CZ296972B6 - Zpusob mokrého cistení spalin - Google Patents

Zpusob mokrého cistení spalin Download PDF

Info

Publication number
CZ296972B6
CZ296972B6 CZ20000842A CZ2000842A CZ296972B6 CZ 296972 B6 CZ296972 B6 CZ 296972B6 CZ 20000842 A CZ20000842 A CZ 20000842A CZ 2000842 A CZ2000842 A CZ 2000842A CZ 296972 B6 CZ296972 B6 CZ 296972B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
flue gas
cleaning
dioxins
combustion products
dibenzofurans
Prior art date
Application number
CZ20000842A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2000842A3 (cs
Inventor
Sanda@Jirí
Fabian@Jirí
Smola@Josef
Original Assignee
Prazské Sluzby A. S.
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 Prazské Sluzby A. S. filed Critical Prazské Sluzby A. S.
Priority to CZ20000842A priority Critical patent/CZ296972B6/cs
Publication of CZ2000842A3 publication Critical patent/CZ2000842A3/cs
Publication of CZ296972B6 publication Critical patent/CZ296972B6/cs

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Zpusob mokrého cistení spalin ze zarízení na energetické vyuzívání tuhého komunálního odpadu, provádený za úcelem odstranování kontaminujících látek,vcetne rtuti a jejích sloucenin, tezkých kovu a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinu a dibenzofuranu z techto spalin, pri kterém se spaliny vypírají rozprasovanou prací tekutinou, která se prubezne doplnuje, tvorenou vodnou suspenzí reakcních slozek tvorených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhlicitanem vápenatým a adsorpcních slozek s aktivním uhlíkem, pricemz následne se prací kapalina, která vystupuje z cisticího procesu, rozprasuje do proudu horkých spalin, vystupujících ze spalovacího zarízení pred jejich cistením, címz se voda obsazená v prací tekutine odparí, pricemz se jako prací tekutina pouzije vodná suspenze reakcních slozek tvorených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhlicitanem vápenatým a adsorpcních slozek obsahujících soucasne uhlíkový adsorbent, s celkovým vnitrním specifickým povrchem alespon 300 m.sup.2.n..g.sup.-1.n., v mnozství nezbytném k alespon cástecnému zachycení kontaminujících látek, vcetne rtuti a jejíchsloucenin, tezkých kovu a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinu a dibenzofuranu, obsazených ve spalinách avsak v mnozství nejvýse rovném 16 % hmotn., vztazeno k hmotnosti aktivních slozek prací tekutiny, pricemz tato technologie nevyzaduje, ani není podmínena pro úspesné vycistení spalin, prídavkem dalsích aditiv jako napr. Al.sub.2.n.O.sub.3.n., silikagel, ani nejsou podmínkou výmenné reakce hydroxidu vápenatého s karboxylovými kyselinami.

Description

Oblast techniky
Způsob mokrého čištění spalin ze spaloven (zařízení na energetické využití) tuhého komunálního odpadu prováděný za účelem odstraňování kontaminujících látek, včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů z těchto spalin, při kterém se spaliny vypírají rozprašovanou prací tekutinou, která se průběžně doplňuje, tvořenou vodní suspenzí reakčních složek (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým) a adsorpčních složek (s aktivním uhlíkem) přičemž následně se prací tekutina, která vystupuje z čisticího procesu, rozprašuje do proudu horkých spalin, vystupujících ze spalovacího zařízení před jejich čištěním čímž se voda, obsažená v prací tekutině odpaří.
Dosavadní stav techniky
Neustálý rozvoj výroby, jakož i neustále se zvyšující spotřeba způsobují zvyšující se vznik odpadů. Množství tuhých odpadů, které zůstávají po jejich vytřídění a které již nelze dále využít je nutno ekologicky šetrně likvidovat. Významná část takto vznikajících odpadů má charakter odpadů směsných.
Jedná se zejména o tuhý komunální odpad. Vzhledem ke svému množství i složení představuje tento odpad významnou zátěž životního prostředí. Jedním ze způsobů likvidace tohoto odpadu je jeho energetické využívání formou spalování.
Uvedený odpad představuje směs řady organických a anorganických látek, často i v rozličné míře toxických, při jejichž spalování vznikají vedle pevných popelin spaliny obsahující směs plynných zplodin a také rozptýlených prachových částic těmito plyny unášených. Obě složky obsahují vedle látek neškodných látek zatěžující životní prostředí nebo látky přímo toxické. Proto je nutno tyto spaliny před jejich vypouštěním do životního prostředí od těchto kontaminujících složek čistit. V současné době se ukazují vedle mnoha dalších jako velmi nebezpečné z hlediska životního prostředí a z hlediska zdraví lidí a živočichů zejména těžké kovy, mezi nimiž představuje speciální hrozbu rtuť a její sloučeniny a dále pak skupiny organických látek různého složení zejména polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany. Uvedeným organickým látkám je věnována stále větší pozornost kdy se zejména v poslední době se ukazuje nutnost jejich bezpečné likvidace, neboť vědecké poznatky ukázaly jejich vysokou toxicitu a velmi pomalu odbouratelnost v životním prostředí. Tyto látky vznikají ve značném množství v procesu energetického využívání výše uvedeného odpadu.
