CZ297164B6 - Zpusob zpracování spalin - Google Patents

Zpusob zpracování spalin Download PDF

Info

Publication number
CZ297164B6
CZ297164B6 CZ0062398A CZ62398A CZ297164B6 CZ 297164 B6 CZ297164 B6 CZ 297164B6 CZ 0062398 A CZ0062398 A CZ 0062398A CZ 62398 A CZ62398 A CZ 62398A CZ 297164 B6 CZ297164 B6 CZ 297164B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
flue gas
powder
dust
gypsum
collected
Prior art date
Application number
CZ0062398A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ62398A3 (cs
Inventor
Okazoe@Kiyoshi
Iwashita@Koichiro
Kimura@Kazuaki
Nakagawa@Toyoshi
Ukawa@Naohiko
Okino@Susumu
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
Priority claimed from JP9207254A external-priority patent/JPH1133349A/ja
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries, Ltd
Publication of CZ62398A3 publication Critical patent/CZ62398A3/cs
Publication of CZ297164B6 publication Critical patent/CZ297164B6/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
    • 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
    • B01D53/508Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • 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
    • B01D53/14Separation 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 by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1481Removing sulfur dioxide or sulfur trioxide

Landscapes

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

Abstract

Zpusob zpracování spalin z kotlu pouzívajících tezkou naftu, ropnou emulzi, VR a CWM/tezkou naftu nebo uhlí/tezkou naftu obsahující alespon SO.sub.2.n. a SO.sub.3.n., charakteristický tím, ze se v prvním kroku do spalin (A) rozprasuje prach (B) obsazený ve spalinách získaných horením uhlí ve forme prásku, a pri snízení teploty na hodnotu nizsí nezje teplota spalin (A) dochází ke kondenzaci SO.sub.3.n. prítomného ve spalinách (A) na povrsích cástic uvedeného prachu (B); nacez se ve druhém krokuspaliny (A) zavádejí do odlucovace prachu, kde sejímá alespon prásek prítomný ve spalinách (A), a ve tretím kroku se spaliny (A) uvádejí do kontaktuplyn-kapalina s absorpcní tekutinou v absorpcní vezi, kde se absorpcí do absorpcní tekutiny a jímáním uvedeného prásku odstraní alespon SO.sub.2.n. prítomný ve spalinách (A).

Description

Dosavadní stav techniky
Obvykle obsahují spaliny produkované například v naftových kotlích v tepelných elektrárnách apod. oxidy síry, které kromě SO2 (oxidu siřičitého) zahrnují i SO3 (oxid sírový). Podíl SO3 ku celkovému množství oxidů síry (například 1500 x 10-4 %) se může měnit v závislosti na spalovací teplotě v kotli, na typu hořáku, na typu spalovacího katalyzátoru apod., ale v každém případě představuje řádově několik procent. Jinými slovy SO3 je přítomen v relativně malém množství, 20 například asi 30 x 10 4%. Hlavním úkolem při odsíření tohoto typu spalin je tedy optimální schopnost absorbovat SO2.
Nicméně pokud SO3 přítomný ve spalinách dýmá, potom vznikající dýmy tvoří škodlivé H2SO4 mlhy, které jsou silně korozívní a podílejí se na tvorbě usazenin. Navíc obsahují submikro25 skopické částice, které mohou být stěží zachyceny pouhým stylem plyn-kapalina s absorbující kapalinou.
Z tohoto důvodu je žádoucí zpracování, které by odstranilo SO3 a předešlo tak korozi zařízení a tvorbě usazeniny, nebo které by umožnilo dosáhnout dalšího vyčištění spalin.
U systému určených pro zpracování spalin, které se používají například u naftových kotlů, je tedy v současnosti běžnou praxí, že se do spalin před zavedením do samotného zařízení pro zpracování spalin vstřikuje amoniak, a SO3 přítomný ve spalinách se následně zachycuje ve formě síranu amonného (NH4)2SO4).
Jedním příkladem takovéhoto konvenčního způsobu a systému zpracování spalin je příklad popsaný níže a znázorněný na obr. 5.
Na obr. 5 označuje referenční číslo 1 ohřívač vzduchu (strana zařízení přiléhající ke kotli) pro ohřev spalovacího vzduchu, který má být veden do kotle (neznázoměného), přičemž k tomuto ohřevu je využíváno teplo spalin. Veškerá zařízení nebo stupně, které následují za ohřívačem 1 vzduchu, spadají do rozsahu vynálezu.
Nejdříve se ve vstupním potrubí 2 nezpracované spaliny A opouštějící ohřívač 1 vzduchu uvedou 45 do kontaktu s amoniakem (NH3) rozstřikovaným rozstřikovací tryskou 2a. SO3 přítomný ve spalinách tedy následně reaguje s amoniakem a vodou ve spalinách A za vzniku síranu amonného.
Potom se spaliny A zavedou do suchého elektrostatického filtru 3, ve kterém se z nich odstraní prach B, například polétavý popílek. Tento prach B v podstatě sestává z nespáleného uhlí a například v případě naftových kotlů obsahuje další příměsi, jakými jsou například vanad a hořčík. Kromě toho, se v tomto elektrostatickém filtru 3 jímá i většina výše uvedeného síranu amonného, který se následně vypouští v prachu B a likviduje například jako průmyslový odpad.
Následně se spaliny A zavedou do sekce 4 pro znovuzískávání tepla, kde se zbaví tepla, a tím se ochladí (stupeň znovuzískávání tepla) za účelem ohřevu zpracovaných spalin C, které mají být vypuštěny do atmosféry, v přihřívací sekci 5 ohřívače plyn-plyn (GGH) jak bude dále popsáno. Teplota spalin A se například sníží z přibližně 160 °C na přibližně 100 °C.
Potom se alespoň SO2 a určitá část B1 zbývajícího malého množství prachu odstraní ze spalin A v absorpčních věžích 12 a 13, (které budou popsány později) odsiřovacího zařízení 10 (absorpční stupeň) zahřejí v přihřívací sekci 5 GGH na teplotu vhodnou pro vypouštění do atmosféry, a pak vypouštějí z komína (není znázorněn) do atmosféry jako zpracované spaliny C.
