Horní, konec dělicí stěny 33 na obr. 4 vybíhá daleko nad úroveň hladiny suspenze S obsažené v tanku 2. Nicméně hladina suspenze S se může nacházet nad horním koncem dělicí stěny.
Tato dělicí stěna 33 slouží k zablokování proudu, který je způsoben mícháním vzduchových bublin unášených kapalinou uvnitř tanku 2.
Dělicí stěna 33 tedy účinně a spolehlivě brání turbulenci vzduchových bublin zachycených v suspenzi, která je způsobena vtékáním proudu vyvolaného mícháním, v dosažení vnitřního prostoru krabicového členu 34 (tj. brání turbulenci, aby se dostala do zvonového členu 32).
Během vypouštění kapaliny proudí suspenze, která se nachází v tanku 2. otvorem 33a dělicí stěny 33 do prostoru, kde se nachází i zvonový člen 32 a odtud následně otvorem ve spodním konci krabicového členu 34 do zvonového členu 32 pro odvádění kapalné složky.
Podobně jako u prvního provedení vynálezu se délka zvonového členu 32. tj. dráhy pro odvádění kapalné složky, určí jako hodnota (například přibližně 1 m), která neumožní turbulenci suspenze S uvnitř tanku 2, vznikající v důsledku míchání, dosáhnout přinejmenším horního konce vnitřního prostoru tohoto zvonového členu 32. Vnitřní šířka W zvonového členu 32 se navíc zvolí tak, že při proudění tekutiny ze zvonového členu 32 a sekce 30a pro vypouštění kapaliny je v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu h rychlost proudění kapalné složky stoupající vnitřním prostorem zvonového členu 32 a sekce 30a pro vypouštění kapaliny nižší než rychlost usazování pevné látky.
Zařízení 30 pro vypouštění kapaliny funguje stejným způsobem jako zařízení popsané v souvislosti s prvním provedením, takže proud kapaliny, který má konstantní průtok, stanovený na základě průtokového odporu zařízení 30 pro vypouštění kapaliny (zahrnuje odpor kohoutu 23) a na základě hydrostatického tlakového rozdílu h, je dán otevřením kohoutu 23. Výsledkem je vypouštění kapaliny zvonovým členem 32 a sekcí 30a pro vypouštění kapaliny při stabilním průtoku.
Dělicí stěna 33 a výše popsané rozměry zvonového členu 32 pro odvádění kapalné složky účinně brání turbulenci suspenze S uvnitř tanku 2 dosáhnout vnitřní části zvonového členu 32 pro odvádění kapalné složky a zajišťují, že alespoň v této, turbulence prosté, oblasti je rychlost proudění kapalné složky po dráze pro odvádění kapalné složky nižší než rychlost usazování pevné látky. V důsledku této nižší rychlosti proudění nestoupá pevná látka v suspenzi k hornímu konci zvonového členu 32 pro odvádění kapalné složky a separuje se tak z kapalné složky. Kapalina vypouštěná kohoutem 23 tedy neobsahuje v podstatě žádnou pevnou látku, a má konstantní průtok.
-11 CZ 289292 B6 (Třetí provedení podle vynálezu)
Obr. 5 schematicky znázorňuje třetí provedení zařízení 50 pro vypouštění kapaliny podle vynálezu. Odsiřovací systém, na který se toto zařízení 50 pro vypouštění kapaliny aplikuje a způsob regulace koncentrace suspenze za použití tohoto zařízení jsou stejné, jako v případě již popsaného prvního provedení vynálezu a jejich podrobný popis bude tedy v tomto případě vynechán. Stejně tak tomu je v případě shodných prvků, které jsou použity u obou provedení a označeny stejnými vztahovými značkami a jejichž podrobnější popis bude z téhož důvodu rovněž vynechán.