Jednou z metod čištění výše uvedených spalin je tzv. metoda „mokrého praní“ založená na sprchování proudu spalin odváděných ze spalovacího zařízení, zbavených nejprve pevných prachových částic jimi unášených s potřebnou účinností v tzv. prvním stupni čištění pomocí mechanických filtrů nebo elektrostatických odlučovačů.
Vlastní mokrá vypírka spočívá v rozprašování vodné suspenze tvořené vápennými reakčními složkami zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým popř. dalšími účinnými reagenciemi schopnými chemicky přeměnit a vázat škodlivé látky obsažené ve spalinách. Dále vodná suspenze obsahuje látky na bázi aktivního uhlí, které jsou schopné vázat absorpcí různé organické látky a těžké kovy zejména rtuť. Pro odstranění rtuti a jejich sloučenin lze také použít trojsodnou sůl kyseliny trithiokyanurové. Produkty tohoto čištění tj. látky vzniklé chemickými reakcemi, adsorbenty nasycené různými sloučeninami a též vodou zachycené prachové částice zůstávají ve vodném prostředí prací tekutiny ve formě suspenze a roztoku.
-1 CZ 296972 B6
Prací tekutina, která je průběžně dle potřeby doplňována v systému cirkuluje a je možno ji do systému čištění rozprašovat opakovaně po dobu kdy v ní obsažené výše uvedené účinné látky stále ještě působí (dokud nejsou nasyceny nečistotami). Přitom se na vhodných místech systému regulovaným doplňováním technologické vody nebo/a vodné suspenzí nebo/a roztokem převážně vápenné reakční složky tvořené zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a adsorpční složky na bázi aktivního uhlí a regulovaným odpouštěním znečištěné prací kapaliny se v systému reguluje koncentrace účinných látek v prací tekutině, pH a její hustota tak, aby se v čisticím zařízení udržovala stanovená účinnost a aby docházelo k poruchám technologického zařízení. Produktem tohoto způsobu čištění jsou jednak účinně přečištěné spaliny, které lze vypouštět do životního prostředí a jednak specifickým způsobem znečištěná prací tekutina, unášející produkty čištění spalin, zbytky účinných látek a zbytky pevných prachových částic.
Výše uvedenou specifickým způsobem znečištěnou prací tekutinu, která představuje z hlediska čisticí technologie spalin technologickou odpadní vodu je pak nutno specificky likvidovat ve speciálních čisticích zařízeních pro čištění této odpadní vody, což je významnou slabinou tohoto způsobu čištění spalin.
Uvedený problém se podařilo vyřešit použitím tzv. bezodpadové technologie vztaženo k použití technologické vody jak bylo popsáno výše.
Bezodpadová technologie je založena na tom, že znečištěná prací tekutina vystupující zmokrého, tzv. druhého stupně čištění spalin se odvádí na počátek celého vlastního čisticího procesu do rozprachové (rozprašovací) sušárny odpadní vody vřazené před filtrační zařízení jako součást tzv. prvního stupně čištění spalin. Rozprachová sušárna je tvořena komorou, kterou procházejí horké spaliny vystupující ze spalovacího zařízení spalovny dále do filtračního zařízení, kde jsou spaliny zbavovány pevných prachových částic. Znečištěná prací tekutina je v sušárně rozprašována do proudu horkých spalin jejichž teplem se v ní obsažených nečistot ve formě tuhých částic a krystalů, které padají na dno komory a jsou podavačem odebírány a transportovány do sila zbytků. Velmi malá část tuhých podílů je unášena dále do filtračního zařízení kde jsou ze spalin odděleny.
Odpadní technologická voda ve formě vodní páry je pak unášena proudem spalin přes filtrační zařízení tzv. prvního stupně čištění zpět do zařízení mokrého tzv. druhého stupně čištění, kde částečně kondenzuje a je opakovaně technologicky využita. Část vody postupuje se spalinami do komína a do prostředí. Úbytek technologické vody způsobený těmito ztrátami je kompenzován doplňováním.