Přihřívací sekce 5 může být na základě nařízení o spalinách, případně v závislosti na výšce komína atd. vynechána.
U tohoto způsobu má odsiřovací zařízení 10 konstrukci, ve které jsou dvě absorpční věže 12 a 13 15 typu sloupec kapaliny (tj. souproudá a protiproudá absorpční věž) uspořádány vedle sebe nad nádrží 11 pro skladování absorpční suspenze (nebo absorpční kapaliny) Dave které se spaliny A postupně zavádějí do zmiňovaných absorpčních věží 12 a 13 a uvádějí do styku plyn-kapalina s absorpční tekutinou, například suspenzí D v nádrži EL. Každá z absorpčních věží 12 a 13 je vybavena množinou rozstřikovacích trubek 15 a 16. Suspenze nasávaná cirkulačními čerpadly 17 a 20 18 se vystřikuje nahoru z těchto rozstřikovacích trubek 15 a 16 ve formě sloupců kapaliny. Kromě toho je za absorpčními věžemi nainstalován eliminátor 20 mlhy pro jímání a odstraňování stržené mlhy. Mlha jímaná tímto eliminátorem 20 mlhy se akumuluje ve spodním zásobníku (není znázorněn) a vrací do nádrže 11 vypouštěcím potrubím vycházejícím ze dna tohoto zásobníku.
Navíc je toto zařízení vybaveno tzv. vzduchovým skrápědlem 21 s otočným ramenem pro foukání oxidujícího vzduchu do suspenze v nádrži 11 ve formě jemných vzduchových bublinek, k čemuž dochází za současného míchání absorpční suspenze D, při kterém se absorpční suspenze D s absorbovaným oxidem siřičitým přivádí do účinného styku se vzduchem v nádrži 11, a tím ho zcela oxiduje za vzniku sádrovce E.
Konkrétněji se v tomto zařízení absorpční suspenze D vstřikuje z rozstřikovacích trubek 15 nebo 16 do absorpčních věží 12 nebo 13, stéká dolů, přičemž absorbuje oxid siřičitý a prach B jako výsledek styku plyn-kapalina se spalinami, a vstupuje do nádrže 11, kde se oxiduje kontaktem s velkým počtem vzduchových bublinek foukaných dovnitř, zatímco je míchána vzduchovým 35 skrápědlem 21, a následně podstupuje neutralizační reakci, při které se tvoří sádrovec E. Dominantní reakce, ke kterým dochází během zpracování reprezentují následující reakční rovnice (1) až (3).
(Vstupní sekce spalin absorpční věže)
SO2 + H2O H+ + HSO3(1) (Nádrž)
H + HSO3 + 1/2 O2 -> 2H* + SO4“(2)
2H+ + SO? + CaCO3 + H2O -> CaSO4-2H2O + CO2(3)
Sádrovec E, malé množství vápence G (použitého jako absorbent) a nepatrné množství prachu B jsou tedy stále suspendovány v suspenzi uvnitř nádrže 11. Při tomto postupu se suspenze z nádrže 11 odebírá a dávkuje do separátoru 23 tuhá látka-kapalina pomoci čerpadla 22 suspenze. Tato suspenze se filtruje v separátoru 23 tuhá látka-kapalina, takže se získá sádrovec E s nízkým 50 obsahem vody. Na druhé straně se část F1 filtrátu ze separátoru 23 tuhá látka-kapalina dávkuje do nádrže 26 pro přípravu suspenze přes filtrační nádrž 24 a filtrační čerpadlo 25 a znovu se použije jako voda tvořící absorpční suspenzi D.
-2CZ 297164 B6
Nádrž 26 pro přípravu suspenze je vybavena míchadlem a slouží k přípravě absorpční suspenze D mícháním vápence G zaváděného ze sila (není znázorněno) s vodou dávkovanou z filtrační nádrže 24. Absorpční suspenze D se z nádrže 26 pro přípravu suspenze přiměřeně dávkuje pomocí čerpadla 27 suspenze do nádrže 11.
Aby se nahradily postupné ztráty vody, například v důsledku odpařování v absorpční věži 12 a 13, dávkuje se například do nádrže 11 dodatečná voda (například průmyslová voda). Vápenec G se používá ve formě prášku, obvykle získávaného rozmělňováním lomového vápence na velikost částic přibližně 100 μπι.
Dále, aby se předešlo akumulaci nečistot ve vodě cirkulující odsiřovacím zařízením 10, převádí se zbytek filtrátu ve filtrační nádrži 24 do procesu pro zpracování odpadních vod (není znázorněn) jako tzv. odsiřovací odpadní voda F2.
Podle výše popsaného způsobu zpracování spalin, obsahují spaliny opouštějící elektrostatický filtr 3 pouze malé množství SO3, a tudíž jsou eliminovány výše popsané nevýhody.
Jinými slovy, pokud by se do systému pro zpracování SO3 nevstřikoval amoniak, potom by tento SO3 kondenzoval v zařízení na základě rosného bodu kyseliny sírové, a tím by produkoval dýmy, 20 jak je výše popsáno. Obecně platí, že by v důsledku ochlazení v sekci 4 pro znovuzískání tepla GGH většina SO3 kondenzovala na páry.
Z výše uvedeného je zřejmé, že alespoň v sekci 4 pro znovuzískání tepla GGH a částech, které se nacházejí za touto sekcí, může docházet k takovým závadám, jako je například zužování průtoku 25 spalin v důsledku koroze složek zařízení nebo v důsledku tvorby usazenin, což rovněž způsobuje zvýšení pořizovacích nákladů na zařízení a nákladů na údržbu zařízení. Navíc, protože tyto SO3 dýmy zůstávají ve zpracovaných spalinách C vypouštěných z odsiřovacího zařízení 10, je pro dosažení vysokého stupně vyčištění spalin A třeba nainstalovat do zařízení mokrý prachový jímač, a to například za absorpční věž 13 a před přihřívací sekci 5 GGH. Toto je rovněž důvodem 30 pro vzrůst nákladů a zvětšení rozměru zařízení.