Zařízení 50 pro vypouštění kapaliny je zařízením pro vypouštění kapalné složky suspenze s nízkým obsahem pevné látky z tanku 2, které obsahuje sekci 50a pro vypouštění kapaliny, umožňující suspenzi uvnitř tanku 2 vytékat v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu h ven; a zvonový člen 22 pro odvádění kapalné složky ze suspenze zaváděné do sekce 50a pro vypouštění kapaliny.
U tohoto provedení je sekce 50a pro vypouštění kapaliny tvořena výpustním členem 21 a hadicovým členem 51 připojeným k vnějšímu konci výpustního členu 21.
Hadicový člen 51 má formu hadice a funguje jako otevírací/zavírací prvek podle vynálezu. Jeden konec této hadice (neboli vstupní otvor pro přívod suspenze) je připojen k výpustnímu členu 21. který má formu trubice. V tomto případě je hadicový člen 51 pružný, což umožňuje jeho druhému konci (neboli výstupnímu otvoru) vertikální pohyb vzhledem k výšce hladiny suspenze.
Výsledkem této konstrukce je to, že vypouštění kapalné složky suspenze lze zastavit udržováním vertikální polohy druhého konce hadicového členu 51 nad hladinou suspenze a naopak vypouštění kapalné složky suspenze lze iniciovat udržováním vertikální polohy druhého konce hadicového členu 51 pod hladinou suspenze, jak ukazuje vztahová značka 51a na obr. 5. Navíc při vypouštění kapalné složky suspenze je průtok vypouštěného proudu regulován změnou vertikální polohy druhého konce hadicového členu 51. a tedy regulací hydrostatického tlakového rozdílu h.
U tohoto provedení má tedy hadicový člen 51 funkci otevíracího/zavíracího prvku pro zastavení nebo spuštění vypouštění kapalné složky suspenze a pro regulaci průtoku proudu vypouštěné kapalné složky suspenze. Toto provedení umožňuje určité snížení pořizovacích a provozních nákladů v porovnání s provedením, jehož součástí je kohout. Protože u tohoto provedení nevznikají problémy se zanášením a ucpáváním mechanizmu kohoutu, a k hadicovému členu 51 by usazeniny přilnout neměly, je další velkou výhodou tohoto provedení snadná údržba hadice (tj. čištění).
Změnu a nastavení vertikální polohy druhého konce (neboli výstupního otvoru) hadicového členu 51 lze provést manuálně, například za použití vhodných prostředků pro držení hadicového členu 51 v různých polohách, nebo mechanicky, vertikálním posunutím hadicového členu 51 pomocí motoru a hnacího zařízení, například pomocí pneumatického válce. Je celkem zřejmé, že v případě použití mechanických prostředků lze vertikální polohu druhého konce hadicového členu 51 automaticky regulovat pomocí regulátoru 15. v odezvě na signál převzatý z čidla 14 pro snímání koncentrace.
-12CZ 289292 B6 (Demonstrativní data)
Dále budou uvedena experimentální data, která mají demonstrovat chování a účinky zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu. Pro tyto účely se použilo experimentální zařízení, jehož konstrukce je znázorněna na obr. 6.
Suspenzní tank 41, který simuluje tank absorpční věže odsiřovacího systému, se naplnil primární suspenzí a do suspenzního tanku 41 se nainstalovala trubice 42 pro vypouštění kapaliny, která slouží jako dráha pro odvádění kapalné složky neboli zvonový člen podle vynálezu tak, že je umístěna vertikálně a vybíhá směrem nahoru, nad horní konec suspenzního tanku 41. Při použití sacího čerpadla 43 kapalná složka suspenze uvnitř suspenzního tanku 41 recirkuluje vypouštěním této suspenze přes trubici 42 pro vypouštění kapaliny a opětným zavedením této suspenze do suspenzního tanku 41.
Jako primární suspenze se zde použila aktuální suspenze absorpční věže, získaná z tanku absorpční věže odsiřovacího systému (skutečného zařízení). Obsah pevné látky testovací suspenze činil 240,7 g/1, koncentrace sádry byla 1,309 mmol/1 a koncentrace nezreagovaného vápence byla 126,0 mmol/1.