Metoda mokrého čištění spalin za zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu spojená s výše uvedenou bezodpadovou technologií vztaženo k použití technologické vody k výrobě prací tekutiny je jak z hlediska ochrany životního prostředí, tak i z hlediska ekonomického metodou příznivou s ohledem na účinnosti čištění spalin a absenci odpadních technologických vod. V souvislosti s důrazem na zpřísňování emisních limitů zaměřených na emise těžkých kovů a jejich sloučenin zejména rtuti a jejich sloučenin a k emisím polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů jsou však výhody uvedené mokré metody čištění spalin spolu se zařízením na její použití založených silně relativizovány tím, že s ohledem na používané účinné látky a na mechanismus jejich působení v mokrém prostředí nevykazují tato zařízení potřebnou účinnost, pokud jde o výše uvedené skupiny vysoce nebezpečných chemických látek. To vzhledem ke zpřísňujícím se požadavkům vede k nutnosti vybavovat tato čisticí zařízení dalším, tzv. třetím stupněm čištění určeným specificky k eliminaci polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů ze spalin. Tato zařízení jsou většinou založena na katalytickém rozkladu uvedených organických látek a jejich budování a provoz jsou velmi nákladné. Vzhledem těmto vysokým nákladům se může ukázat i nutnost odstavování některých energetických zařízení, které bezuvedených doplňků nemohou splňovat zpřísňující se emisní limity. Odstraňování rtuti a jejích sloučenin s potřebnou účinností vzhledem ke zpřísněným emisním limitům nebo technologicky uspokojivě u těchto zařízení vyřešeno.
-2CZ 296972 B6
Je známo, že rtuť a její sloučeniny, těžké kovy plus výše uvedené skupiny organických látek, polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů, lze ze spalin odstranit s vysokou teoretickou hlavně však praktickou účinnosti použitím uhlíkových absorbentů založených na schopnosti aktivního uhlí uvedené látky trvale adsorpcí vázat s přihlédnutím k technologicky zvládnuté možnosti vyčištění takto přečištěných spalin od použitých adsorbentů.
Doposud však panoval významný technický předsudek, podle kterého nebylo možné použít uhlíkové adsorbenty v rámci tzv. mokré metody čištění spalin ze zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu, a to pro panující přesvědčení, že materiály obsahující aktivní uhlí jsou příliš abrazivní a jejich použití by vedlo k neúnosnému opotřebení vnitřních částí čisticích zařízení, potahovaných nebo nastřikovaných měkkými, chemicky odolnými materiály, dále zejména pro panující přesvědčení, že použitím těchto adsorbentů by došlo ke zředění ostatních používaných výše uvedených účinných látek, takže by bylo nutno technologicky a technicky neúnosně zvyšovat jejich celkovou koncentraci v čisticím systému s negativními důsledky pro jeho akceschopnost a tím i pro účinnost zařízení a konečně pro panující přesvědčení, že absorpční schopnost aktivního uhlí se ve vodném prostředí prací tekutiny natolik sníží, že to vyvolá nutnost požadavku na jeho vysokou koncentraci v čisticím systému s výše uvedenými důsledky přičemž sama koncentrace uhlíkového adsorbentů v určitém množství by zapříčinila nefunkčnost zařízení pro neúnosně vysokou hustotu prací tekutiny.V neposlední řadě pak panovalo přesvědčení, že vzhledem k přítomnosti elementárního uhlíku v prostředí čisticího zařízení by v důsledku jeho vodivosti došlo k vyřazení z činnosti elektrostatických odlučovačů pevných částic ze spalin, pokud jsou tyto odlučovače instalovány.
Existují postupy, které sice využívají známých principů adsorpce např. patentová přihláška CN 1240676, která využívá pro čištění plynů adsorpční látky na bázi Ca (20 až 30 % hmota.) a uhlíku (70 až 80 % hmota.) ale používá uhlíkový materiál obsahující karboxylové kyseliny a podmiňuje funkci systému výměnnou reakcí s hydroxidem vápenatým, což pro navrhovaný způsob mokrého čištění není významné a rovněž zpracování a používání komponent z hlediska technologického je odlišné. Především odlišná je technologie čištění obsahující nové prvky čištění dosud v daném typu zařízení neodzkoušené. Rovněž tak další patentová přihláška EP0496432 zase nepočítá s použitím např. uhličitanu vápenatého, ale navíc zavádí do procesu čištění další složky jako A12O3, silikagel a produkty z koksárenské pece z nichž první dva vůbec nejsou pro daný mokrý způsob čištění spalin významné a použitelné. A opět se jedná o zcela odlišný technologický způsob využití aktivních složek v procesu čištění spalin.
Nyní bylo při hledání nových řešení zjištěno, že v rámci použití tzv. mokré metody čištění plynných spalin ze zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu vybavených bezodpadovou technologií, vztaženo k použité technologické vodě, jak již bylo popsáno výše je za specifických podmínek použití uhlíkových adsorbentů možné, aniž by docházelo kproblémům, které byly popsány výše a současně při dodržení potřebné účinnosti čištění spalin, vztaženo ke všem doposud sledovaným kontaminujícím látkám, včetně rtuti a jejich sloučenin a současně polychlorovaných dibenzo-p-dioxinům a dibenzofuranům. Současně bylo zjištěno, že je možné použitím uhlíkových adsorbentů zcela nahradit specifické účinné látky, které byly doposud za účelem odstraňování rtuti a jejích sloučenin používány (např. trojsodná sůl kyseliny trithiokyanurové).