Nicméně, pokud se provádí vstřikování amoniaku, jak je znázorněno na obr. 5, potom se SO3 přítomný ve spalinách převede na síran amonný před elektrostatickým filtrem 3, jak je popsáno výše, a výsledný síran amonný se jímá jako prach B v elektrostatickém filtru 3. Takto se 35 prozatímně vyřešily výše popsané problémy s SO3.
U systémů pro zpracování spalin určených pro naftové kotle se široce využívá systém, ve kterém je sekce 4 pro znovuzískání tepla GGH uspořádána před elektrostatickým filtrem 3, a krok znovuzískání tepla se tedy provádí před elektrostatickým jímáním prachu (jedná se o tzv. vysoko40 výkonný systém). Tento systém je určen k dosažení vysokého odprašovacího výkonu pomocí jednoduché a malé konstrukce zařízení a tohoto je dosahováno na základě platné skutečnosti, že pokud je teplota spalin nízká, výkon jímání prachu na jednotku kapacity elektrostatického filtru se zvýší na základě měrného odporu prachu. Ale v případech, kdy se poúžívajfolějove kapaliny, má tento systém pouze málo předností v důsledku rozdílných vlastností (například elektrického 45 odporu) prachu přítomného ve spalinách. Je tedy běžnou praxí, že se provádí výše uvedené vstřikování amoniaku za použití konstrukce zařízení, která je znázorněna na obr. 5.
Avšak výše popsaný konvenční způsob nebo systém pro úpravu spalin zahrnuje různé problémy které souvisejí s uvedeným vstřikováním amoniaku.
Zaprvé je nutné kupovat drahý amoniak a dávkovat jej. To je nevýhodné z hlediska provozních nákladů.
Nadto je také nutné prodloužit vstupní potrubí 2 tak, aby se umožnilo vstřikování a rozptylování 55 amoniaku. To je v rozporu se snížením rozměrů zařízení.
Nadto, protože určité množství amoniaku zůstává ve spalinách i za elektrostatickým filtrem 3, jsou v odsiřovací odpadní vodě F2 obsaženy složky obsahující dusík. Tudíž je požadováno zařazení náročného provozního kroku, ve kterém bude odstraňován dusík, například zařazení mikro5 biální denitrifikací před úpravou odsiřovací odpadní vody. To také vyvolává vzrůst provozních nákladů a rozměrů zařízení.
Kromě toho je amoniak rovněž obsažen ve zpracovaných spalinách C a vypouštěn do atmosféry.
Emise amoniaku není ještě v Japonsku evidována, ale je nežádoucí z hlediska dalšího čištění 10 spalin. Pokud dojde v budoucnosti k určité regulaci těchto emisí, potom budou vyžadována určitá zařízení pro odstraňování amoniaku (například použití přídavného vybavení). To také vyvolá problém z hlediska nákladů a podobně.
Dále je amoniak obsažen v sádrovci E vznikajícím jako vedlejší produkt. V závislosti na 15 schválení norem pro sádrovec, může být tedy v budoucnu nutné promývání sádrovec, které z něj odstranění nepříjemný zápach atd.
Navíc prach síranu amonného zůstávající ve spalinách za elektrostatickým filtrem 3 má relativně malý průměr částic a není zcela zachycován stykem plyn-kapalina v absorpčních věžích 12 a 13. 20 Takovýto prach síranu amonného potom zůstává ve zpracovaných spalinách C a vyvolává problém z hlediska dalšího čištění spalin.
Dokument US 5 470 556 se týká redukce oxidu sírového ve spalinách. Palivo a vzduch jsou spalovány za vzniku spalin obsahujících částice, SO3 a SO2. Potom se částice odstraní a výsledný 25 plynný produkt se smísí s částicemi. Tato směs se zavede do předehřívače vzduchu, kde dojde ke kondenzaci SO3 na částicovém materiálu. Výsledná směs se následně zavede do mokré pračky.
Dokument US 4 696 804 popisuje vedení spalin skrze suchý kolektor prachu ve snaze odstranit většinu prachu. Alespoň jeden z hydroxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého se použije jako 30 absorbent v zařízení pro absorpci plynu.
Dokument DE 195 12 786 popisuje oxidaci absorpčního roztoku za vzniku sádry. Spaliny se částečně purifikují ve sběrném kroku, kde se jímají částice spalin. Potom se přidá sorpční činidlo.
Konvenční technologie zpracování spalin je tedy neuspokojivá, pokud má být použita jako technologie pro čištění spalin, při které má dojít ke stále se zvyšujícímu výkonu z hlediska kvalitativního i kvantitativního, a zejména, pokud má být použita jako jednoduchá a nízkonákladová technologie úpravy spalin pro malé elektrárny a nezávislé elektrárny, které jsou v současnosti popularizovány. Tudíž zde existuje potřeba pro další zlepšení technologie zpracování spalin.
Prvním cílem vynálezu je tedy vytvoření způsobu zpracování spalin a systému, ve kterém by se snížení obsahu SO3 přítomného ve spalinách mohlo snadno dosáhnout bez vstřikování amoniaku a spaliny by mohly být dále čištěny bez nevýhody vyvolané vstřikovanou látkou, která zůstává ve zpracovávaných spalinách.
Dalším cílem předloženého vynálezu je vytvoření způsobu a systému pro zpracování spalin, kde by bylo možné dosáhnout snížení SO3 přítomného ve spalinách a dalšího vyčištění spalin snadno a komplexně jednodušším postupem nebo konstrukcí zařízení.
Třetím cílem předloženého vynálezu je využití vápeno-sádrové metody v absorpčním stupni odstraňování SO2 apod. ze spalin, zatímco se udržuje čistota sádrovce vytvořeného jako vedlejší produkt na vysoké úrovni nebo se snižuje množství vypouštěného průmyslového odpadu.