Suspenzní tank 41 a trubice 42 pro vypouštění kapaliny byly opatřeny plášti 41a, resp. 42a, kterými prochází voda. Při použití čerpadla 45 pro dodávku teplé vody teplá voda uvnitř termostatického tanku 44 recirkulovala tak, že postupně procházela pláštěm 41a a 42a. Regulací výstupu topného členu 46 pro ohřívání vody v termostatickém tanku 44 se teplota suspenze uvnitř suspenzního tanku 41 a teplota suspenze recirkulující trubicí 42 pro vypouštění kapaliny udržovaly na normální provozní teplotě (50 °C) v tanku absorpční věže odsiřovacího systému (skutečné zařízení).
Při použití míchadla 47 se suspenze uvnitř suspenzního tanku 41 míchala stejným způsobem, jako v absorpční věži odsiřovacího systému (skutečné zařízení).
Trubice 42 pro vypouštění kapaliny měla vnitřní průměr (D) 35 mm, délku (L) 1000 mm a výšku (H) 800 mm nad hladinou suspenze.
Experimenty byly založeny na regulaci průtoku sacího čerpadla 43, při kterém se vzestupně nastavovala rychlost (V) proudění suspenze trubicí 42 pro vypouštění kapaliny na 1, 2, 4, 7 nebo 10 m/h. Potom se určil obsah pevné látky obsažený v přetékající suspenzi (neboli vypouštěné kapalině) vypuštěné z trubice 42 pro vypouštění kapaliny při všech výše definovaných rychlostech.
Výsledky těchto experimentů jsou znázorněny na obr. 7. Obsahy pevné látky přetékající suspenze při příslušných stoupajících rychlostech byly 1,4, 5,4, 10,4, 83,5, a 144,0 g/1. Ukázalo se tedy, že pokud dosahuje stoupající rychlost (V) maximálně 10 m/h, je v kapalinové složce obsaženo podstatně méně pevné látky než v případě primární suspenze. Zejména při rychlosti (V) 4 m/h nebo nižší se může obsah pevné látky ve vypouštěné kapalině podstatně zredukovat.
Pokud jde o koncentrace sádry ve vypouštěné kapalině, ty dosahovaly při příslušných íychlostech stoupání 7,2, 10,0, 8,7, 454,7 a 784,9 mmol/1. Koncentrace vápníku ve vypouštěné kapalině při příslušných rychlostech stoupání byly 0,8,31,4, 78,3,49,3 a 85,1 mmol/1.
Je pochopitelné, že vynález se neomezuje pouze na výše popsaná provedení, ale že jej lze realizovat různými dalšími způsoby. Zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu lze například aplikovat nejen na výše popsaný tank absorpční věže odsiřovacího systému, ale rovněž na kterékoliv zařízení nebo provoz, který vyžaduje jednoduché vypouštění kapalné složky ze
-13CZ 289292 B6 suspenze. V těchto případech může mít zařízení pro vypouštění kapaliny podle vynálezu podobné účinky.
Zařízení podle vynálezu navíc nemusí být nezbytně vybaveno otevíracím/zavíracím prvkem, například kohoutem 23 znázorněným na obr. 2. Je přirozeně možné použít toto zařízení způsobem, při kterém je kapalná složka z tanku vypouštěna kontinuálně a průtok vypouštěného proudu je konstantní.