Podstata vynálezu
Způsob mokrého čištění spalin ze zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu prováděný za účelem odstraňování kontaminujících látek, včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a dále pak polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů z těchto spalin, při kterém se spaliny vypírají rozprašovanou prací tekutinou, která se průběžně doplňuje, tvořenou vodnou suspenzí nebo/a roztokem reagencií na bázi zejména hydroxidu vápenatého nebo/a uhličitanu vápenatého, současně s adsorpčními složkami, přičemž následně se prací tekutina, která vystupuje z čisticího procesu rozprašuje do proudu horkých spalin, vystupujících před jejich čištěním ze
-3CZ 296972 B6 spalovacího zařízení kde se voda obsažená v prací tekutině zcela odpaří, jehož podstata spočívá v tom, že se jako prací tekutina použije vodná suspenze nebo/a roztok reagencií tvořenou uhlíkovým adsorbentem se specifickým povrchem min. 300 m2.g_1 v množství nezbytném k alespoň částečnému zachycení kontaminujících látek včetně rtuti, jejích sloučenin a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů, obsažených ve spalinách avšak v množství nejvýše rovném 16%hmotn.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že spolu se suspenzí nebo/a roztokem doposud obecně používané směsi reagencií na bázi zejména hydroxidu vápenatého nebo/a uhličitanu vápenatého se do mokrého pracího zařízení tzv. druhého stupně čištění rozprachem vstřikuje vodná suspenze uhlíkového adsorbentu obsahující aktivní elementární uhlík kdy celkový vnitřní specifický povrch absorbentů obsahující aktivní elementární uhlík kdy celkový vnitřní specifický povrch adsorbentu není nižší než 300 m2.g‘’ ve vymezeném množství, vztaženo ke stanovené účinnosti čisticího zařízení, pokud jde o odstranění kontaminujících látek ze spalin včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibezo-p-dioxinů a dibenzofuranů a vztaženo k celkovému množství současně vstřikované směsi reagencií na bázi hydroxidu vápenatého nebo/a uhličitanu vápenatého s adsorpčním činidlem, který je na bázi aktivního uhlí a může být vstřikován do čisticího zařízení ve vodné suspenzi spolu s výše uvedenými reagenciemi nebo samostatně odděleným vstřikovacím zařízením.
Uhlíkový adsorbent působí po celou dobu své přítomnosti v čisticím zařízení, v jehož jednotlivých částech prací tekutina, obsahující reagencie na bázi zejména hydroxidu vápenatého nebo/a uhličitanu vápenatého a uhlíkového adsorbentu cirkuluje a je rozprašována opakovaně do proudu spalin. Množství uhlíkového adsorbentu v prací tekutině je udržováno ve výše uvedených mezích tak, aby celé čisticí zařízení vykazovalo minimálně stanovenou účinnost, vztaženo ke kontaminujícím látkám včetně rtuti, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů a současně, aby nepřekročilo stanovenou horní hmotnostní hranici, která je vztažena k celkovému množství výše uvedených reakčních a adsorpčních složek tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a uhlíkovým adsorbentem. Uhlíkový adsorbent je chemicky inertní a nemá proto kvalitativní vliv na chemické reakce a procesy probíhající v čisticím zařízení. Uhlíkový adsorbent zachycuje kontaminující látky ze spalin a z prostředí čisticího zařízení, přičemž jeho vysoký vnitřní specifický povrch zaručuje i při jeho relativně malém množství dostatečnou účinnost.
Uhlíkový adsorbent s takto dostatečně vysokou adsorpční kapacitou vystupuje ve formě suspenze spolu s jinak nasycenou a chemicky vyčerpanou prací tekutinou obsahující mimo uhlíkového adsorbentu produktu mokrého čištění spalin ve formě roztoku a suspenze a je spolu s touto prací tekutinou odváděn na výstup spalin ze spalovacího zařízení do tzv. rozprachové sušárny, v níž se prací tekutina rozprašuje do proudu horkých spalin, v důsledku čehož se v ní obsažená voda odpaří. Tím se vyloučí produkty čištění obsažené v prací tekutině ve formě sraženiny. Současně se vyloučí i v prací kapalině rozptýlený uhlíkový adsorbent, který je tak rozptýlen ve formě mechanických částic do proudu spalin vystupujících ze spalovacího zařízení. Uhlíkový adsorbent tak prvotně adsorbuje kontaminující látky včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů v těchto spalinách obsažených. Absorpce kontaminujících látek včetně rtuti a jejich sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzop-dioxinů a dibenzofuranů tak probíhá jak v mokrém tzv. druhém stupni čištění, tak i v rámci tzv. čisticího prvního stupně, jehož součást tvoří rozprachová sušárna.
Vzhledem k prokázané vysoké účinnosti absorpce rtuti a jejích sloučenin není při použití způsobu čištění spalin podle vynálezu nutné použít specifické látky kjejímu zachycování.