Ve snaze dosáhnout výše uvedených cílů byl prováděn intenzívní výzkum a dospělo se ke zjištění 55 skutečnosti, že i v případě, kdy se neprovádí vstřikování amoniaku, nenastanou výše popsané
-4CZ 297164 B6 problémy s SO3 v systémech pro zpracování spalin vznikajících v kotlích, které používají jako palivo těžký olej (naftu), olejovou (ropnou) emulzi, VR a CWM/těžký olej nebo uhlí/těžký olej. Zjistilo se, že důvodem je to, že spaliny, které se tvoří v těchto kotlích obsahují velká množství prachu, jakým je například poletavý popílek (tj. jeho obsah je lOx až lOOx vyšší než ve spalinách 5 z naftových kotlů).
I' t
Na základě provedeného výzkumu se tedy má za to, že pokud je prášek, jakým je například poletavý popílek, obsažen ve spalinách, potom ke kondenzace, je-li jaká, oxidu sírového přítomného ve spalinách v důsledku ochlazování v sekci 4 pro znovuzískání tepla GGH dochází na 10 površích částic prášku, a částice H2SO4 vytvořené kondenzací SO3 tedy existují ve stavu vázaném na částice výše uvedeného prášku, což má za následek, že nedochází k produkci škodlivých dýmů (nebo mlhy kyseliny sírové). Navíc bylo experimentálně zjištěno, že pokud spaliny obsahují prášek, ve kterém není podíl hmotnostního poměru (D/S) množství prášku (D) přítomného v jednotkovém objemu spalin ku množství SO3 (S) přítomného v jednotkovém objemu spalin menší než 15 přibližně 2, potom se tvorba usazeniny a koroze na jednotlivých komponentách zařízení v důsledku SO3 vyskytuje pouze zřídka.
Podstata vynálezu
Vynález tedy poskytuje způsob zpracování spalin z kotlů používajících těžkou naftu, ropnou emulzi, VR a CWM/těžkou naftu nebo uhlí/těžkou naftu obsahující alespoň SO2 a SO3, který zahrnuje krok přidání prášku; následný krok jímání prachu a absorpční krok, které jsou definovány v nároku 1.
U předloženého vynálezu předchází krok přidání prášku, ve kterém se prášek jímatelný v absorpční věži nebo prachovém filtru rozprašuje do spalin, absorpčnímu kroku, který probíhá v absorpční věži, nebo kroku jímání prachu, ve kterém se prášek jímá pomocí prachového filtru.
Takže i když SO3 přítomný ve spalinách kondenzuje během nebo po kroku přidání prášku, ke kondenzaci dochází pouze na povrchu částic výše zmíněného prášku. Tudíž částice H2SO4 vytvořené kondenzací SO3 existují ve stavu vázaném na částice výše uvedeného prášku, což vede ke snížení produkce škodlivých dýmů (neboli mlhy kyseliny sírové).
Navíc vzhledem k tomu, že se tento prášek jímá v kroku jímání prachu, jsou částice H2SO4 jímány společně s tímto práškem v kroku jímání prachu. Tudíž žádný prášek ani žádné částice H2SO4 nezůstávají přinejmenším ve zpracovaných spalinách.
k ii' F «, ř
Podle vynálezu lze tedy snadno dosáhnout protiopatření proti SO3 přítomnému ve spalinách i bez 40 vstřikování amoniaku do spalin a spaliny lze dále čistit bez toho, že by docházelo k nežádoucímu setrvávání vstřikované látky v ošetřených spalinách.
Zejména pokud se výše uvedený prášek rozprašuje v takovém podílu, kdy není hmotnostní poměr (D/S) množství prášku (D) přítomného v jednotkovém objemu spalin ku množství SO3 (S) pří45 tomného jednotkovém objemu spalin menší než 2, tj. D/S > 2], se většina kondenzovaného SO3 vyskytuje na površích částic výše uvedeného prášku apod. To umožňuje vyvarovat se s vysokou spolehlivostí produkce škodlivých dýmů (nebo mlhy kyseliny sírové) a zabránit SO3 v usazování nebo ve vzniku koroze. Vzhledem kvýše uvedenému lze vstřikování amoniaku zcela vypustit, což s sebou prakticky přináší následující příznivé účinky:
(1) Spotřeba amoniaku se sníží na 0, což má za následek znatelné úspory provozních nákladů.
(2) Zařízení pro vstřikování amoniaku není nutné a tudíž nemusí být prodlužováno potrubí, aby se umožnilo rozptýlení amoniaku, takže lze dosáhnout odpovídajícího snížení pořizovacích a provozních nákladů na zařízení a rozměrů zařízení.
-5CZ 297164 B6 (3) Protože není v odsiřovací odpadní vodě obsažena žádná složka dusíku, eliminuje se nutnost obtížného zpracování potřebného k odstranění dusíku před likvidací odsiřovací odpadní vody. Z tohoto hlediska lze také dosáhnout snížení nákladů na zařízení a rozměry zařízení.
(4) Množství amoniaku obsažené ve zpracovaných spalinách a vypouštěné do atmosféry se sníží na 0. To nejen že výrazně přispívá k dalšímu čištění spalin, ale rovněž usnadňuje vyrovnat se s předpisy pro emise amoniaku, které by mohly být v budoucnosti uzákoněny.
(5) V případě využití vápeno-sádrovcové metody, neobsahuje sádrovec, tvořící se jako vedlejší produkt, amoniak. Sádrovec nemusí být tedy promýván, aby se odstranil nepříjemný zápach apod.
(6) Protože žádný prach obsahující mlhu kyseliny sírové a prach síranu amonného, nezůstává ve 15 zpracovaných spalinách na rozdíl od dosavadního stavu techniky, celková odprašovací výkonnost systému se zvýší i bez použití takových prostředků, jakými jsou mokrý kolektor prachu instalovaný za absorpční věží. To rovněž přispívá k dalšímu vyčištění spalin.
Kromě toho, pokud je teplota prášku rozprášeného do spalin A nižší než teplota spalin A, potom 20 může SO3 kondenzovat na površích částic prášku účinněji. Tak lze uspokojivěji a snadněji zabránit produkci škodlivých SO3 mlh.