Hadicový člen, který tvoří otevírací/zavírací prvek vypouštěcího ventilu podle vynálezu, se neomezuje pouze na pružnou hadici, ale může mít například formu pevné trubice. Vstupní otevřený konec této trubice může být například připojen k výpustnímu členu 21. který je znázorněn na obr. 5, pomocí rotačního spoje, a trubice se potom může pomocí tohoto rotačního spoje otáčet, například podél stěn tanku. Tento rotační pohyb umožňuje druhému výstupnímu otvoru trubice vertikální pohyb vzhledem k výšce hladiny suspenze.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Zařízení (20, 30, 50) pro vypouštění kapalné složky suspenze, která má nízký obsah pevné látky, z tanku (2) obsahujícího suspenzi kapaliny a v ní suspendované pevné látky, vyznačené tím, že obsahuje vypouštěcí ventil pro kapalinu tvořený výpustním členem (21) vytvořeným v boční stěně tanku (2), v poloze pod hladinou suspenze, a určeným pro vedení suspenze z tanku (2) v důsledku působení hydrostatického tlakového rozdílu (h); a zvonovým členem (22, 32) pro odvádění kapalné složky, který má otevřený spodní konec orientovaný ke dnu tanku (2) a horní konec napojený na vnitřní stranu výpustního členu (21) vypouštěcího ventilu pro kapalinu, přičemž průřez (D) a délka (L) zvonového členu (22, 32) pro odvádění kapalné složky jsou zvoleny tak, že při proudění tekutiny z vypouštěcího ventilu v důsledku hydrostatického tlakového rozdílu (h) je rychlost proudění kapalné složky nižší než rychlost usazování pevné látky.
2. Zařízení (20, 30, 50) podle nároku 1, vyznačené tím, že zahrnuje dělicí stěnu (33), ve které je proveden otvor (33a) pro průchod suspenze a která je uspořádána vertikálně tak, že odděluje prostor tanku (2) se zvonovým členem (22, 32) pro odvádění kapalinové složky od zbývajícího prostoru tanku (2).
3. Zařízení (20,30, 50) podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že ve výpustním členu (21) vypouštěcího ventilu je uspořádán kohout (23).
4. Zařízení (20, 30, 50) podle nároku 3, vyznačené tím, že kohout (23) vypouštěcího ventilu zahrnuje hadicový člen (51, 51a), který má vstupní otvor pro suspenzi a výstupní otvor pro suspenzi, přičemž vstupní otvor je připojen k výpustnímu členu (21) vypouštěcího ventilu a vertikální poloha výstupního otvoru je nastavitelná vzhledem k výšce hladiny suspenze.
5 (25,47) pro míchání suspenze přítomné v oblasti tanku (2), která se nachází pod zvonovým členem (22,32) pro odvádění kapalné složky.
8. Použití zařízení (20, 30, 50) podle nároku 1 až 7 pro regulaci koncentrace suspenze v odsiřovacím systému, který je určen k odsiřování mokrých spalin, kde je suspenze obsahující
10 jako absorbent sloučeninu vápníku odváděna z tanku (2) absorpční věže (1), který se nachází na dně této absorpční věže (1), a cirkuluje přes oblast kontaktu plynu a kapaliny, která je vymezena v horní části absorpční věže (1) tak, že jsou neošetřené spaliny uváděny do styku se suspenzí, s cílem zbavit spaliny alespoň oxidu siřičitého, který se absorbuje do recirkulující suspenze.
5. Zařízení (20, 30, 50) podle nároků laž4, vyznačené tím, že alespoň výpustní člen (21) vypouštěcího ventiluje ve směru proudění suspenze nakloněn směrem nahoru, vzhledem k horizontální rovině, a s touto rovinou svírá úhel 5 stupňů nebo větší.
6. Zařízení (20, 30, 50) podle nároků 1 až 5, vyznačené tím, že zahrnuje odvzdušňovací trubici (24, 35), která vybíhá z horního konce zvonového členu (22, 32) pro
-14CZ 289292 B6 odvádění kapaliny směrem nahoru, a má otevřený horní konec, který se nachází nad hladinou suspenze.