Aby nedocházelo k technologicky významným změnám ve funkci a účinnosti použitých reagencií (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým) a adsorpční složky (aktivní uhlík) dále pak aby nedocházelo k technologicky významným změnám hustoty prací tekutiny v systému čisticího zařízení a rovněž k poruchám elektrostatických odlučovačů pracho
-4CZ 296972 B6 vých částic je množství vstřikovaného uhlíkového absorbentu omezeno maximální hranicí 16 % hmotn. vztaženo k hmotnosti reakčních a absorpčních složek (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a absorpčních složek (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a aktivním uhlíkem) rovněž zaváděné do čisticího systému mokrého tzv. druhého stupně čištění. Tím je zajištěno dodržení nízké koncentrace uhlíkového absorbentu v prostředí čisticího zařízení a energetické využívání odpadů (spalovny). Bylo prokázáno, že při dodržování takto omezené koncentrace uhlíkového absorbentu nedochází k nadměrnému zahušťování prací tekutiny ani ke snižování čisticí účinnosti reakčních a absorpčních složek (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a aktivním uhlíkem) v rámci mokrého, tzv. druhého stupně čištění spalin ani k poruchám v činnosti elektrostatických odlučovačů v rámci tzv. prvního stupně čištění spalin jsou-li jeho součástí.
Aby bylo dosaženo stanovené adsorpční účinnosti uhlíkového adsorbentu, musí být při dodržení výše uvedeného hmotnostního omezení vstřikováno do systému mokrého, tzv. druhého stupně čištění minimální množství uhlíkového adsorbentu tak, aby byla zajištěna dostatečně účinná adsorpce kontaminujících látek včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů, přičemž toto minimální množství je odvozeno od celkového minimálního vnitřního specifického povrchu adsorbentu, působícího v čisticím systému, vztaženo k množství čištěných spalin v čase. Minimální množství vstřikovaného uhlíkového absorbentu včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů a může přímo úměrně kolísat v závislosti na množství a rychlosti prostupu spalin čisticím zařízením, avšak vždy při dodržení výše uvedené horní hmotnosti hranice, vztažené k množství zaváděné směsi reagencií (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým) a adsorpční složky (na bázi aktivního uhlíku) neboť při překročení této hmotnostní hranici dochází k poruchám elektrostatických odlučovačů, jsou-li součástí čisticího zařízení. Současně je množství vstřikovaného uhlíkového adsorbentu závislé na jeho celkovém vnitřním specifickém povrch vztaženo kjeho hmotnostnímu množství. Proto platí, že při použití uhlíkového adsorbentu s vyšším měrným specifickým povrchem lze použít v odpovídajícím rozsahu nižší množství uhlíkového adsorbentu.
Protože množství zaváděné směsi reagencií (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým) a adsorpční složky (na bázi aktivního uhlíku) do zařízení mokrého, tzv. druhého stupně čištění spalin rovněž přímo úměrně kolísá v závislosti na množství a rychlosti prostupu spalin nečiní dodržení výše uvedené horní hmotnosti hranice koncentrace uhlíkového adsorbentu v prací tekutině a v prostředí čisticího zařízení v praxi obtíže a není nutno tuto množstevní horní hranici vymezovat pomocí jiných, specifických kriterií, přičemž pro dosažení rezervy v účinnosti absorpce vzhledem k možným změnám složení čištěných spalin je mezi oběma takto vymezenými hmotnostními hranicemi dostatečný prostor pro aplikaci vyššího než minimálního množství uhlíkového absorbentu.
Částečné nebo/a specifické snížení účinnosti uhlíkového adsorbentu v mokrém prostředí zařízení tzv. druhého stupně čištění je kompenzováno tím, že tento uhlíkový adsorbent je přítomen a působí po dobu celého procesu mokrého čištění spalin v zařízení tzv. druhého stupně čištění, kde po určitou dobu cirkuluje a poté i po celou dobu, kdy je jako součást prací tekutiny unášen do rozprachové sušárny jak je výše popsáno. Toto částečné neboli specifické snížení účinnosti uhlíkového adsorbentu v mokrém prostředí čisticího zařízení je dále kompenzováno změnou funkce této rozprachové sušárny, kdy její původní funkce spočívající v odpaření technologické vody z prací tekutiny a též v částečném záchytu odpařením z této technologické vody vyloučených pevných látek je rozšířena o funkci čištění spalin adsorpci působením v nich rozptýleného uhlíkového adsorbentu.
Použití uhlíkového adsorbentu podle vynálezu vzhledem k vysoké adsorpční schopnosti a velké adsorpční kapacitě a vzhledem ktomu, že nedochází k celkovému snížení účinnosti současně použití směsi reagencií (tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým) a adsorpční složky (na bázi aktivního uhlíku) je zcela dostačující ktomu, aby předmětná
-5CZ 296972 B6 čisticí zařízení vykazovala velmi vysokou a z hlediska nejpřísnějších emisních limitů zcela dostačující stanovenou čisticí účinnost pokud jde o kontaminující látky, včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů. Přitom způsob čištění spalin podle vynálezu nevyvolává předpokládané technické a technologické problémy, které byl doposud spojovány s užitím uhlíkatého adsorbentu v zařízeních na čištění spalin ze zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu jak bylo popsáno výše.