Navíc v případě, že se prášek suspenduje v kapalině za vzniku suspenze a rozprašuje do spalin A lze použít zařízení a prostředky běžně používané u odsiřovacího systému nebo podobně, jakými 25 jsou například míchaná nádrž pro přípravu suspenze, čerpadla suspenze a trysky pro rozstřikování suspenze, bez jakékoli modifikace. To je výhodné zejména z hlediska vlastních nákladů vynakládaných na pořizování a provoz zařízení a z hlediska provozuschopnosti systému. Navíc to usnadňuje rovnoměrnou dispergaci prášku ve spalinách A ve srovnání s pneumatickou dopravou, takže lze mnohem účinněji bránit problémům způsobovaným SO3.
Navíc v tomto případě jsou částice uhelného prachu H udržovány při nižší teplotě díky chladicímu efektu, který způsobuje odpařování kapaliny suspenze ve spalinách A (nebo díky udržování chladicího efektu, který je způsoben přítomností kapaliny suspenze). Je tedy podpořena kondenzace SO3 na površích částic uhelného prachu H, a zachycovací funkce uhelného prachu H 35 použitého jako prášek (zachycování SO3) je prováděna uspokojivěji.
Kromě toho lze vysokého stupně vyčištění spalin A rovněž dosáhnout, pokud se prach B obsažený ve spalinách ze spalování uhlí, (to je uhelný prach H) použije jako výše uvedený prášek.
Jinými slovy, vzhledem k tomu, že takový uhelný prach H má relativně velký průměr částic, řádově několik desítek mikrometrů, a může být jímán v absorpční věži s relativně vysokým stupněm jímání v porovnání nejen s běžně střetávanými mlhami kyseliny sírové, ale také s běžně střetávaným práčhem síranů amonného, vě finálních upravených spalinách C tedy zůstává pouze malé množství uhelného prachu H.
Podobně jako vápenec G i uhelný prach H je obecně známý materiál, se kterým se běžně manipuluje v systémech určených pro zpracování spalin, a existující zařízení a manipulační techniky lze tedy použít bez jakékoli modifikace. Uhelný prach H lze snadno získán a i manipulace s ním je snadná, což má za následek další úspory v provozních nákladech a nákladech na 50 zařízení. Uhelný prach H bývá zpravidla likvidován jako průmyslový odpad uhelných elektráren a podobných zařízení, takže jej lze výhodně získán bez jakýchkoli výrazných nákladů.
Pokud se rovněž alespoň část tohoto prášku, který je jímán v kroku jímání prachu, opět využije jako prášek rozprašovaný do spalin A, dosáhne se kromě již popsaných výhod i následujících 55 účinků.
-6CZ 297164 B6
V tomto případě se prach B (obsahující uhelný prach a jiný) recykluje jako prach B, který jímá SO3. Lze tedy snížit množství prachu B (obsahujícího uhelný prach atd.) které se má nově dodávat a i množství prachu B (obsahujícího uhelný prach atd.), které se má vypouštět. Pokud se navíc prach B (obsahující uhelný prach a jiné), který se má vypouštět ze systému, smíchá se sádrovcem E vytvořeným podle vápeno-sádrovcové metody, jak bude popsáno níže, lze dosáhnout jedinečného účinku spočívajícího v tom, že lze minimalizovat množství prachu B a tak udržet čistotu sádrovce E na vysoké úrovni..
V tomto případě se prášek (obsahující uhelný prach atd.) použitý k zachycení SO3 recykluje. Tudíž množství čerstvého uhelného prachu H, které se má dodávat, může být sníženo a množství prachu B (obsahujícího uhelný prach atd.), které se má vypouštět ze systému, může být také sníženo. Kromě toho i v případě, kdy je prach B (obsahující uhelný prach atd.), který se má vypouštět ze systému, smíchán se sádrovcem E vytvořeným podle vápeno-sádrovcové metody, jak bude popsáno dále, má tento jedinečný účinek, který spočívá v tom, že lze množství prachu B smíšeného se sádrovcem E minimalizovat, a udržet tak vysoký stupeň čistoty sádrovce E.
Dále, pokud se alespoň část prachu B jímaného v kroku jímání prachu (tj. prachu (obsahujícího uhelný prach H atd.), který se má vypouštět ze systému) smíchá se sádrovcem E vytvořeným jako vedlejší produkt podle vápeno-sádrovcové metody, potom lze množství prachu B vypouštěného jako průmyslový odpad snížit na 0. To rovněž přispívá například k úsporám provozních nákladů.
Kromě toho pokud se práškový vápenec G použije jako výše uvedený prášek, potom má přidaný vápenec G velký průměr částic, řádově 100 pm, a lze jej tedy jímat v absorpční věži (nebo absorpčním kroku) s výrazně vyšším stupněm jímání než v případě nejen konvenčně uvažovaných mlh kyseliny sírové, ale i konvenčně uvažovaného prachu síranu amonného.
Ve výsledných zpracovaných spalinách C zůstává tedy pouze malé množství vápence G a lze tedy dosáhnout zvláště vysokého stupně vyčištění spalin A.
Navíc vápenec G je známým materiálem, se kterým se snadno manipuluje v systémech zpracování spalin a existující zařízení a manipulační techniky mohou být tedy využity bez jakékoli modifikace. Snadné získání vápence G a snadná manipulace s tímto materiálem vedou k dalším úsporám provozních nákladů a nákladů na zařízení.
Značnou výhodou vápence G je rovněž to, že jeho přídavek do spalin A nemá nepříznivý vliv na provoz celého systému. Speciálně v tomto případě se vápenec G jímaný v absorpční věži rozpustí nebo suspenduje v absorpční kapalině a působí jako absorbent (nebo alkalický prostředek) pro neutralizaci absorpční kapaliny, čímž naopak podněcuje absorpční reakce oxidů síry.