7. Zařízení (20, 30, 50) podle nároků laž6, vyznačené tím, že zahrnuje míchadlo
7 výkresů
-15CZ 289292 B6
Obr
-16CZ 289292 B6
Obr. 2
- 17CZ 289292 B6
Obr. 3
- 18CZ 289292 B6
Obr. 4
- 19CZ 289292 B6
Obr. 5
CZ19982690A 1997-08-25 1998-08-24 Zařízení pro vypouątění kapaliny a pouľití tohoto zařízení v mokrém odsiřovacím systému pro odsiřování spalin CZ289292B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24344697 1997-08-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ269098A3 CZ269098A3 (cs) 1999-07-14
CZ289292B6 true CZ289292B6 (cs) 2001-12-12

Family

ID=17104008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19982690A CZ289292B6 (cs) 1997-08-25 1998-08-24 Zařízení pro vypouątění kapaliny a pouľití tohoto zařízení v mokrém odsiřovacím systému pro odsiřování spalin

Country Status (6)

Country Link
KR (1) KR100294625B1 (cs)
CN (1) CN1101245C (cs)
CZ (1) CZ289292B6 (cs)
HK (1) HK1020897A1 (cs)
TR (1) TR199801656A2 (cs)
TW (1) TW380056B (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106891963A (zh) * 2017-03-19 2017-06-27 张新 用于运载儿童的双悬挂的设备和装置
CN113578015B (zh) * 2020-04-30 2024-04-30 中国石油天然气股份有限公司 脱硫装置
JPWO2022014165A1 (cs) * 2020-07-15 2022-01-20

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4362628A (en) * 1980-07-23 1982-12-07 Methods Engineering, Inc. Method and apparatus for cleaning basins
CN2030106U (zh) * 1988-04-02 1989-01-04 于忠民 固、油、水重力分离器
CA2104648C (en) * 1992-08-24 2000-06-20 Richard Guy Batson Process for treating a suspension of solid particles in a carrier liquid
FR2725143B1 (fr) * 1994-10-04 1999-08-06 Degremont Decanteur longitudinal a separation de flux

Also Published As

Publication number Publication date
TR199801656A3 (tr) 1999-10-21
CN1101245C (zh) 2003-02-12
CN1221645A (zh) 1999-07-07
HK1020897A1 (en) 2000-05-26
KR100294625B1 (ko) 2001-09-17
TW380056B (en) 2000-01-21
CZ269098A3 (cs) 1999-07-14
KR19990023823A (ko) 1999-03-25
TR199801656A2 (xx) 1999-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6660953B2 (ja) 湿式排煙脱硫装置及び湿式排煙脱硫装置の運転方法
CZ345995A3 (en) Desulfurizing apparatus of wet-type chimney gases and method of utilization of a solid desulfurizing agent
CZ323295A3 (en) Wet-type desulfurizing device of chimney gases and method of using a solid desulfurizing agent
KR100417671B1 (ko) 아황산가스를함유하는폐가스의탈황화방법
EP0756889B1 (en) Wet flue gas desulfurization apparatus
CZ289292B6 (cs) Zařízení pro vypouątění kapaliny a pouľití tohoto zařízení v mokrém odsiřovacím systému pro odsiřování spalin
US6001321A (en) Exhaust gas treatment apparatus and method
FI113843B (fi) Menetelmä ja laitteisto savukaasun pesurin ainevirtausten käsittelemiseksi
US6007783A (en) Flue gas treating system and process
US5928413A (en) Flue gas treating system and process
JP3659805B2 (ja) 湿式排煙脱硫装置のスラリ濃度管理方法
US6471073B1 (en) Liquid extracting apparatus
EA000771B1 (ru) Способ и установка для удаления из газа газообразной элементарной ртути
ITBO20110573A1 (it) Dispositivo e metodo per la dissoluzione di una sostanza chimica solida in acqua
US5879639A (en) Wet flue gas desulfurization system
JPH09253443A (ja) 湿式排煙脱硫吸収液スラリの濃縮排出方法
JPH07275650A (ja) 排煙脱硫方法
FI90397C (fi) Menetelmä ja laite nesteiden käsittelemiseksi
US6196526B1 (en) Mechanical wet air generator
MXPA99000954A (en) A method and apparatus for removing gaseous elementary mercury from a gas
CZ265099A3 (cs) Způsob a zařízení pro zpracování desulfurační absorpční kapaliny

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20060824