Způsob čištění spalin podle vynálezu umožňuje tedy zejména zcela dostatečně účinné z hlediska emisních limitů pro polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany, čištění spalin ze zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu pracujících na principu mokrého čištění spalin s bezodpadovou technologií vztaženo k technologické vodě a vybavených rozprachovou sušárnou tak, jak byla popsána výše, jejichž zařízení bylo doposud nutno za tímto účelem vzhledem k vysoké nebezpečnosti uvedených skupin kontaminujících látek vybavovat s vysokými náklady dalším tzv. třetím stupněm čištění pro jejich eliminaci.
Způsob čištění spalin podle vynálezu lze bez úprav technologického zařízení použít jak v těchto zařízeních, která již jsou v provozu tak i v zařízeních nově budovaných. Tím prakticky odpadá nutnost budovat nákladná zařízení na čištění spalin do uvedených vysoce stabilních a současně převážně vysoce toxických organických látek.
Uhlíkovým adsorbentem podle vynálezu je třeba rozumět, vyráběný adsorbent, který je tvořen převážně elementárním uhlíkem, má celkově pórovitou strukturu a současně velký vnitřní specifický povrch celkově rovný nebo větší než 300 m2.g_1 jakým je např. aktivní hnědouhelný koks, aktivní černouhelný koks, aktivní uhlí minerálního nebo rostlinného původu a jiné látky nebo směsi látek, mající výše uvedené vlastnosti.
Příklady provedení vynálezu
Zařízení na energetické využití tuhého komunálního odpadu o výkonu asi 12 t odpadu.h'1, produkující 60 až 70 m3.h_1 spalin obsahující HC1, HF, tuhé znečišťující látky, oxidy dusíku, oxid siřičitý, oxid uhlíku, TOC, těžké kovy, zejména rtuť, včetně jejích sloučenin, polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany a další kontaminující látky je vybavena čisticím zařízením spalin založených na principu mokrého vypírání spalin vápennou suspenzi, tvořenou vodnou suspenzi hydroxidu vápenatého. Čisticí zařízení sestává ze dvou tzv. stupňů čištění spalin. V prvním stupni čištění se ze spalin odlučuje podstatná část pevných prachových částic, v druhém stupni čištění pak probíhá čištění spalin zejména od plynných kontaminujících látek mokrým vypíráním spalin vápennou suspenzí. Čisticí zařízení je vybaveno bezodpadovou technologií z hlediska odpadních vod kdy vyčerpaná a znečištěná vápenná suspenze obsahující produkty čištění spalin, je zaváděna do proudu horkých spalin, vystupujících ze spalovacího kotle kde se voda v ní obsažená vypaří. Odpařená voda je unášena s proudem spalin přes filtrační zařízení do tzv. druhého stupně čištění kde částečně kondenzuje a je znovu technologicky využita a částečně je vypouštěna spolu s vyčištěnými spalinami do prostředí.
Čisticí zařízení tzv. prvního stupně čištění se skládá zejména z rozprachové sušárny a filtrační zařízení.
Čisticí zařízení tzv. druhého stupně se skládá zejména z pračky spalin, dvou odlučovačů kapek, absorbéru, dvou neutralizačních nádrží, zahušťovací nádrže, zásobníku odpadní vody, vápenného sila, hasnice, zásobníku vápenné suspenze. Zařízení je dále vybaveno technologií akumulace, doplňování a rozvodu technologické vody.
Pro čištění spalin se smíchá pálené vápno rozemleté na maximální velikost částic 90 mikrometru s aktivním hnědouhelným koksem, majícím celkový vnitřní specifický povrch alespoň 300 m2.g_1 rozemletým rovněž na maximální velikost částic 90 mikrometrů a to v poměru 15 % hmoto.
-6CZ 296972 B6 hnědouhelného koksu a 85 % hmotn. páleného vápna. Tato suchá směs se plní do vápenného sila. Z vápenného sila se tato směs za stálého míchání zavádí do hasnice, kde se míchá s vodou v koncentraci 14,5 %, za tvorby hydroxidu vápenatého. Takto připravená vápenná prací suspenze obsahující aktivní hnědouhelný koks je ukládána do zásobníku.
Vápenná prací suspenze, obsahující aktivní hnědouhelný koks je pak zaváděna ze zásobníku do pračky, což je válcová komora do níž jsou přiváděny spaliny z filtračního zařízení prvního stupně čištění a v její horní části se ochlazují na cca 65 °C. Prací suspenze je zde opakovaně souproudně rozprašována do proudu těchto spalin. Hodnota pH prací suspenze je jejím regulovaným dávkováním do pračky udržována v rozmezí 1 až 1,5. Úbytek prací suspenze odváděním z pračky a úbytek vody, způsobený odpadem jsou kompenzovány regulovaným dopouštěním prací suspenze a dopouštěním oplachové vody z odlučovače kapek.