Navíc pokud se použije vápeno-sádrovcová metoda, ve které se jako absorbent použije vápenec G a z absorbovaných oxidů síry se tvoří sádrovec E, potom provedení podle vynálezu, při němž se použije vápenec G jako prášek, který se přidá dó spalin A, nevykazuje žádné nežádoucí ovlivnění čistoty sádrovce E za předpokladu, že je celkové množství přidaného vápence G řízeno obvyklým způsobem. Navíc se přidaný vápenec G převede na užitečný sádrovec E bez vyvolání jakéhokoli vzrůstu množství průmyslového odpadu.
Dále, pokud se absorpční krok, ve kterém se odstraňuje SO2 apod. ze spalin A, provádí podle vápeno-sádrovcové metody a pokud se celkové množství vápence potřebné pro použití jako absorbent v tomto absorpčním kroku přidá do spalin A jako výše uvedený prášek, potom se zařízení běžně používané k dávkování vápence G do nádrže absorpční věže, například při přípravě jeho suspenze, stává zcela nepotřebným. Tak se může dosáhnout dalších úspor v nákladech na zařízení apod.
-7CZ 297164 B6
Pro provádění způsobu podle vynálezu je poskytnout systém pro zpracování spalin obsahujících alespoň SO2 a SO3, který zahrnuje absorpční věž pro přivádění spalin do kontaktu plyn-kapalina s absorpční kapalinou a pro odstranění alespoň SO2 přítomného ve spalinách absorpcí do absorpční kapaliny, a prostředek pro přidání prášku, který rozprašuje prášek do spalin a který je uspořádán před absorpční věží.
U systému pro zpracování spalin určeného pro provádění způsobu podle vynálezu je možné využít provedení, u kterého se za tepelným výměníkem a před absorpční věží nachází suchý elektrostatický precipitátor (filtr) určený pro jímání prachu, který je přítomen ve spalinách obsahujících prášek, a alespoň část prachu jímaného tímto elektrostatickým precipitátorem se znovu použije jako prášek.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 je schéma znázorňující konstrukci systému zpracování spalin podle prvního provedení předloženého vynálezu.
Obr. 2 je schéma znázorňující konstrukci systému zpracování spalin podle čtvrtého provedení tohoto vynálezu.
Obr. 3 je graf ukazující údaje, které demonstrují princip předloženého vynálezu.
Obr. 4 je graf ukazující jiné údaje, které demonstrují princip tohoto vynálezu.
Obr. 5 je schéma znázorňující konstrukci konvenčního systému zpracování spalin.
Příklady provedení vynálezu
Dále bude popsáno několik provedení podle vynálezu s odkazem na připojené výkresy. Stejné prvky jaké byly použity u konvenčního systému znázorněného na obr. 5 budou označeny stejnými vztahovými značkami jako na obr. 5 a jejich vysvětlující popis bude vypuštěn.
Příklad 1
První provedení tohoto vynálezu je vysvětleno s odkazem na obr. 1. Toto provedení se liší od běžného systému zpracování spalin z obr. 5 v tom, že je vynechán krok vstřikování amoniaku, prostředek pro přidání prášku (není znázorněn), jehož úkolem je rozprašovat prášek do spalin A, je uspořádán před prachovým filtrem, jakým je například elektrostatický filtr 3 neboli precipitátor, a krok rozprašování prášku, například prachu B obsaženého ve spalinách ze spalování uhlí (tj. tzv. uhelného prachu H), do spalin A za použití prostředku pro přidání práškuje provádí před krokem jímání prachu za použití elektrostatického filtru 3.
Jako výše uvedený uhelný prach H lze například použít uhelný prach H jímaný elektrostatickými filtry začleněnými v systému pro zpracování spalin uhelných elektráren. Takovýto uhelný prach H je obvykle považován za průmyslový odpad, a lze jej tedy získat velmi levně, v podstatě pouze za uhrazení dopravních výloh.
Jako výše uvedený prostředek pro přidání prášku lze použít jakýkoli vhodný prostředek, například určený pro pneumatické vedení prášku nebo pro dopravu suspenze prášku. Příkladem využitelného prostředku určeného pro pneumatickou dopravu je prostředek sestávající z dmychadla nebo kompresoru vzduchu a potrubí pro dopravu prášku v proudu vzduchu a z fixované trysky pro rozptýlení a rozprašování pneumaticky dopravovaného prášku do kouřovodu. Příkla
-8CZ 297164 B6 dem využitelného prostředku pro přidání prášku určeného pro dopravu suspenze je prostředek sestávající z míchané nádrže pro dispergaci prášku v kapalině za vzniku suspenze, čerpadla suspenze pro stlačení a dopravu vytvořené suspenze v míchané nádrži a upevněné trysky pro rozptylování a vstřikování stlačené a dopravované suspenze do kouřovodu.
Pokud se prášek rozprašuje ve formě suspenze, je výhodné, aby kapalina tvořící suspenzi byla bezprostředně odpařována teplem spalin A a aby se dosáhlo efektivního zachycování SO3 na površích částic prášku. Obyčejná voda (například průmyslová voda) je odpovídající pro použití jako tato kapalina. Vzhledem ktomu, že teplota spalin A dosahuje přibližně 160 °C, dojde 10 k okamžitému odpaření vody v rozprášené suspenzi.
Obsah tuhých látek v suspenzi může být stejného řádu jako obsah tuhých látek absorpční suspenze v odsiřovacím zařízení 10, (například přibližně 20 % hmotn. až 30 % hmotn.). Zkušební výpočty provedené původci vynálezu ukazují, že i v případě, že se prášek rozprašuje ve formě 15 suspenze, může být jeho množství nepatrné ve vztahu ke spalinám, jak bude popsáno dále.
V souladu s tím se teplota spalin sníží pouze o několik stupňů Celsia a nemá tedy žádný škodlivý vliv na následné znovuzískávání tepla v GGH.