Spaliny z pračky vystupují přes odlučovač kapek kde jsou zbaveny zbytků prací suspenze. Zařízení odlučovače kapek je stále oplachováno k zamezení tvorby usazeni. Oplachová voda je vracena do procesu, jak výše uvedeno.
Znečištěná prací suspenze vystupující z pračky se odvádí do první neutralizační nádrže, kde se dávkováním čisté prací suspenze neutralizuje na hodnotu pH asi 5,5. Odtud se odvádí do druhé neutralizační nádrže.
Spaliny vystupující z pračky jsou zaváděny následně do absorbéru. Čistá prací suspenze je rovněž zaváděna do absorbéru, kde je nyní protiproudně rozprašována do proudu spalin. I zde prací suspenze částečně cirkuluje a je rozprašována opakovaně. Regulovaným dávkováním prací suspenze je její hodnota pH v absorbéru udržována v mezích 5,5 až 6.5. Přílišnému zahuštění prací suspenze v absorbéru je současně zamezeno doplňováním technologické vody z horní části zahušťovací nádrže.
Spaliny z absorbéru vystupující rovněž přes odlučovač kapek, kde jsou zbaveny zbytků prací suspenze a vody, které se vrací zpět do procesu. Po té jsou pomocí příslušné technologie vypouštěny do prostředí.
Znečištěná prací suspenze je z absorbéru odváděna do zahušťovací nádrže a odtud do druhé neutralizační nádrže, která je propojena s první zahušťovací nádrži a kde je znečištěná prací suspenze dávkováním čisté prací suspenze neutralizována. Znečištěná prací suspenze je z obou neutralizačních nádrží odváděna do zásobníku odpadní vody a odtud do rozprachové sušárny prvního stupně čištění.
Rozprachová sušárna je tvořena válcovou komorou, do její horní části jsou přiváděny horké spaliny ze spalovacího kotle o teplotě 230 °C až 270 °C. Spaliny proudí prostorem rozprachové sušárny shora dolů a v její dolní části vystupují a jsou zaváděny do filtračního zařízení. Znečištěná prací suspenze je v prostoru horní části rozprachové sušárny rozprašována souproudně do proudu horkých spalin, kde se v ní obsažená odpadní voda odpaří. Vyloučené pevné části tvořené úsušky a krystaly solí částečně padají na dno rozprachové sušárny a částečně jsou unášeny proudem spalin do filtračního zařízení kde jsou ze spalin odloučeny.
Spolu se znečištěnou prací suspenzí je do proudu spalin, vystupujících ze spalovacího kotle rozprášen i v prací suspenzi přítomný aktivní hnědouhelný koks, který se odpařením odpadní vody z prací suspenze rovněž odloučí a je unášen proudem spalin do filtračního zařízení. Aktivní hnědouhelný koks se tak dostává do styku se spalinami, vystupujícími ze spalovacího kotle a je snimi ve styku po dobu jejich proudění rozprachovou sušárnou až do jeho odloučení ve filtračním zařízení.
Při způsobu čištění spalin podle vynálezu jak je uvedeno v tomto příkladu se prokázala vysoká účinnost čisticího zařízení, aniž by bylo nutno přistupovat k úpravám technologickým zařízením.
-7CZ 296972 B6
Ve vztahu ke sledovaným látkám byla zaznamenána zlepšená nebo stejná účinnost čištění spalin, přičemž pokud jde o účinnost čištění spalin od rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a od polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů je účinnost zařízen při použití způsobu čištění podle vynálezu až řádově vyšší. Naměřené hodnoty emisí předmětných látek jak jsou uvedeny níže to prokazují.
Výchozí průměrné naměřené hodnoty - původní způsob čištění
Polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany........... 1,59 ng.m'3
Rtuť a její sloučeniny................................................ 54 pg.m'3
Nově naměřené průměrné hodnoty - způsob čištění podle vynálezu
Polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany............ 0,095 až 0,1811 ng.m’3
Rtuť a její sloučeniny................................................. 0,6 až 2,4 pg.nf3
Koncentrace jsou uváděny v suchém plynu za normálních podmínek přepočtené na 11 % kyslíku.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (1)

1. Způsob mokrého čištění spalin ze zařízení na energetické využívání tuhého komunálního odpadu, prováděný za účelem odstraňování kontaminujících látek, včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů z těchto spalin, při kterém se spaliny vypírají rozprašovanou prací tekutinou, která se průběžně doplňuje, tvořenou vodnou suspenzí reakčních složek tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a adsorpčních složek s aktivním uhlíkem, přičemž se následně prací tekutina, která vystupuje z čisticího procesu, rozprašuje do proudu horkých spalin, vstupujících ze spalovacího zařízení před jejich čištěním, čímž se voda obsažená v prací tekutině odpaří, vyznačený tím, že se jako prací tekutina použije vodná suspenze nebo/a roztok reagencií tvořených zejména hydroxidem vápenatým nebo/a uhličitanem vápenatým a obsahující současně uhlíkový adsorbent s celkovým vnitřním specifickým povrchem alespoň 300 m2.g_1, v množství nezbytném k alespoň částečnému zachycení kontaminujících látek, včetně rtuti a jejích sloučenin, těžkých kovů a polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů a dibenzofuranů, obsažených ve spalinách, avšak v množství nejvýše rovném 16 % hmotn., vztaženo k hmotnosti aktivních složek prací tekutiny, přičemž tato technologie nevyžaduje pro úspěšné vyčištění spalin přídavek dalších aditiv jako např. A12O3 a silikagel, a přičemž nejsou podmínkou výměnné reakce hydroxidu vápenatého s karboxylovými kyselinami.
CZ20000842A 2000-03-08 2000-03-08 Zpusob mokrého cistení spalin CZ296972B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20000842A CZ296972B6 (cs) 2000-03-08 2000-03-08 Zpusob mokrého cistení spalin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20000842A CZ296972B6 (cs) 2000-03-08 2000-03-08 Zpusob mokrého cistení spalin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2000842A3 CZ2000842A3 (cs) 2001-10-17
CZ296972B6 true CZ296972B6 (cs) 2006-08-16

Family

ID=5469869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20000842A CZ296972B6 (cs) 2000-03-08 2000-03-08 Zpusob mokrého cistení spalin

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ296972B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ310420B6 (cs) * 2017-06-13 2025-06-04 E.S.C.H. Engineering Service Center Und Handel Gmbh Zařízení a způsob pro odstraňování škodlivých složek z odplynů

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0496432A1 (de) * 1987-05-18 1992-07-29 Ftu Gmbh Verfahren zur Reinigung von Gasen und Abgasen
CN1240676A (zh) * 1998-06-26 2000-01-12 林石英 活性钙活性炭素混合型吸收剂及其制造方法和煤气净化的应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0496432A1 (de) * 1987-05-18 1992-07-29 Ftu Gmbh Verfahren zur Reinigung von Gasen und Abgasen
CN1240676A (zh) * 1998-06-26 2000-01-12 林石英 活性钙活性炭素混合型吸收剂及其制造方法和煤气净化的应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ310420B6 (cs) * 2017-06-13 2025-06-04 E.S.C.H. Engineering Service Center Und Handel Gmbh Zařízení a způsob pro odstraňování škodlivých složek z odplynů

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2000842A3 (cs) 2001-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5575982A (en) Process of purifying exhaust gases produced by combustion of waste materials
EP0613397B1 (en) A METHOD OF IMPROVING THE Hg-REMOVING CAPABILITY OF A FLUE GAS CLEANING PROCESS
US7479263B2 (en) Method for scavenging mercury
US20030206843A1 (en) Methods and compositions to sequester combustion-gas mercury in fly ash and concrete
KR100875519B1 (ko) 활성탄을 이용한 소각로 배기가스의 유해물질 저감 플랜트
JPS6323717A (ja) 焼却炉設備から発生する煙道ガスから水銀蒸気および/または有害な有機化合物の蒸気および/または窒素酸化物の除去法
JP2011212678A (ja) 大気汚染制御
KR20040010276A (ko) 굴뚝 가스로부터 수은을 제거하는 방법
Moretti et al. Advanced emissions control technologies for coal-fired power plants
WO2003002912A1 (en) Flue gas purification device for an incinerator
US11110393B2 (en) Enhanced injection of mercury oxidants
US10307710B2 (en) Systems and methods for post combustion mercury control using sorbent injection and wet scrubbing
US10994257B1 (en) Extraction of target materials using CZTS sorbent
JP7281356B2 (ja) 排出物制御システム、及び排出物制御方法
CZ296972B6 (cs) Zpusob mokrého cistení spalin
ES2861358T3 (es) Procedimiento de desmercurización de efluentes gaseosos
WO1995017240A1 (en) Method for inproving the mercury removal capability of a flue gas purification system
BE1028740B1 (nl) Rookgaszuivering
JP3966485B2 (ja) 塩素化合物を含有する廃棄物の焼却処分過程において生じる排ガスの処理方法およびその装置
JP3849214B2 (ja) 飛灰を含む排ガスの処理方法
JPS62197131A (ja) 燃焼排ガス中の水銀除去方法
WO2018186909A1 (en) Systems and methods for post combustion mercury control using sorbent injection and wet scrubbing
BE1028933A1 (nl) Werkwijze en inrichting voor reiniging van rookgas afkomstig van de verbranding van vast brandbaar materiaal en verkregen gereinigd rookgas
CZ177093A3 (en) Process of treating combustion products based on wet absorption
JP2001276567A (ja) ダイオキシン類の除去方法

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: 20080308