I v případě, že se uhelný prach H použitý jako prášek rozprašuje ve formě suspenze, lze uhelný 20 prach H přidat v takovém množství, že hmotnostní poměr (D/S) množství prášku (D) přítomného v jednotkovém objemu spalin ku množství SO3 (S) přítomného v jednotkovém objemu spalin vyhoví vztahu znázorněnému na obr. 4 popsanému dále. Například, pokud je nutné zvýšit stupeň odstranění SO3 přibližně až na 70 %, potom by hodnota D/S neměla být menší než 25. Například pokud je koncentrace SO3 50 mg/Nm3, potom by uhelný prach H neměl být použit v takovém 25 množství, aby množství prášku zahrnujícího prach B ve spalinách nebylo menší než 1250 mg/Nm3.
Například i v případě, že se uhelný prach H použitý jako prášek vstřikuje ve formě suspenze, může být přidán v tak nízkém podílu, že hmotnostní poměr (D/S) množství prášku (D) přítomné30 ho v jednotkovém objemu spalin ku množství SO3 (S) přítomného v jednotkovém objemu spalin je například minimálně 2 (tj. D/S > 2). Pokud je například koncentrace SO3 50 mg/Nm3, potom lze uhelný prach H přidat v množství ne menším než 100 mg/Nm3.
Při tomto způsobu se výše popsané účinky prášku vytvářejí pozitivně a uspokojivě, takže snížení 35 SO3 přítomného ve spalinách lze dosáhnout při nízkých nákladech za použití jednoduchého provozu nebo jednoduché konstrukce zařízení bez nutnosti vstřikování amoniaku.
Konkrétněji řečeno, dokonce i v případě, kdy SO3 přítomný ve spalinách kondenzuje, například v důsledku ochlazení v sekci 4 pro znovuzískání tepla GGH, se většina této kondenzace 40 uskuteční na površích částic prášku (obsahujícího výše uvedený uhelný prach atd.) přítomného ve spalinách. Tudíž částice H2SO4 vytvořené kondenzací SO3 existují ve stavu vázaném na částice ( výše uvedeného prášku, což má za následek pouze malou produkci škodlivých dýmů (nebo mlhy ’ kyseliny sírové).
í c
Nadto, protože přidaný uhelný prach H má relativně velký průměr částic, řádově 10 pm, lze většinu tohoto prachu jímat v elektrostatickém filtru 3 při dosažení relativně vysokého stupně jímání a zbytek, který se nepodaří jímat v elektrostatickém filtru 3, lze jímat v absorpčních věžích 12 a 13 odsiřovacího zařízení 10, a to téměř kompletně nejen ve srovnání s běžně uvažovanými mlhami kyseliny sírové, ale také s běžně uvažovaným prachem síranu amonného. Ve výsledných 50 zpracovaných spalinách C zůstává tedy pouze malé množství uhelného prachu H.
' Uhelný prach H jímaný v absorpčních věžích 12 a 13 se rozpustí nebo suspenduje v cirkulující ; suspenzi a je případně obsažen v sádrovci E, který vzniká jako vedlejší produkt. Nicméně jeho obsah je pouze několik procent a ve většině případů nezpůsobuje žádné problémy.
í 55
-9CZ 297164 B6
F
Na druhé straně kyselina sírová, která zkondenzovala na površích uhelného prachu atd. a byla jímána v absorpčních věžích 12 a 13 společně s uhelným prachem H atd., nakonec podléhá dříve popsané neutralizační reakci (3) s vápencem G, například v nádrži 11 absorpční věže, čímž se získá část sádrovce E vytvořeného jako vedlejšího produkt.
U tohoto provedení se část B1 prachu (obsahujícího prášek, který byl rozprášen do spalin, a prach přítomný ve spalinách), který je jímán v kroku jímání prachu za použití elektrostatického filtru 3, recykluje jako prášek, který má být podle vynálezu rozprášen do spalin A. Část B1 prachu, který se jímá v elektrostatickém filtru 3, se dodává do sila 30, kde se míchá se s čerstvým uhelným ío prachem H a potom se opět pomocí prostředku pro přidání prášku rozprašuje do spalin A před elektrostatickým filtrem 3. Tak se část B1 prachu recykluje. U tohoto provedení je prach B, jako je poletavý popílek, který je obsažen v nezpracovaných spalinách A vypouštěných z ohřívače 1 vzduchu, stejně jako uhelný prach H, který se dodává zvenku, součástí prášku, který se má rozprašovat do spalin A.
Také u tohoto provedení se druhá část B2 prášku, který byl jímán suchým elektrostatickým filtrem 3, rovnoměrně promísí se sádrovcem E, který byl produkován jako vedlejší produkt v odsiřovacím zařízení JO a je vypouštěn ze systému. U tohoto provedení je výhodnější, pokud je celkové množství prášku, která má být rozstřikován, takové, že požadované minimální množství 20 zajistí výše definovaný poměr D/S. Kromě toho je rovněž výhodné, pokud se množství prachu
BE který se má recyklovat, zvýší na úroveň, při které má rozstřikovaný prášek schopnost zachytit SO3 a pokud se množství uhelného prachu H, který se má přidat, a druhé části B2 prachu, která se má vypouštět, sníží na pro ně požadovanou minimální úroveň.
Tímto způsobem lze množství druhé části B2 prachu, které se má míchat se sádrovcem E, minimalizovat a udržet tak čistotu sádrovce E na vysoké úrovni a množství uhelného prachu H, které se má přidat, lze snížit a usnadnit tak manipulaci s uhelným prachem H.
Podle tohoto provedení se tedy spolehlivě zabrání tvorbě usazenin a korozi vlivem SO3 v sekci 4 30 pro znovuzískání tepla GGH a v potrubích, která se nacházejí za touto sekcí. Kromě toho se v praxi dosahuje následujícím příznivých účinků (1) až (9).
(1) Spotřeba amoniaku se sníží na 0, což má za následek významnou úsporu provozních nákladů.
(2) Zařízení pro vstřikování amoniaku není nutné a potrubí není třeba speciálně prodlužovat, aby se umožnila difúze amoniaku, takže se dosáhne odpovídajícího snížení nákladů na zařízení a snížení rozměrů zařízení.
(3) Protože není v odsiřovací odpadní vodě obsažena žádná dusíková složka, je eliminována potřeba obtížného zpracování, které by vedlo k odstranění dusíku, před likvidací odsiřovací odpadní vody F2. Z tohoto hlediska se může také dosáhnout snížení nákladů na zařízení a rozměrů zařízení.
(4) Množství amoniaku obsaženého ve zpracovaných spalinách a vypouštěného do atmosféry se sníží na 0. To nejen velmi přispívá k dalšímu vyčištění spalin A, ale také usnadňuje vyrovnání se s v budoucnosti případně uzákoněnými předpisy pro emise amoniaku.
(5) Sádrovec E vytvořený jako vedlejší produkt neobsahuje amoniak, tudíž nemusí být promý50 ván, aby se odstranil nepříjemný zápach apod.
(6) Protože žádný prach zahrnující mlhu kyseliny sírové a prach síranu amonného nezůstává na rozdíl od dosavadního stavu techniky ve zpracovaných spalinách, dojde ke zvýšení celkové odprašovací výkonnost systému i bez použití prostředkům, jakými je například mokrý kolektor prachu nainstalovaný za absorpční věží. To také přispívá k dalšímu vyčištění spalin A.
-10CZ 297164 B6
(7) Pokud se uhelný prach H použitý jako prášek rozprašuje ve formě suspenze, potom mohou být zařízení a prostředky běžně používané u odsiřovacího systému nebo podobně, jakými jsou například míchaná nádrž pro přípravu suspenze, čerpadla suspenze a trysky pro rozstřikování 5 suspenze, použita bez jakékoli modifikace. To je výhodné z hlediska nákladů na zařízení a systému provozu. Navíc to usnadňuje rovnoměrnou disperzi prášku ve spalinách A ve srovnání s pneumatickým vedením, takže se lze účinněji vyvarovat problémů způsobených SO3.
Nadto v tomto případě se částice uhelného prachu H udržují při nižší teplotě vlivem chladicího 10 efektu vyvolaného odpařováním kapaliny suspenze do spalin (nebo udržováním chladicího účinku vyvolaného přítomností kapaliny v suspenzi). Tudíž je podpořena kondenzace SO3 na površích částic uhelného prachu H, a SO3-zachycovací funkce uhelného prachu H použitého jako prášek je prováděna uspokojivěji.
(8) U tohoto provedení se prach B zahrnující uhelný prach H, který se použije jako prášek schopný jímat SO3, recykluje. Tudíž toto provedení má unikátní účinky spočívající v tom, že množství čerstvého uhelného prachu H, které se má dávkovat, může být sníženo a v tom, že množství druhé části B2 prachu, které se má smíchat se sádrovcem E, může být minimalizováno, a tím se může zvýšit čistota sádrovce E.
(9) Vzhledem k tomu, že se druhá část B2 prachu míchá se sádrovcem E, může být u tohoto provedení množství druhé části B2 prachu, které se má vypouštět jako průmyslový odpad, nulové. V důsledku toho lze snížit provozní náklady. Pokud se vyžaduje vyšší čistota sádrovce E, potom je možné se sádrovcem E mísit pouze část druhé části B2 prachu, nebo se druhá část B2 25 prachu nemusí použít vůbec.
Obr. 3 znázorňuje skutečně naměřené údaje demonstrující podstatu tohoto vynálezu (zejména přídavek uhelného prachu).
Tyto údaje naznačují vztah mezi koncentrací plynného SO3 na vstupu GGH (neboli na vstupu sekce pro znovuzískání tepla) a koncentrací mlhy SO3 na výstupu GGH {neboli na výstupu přihřívací sekce) (tj. krok odstranění SO3), pokud se jako parametr použije koncentrace uhelného prachu H ve spalinách A. Na obr. 3 plné údajové body ukazují skutečně naměřené údaje, u kterých bylo pouhým okem zjištěno usazování mlh kyseliny sírové na vnitřních površích zařízení, jakým, je například sekce 4 pro znovuzískání tepla, zatímco prázdné údajové body ukazují skutečně naměřené údaje, u kterých nebylo zjištěno usazování mlh kyseliny sírové.
Z těchto údajů je vidět, že přibližně 90 % SO3 bylo odstraněno dokonce při hodnotě D/S přibližně 1,5, nebylo zjištěno žádné usazování SO3 mlh na površích zařízení a množství SO3 mlh 40 zůstávající ve vytékajících spalinách bylo přibližně 10 %. Zvýše uvedeného je tedy zřejmé, že pokud se uhelný prach H přidává do spalin A například v takovém podílu, že D/S není menší než přibližně 2, potom lze téměř kompletně odstranit SO3 mlhy a budou pouze zřídka zůstávat ve zpracovaných spalinách Cas vysokou spolehlivostí se zabrání korozi nebo “ tvorbě “ usazenin v důsledku usazování mlh.
Protože výše popsaný účinek uhelného prachu H, kterým je odstraňování mlh, je fyzikálním jevem, při němž se SO3 ponechá kondenzovat na površích částic přítomných ve spalinách, budou i jiné prášky než uhelný prach H (například práškovaný vápenec G) mít podobné účinky.
Druhé provedení
Dále bude s odkazem na obr. 2 vysvětleno druhé provedení podle vynálezu. Uhelný prach H se v podstatě použije jako prášek a podle vynálezu se rozprašuje před sekcí 4 pro znovuzískávání tepla GGH do spalin A. Avšak toto provedení je charakterizováno tím, že suchý elektrostatický 55 filtr 3 je nainstalován za sekcí 4 pro znovuzískání tepla a krok jímání prachu, ve kterém se prach
-11 CZ 297164 B6
B přítomný ve spalinách jímá pomocí elektrostatického filtru 3, se provádí za krokem znovuzískávání tepla, který se provádí v uvedené sekce 4 pro znovuzískání tepla, a před absorpčním krokem odsiřovacího zařízení 10.
Také u tohoto provedení lze uhelný prach B rozprašovat do spalin A pneumatickým vedením nebo jej lze rozprašovat ve formě suspenze.
Dále je toto provedení konstruováno tak, že se alespoň část BI prachu jímaného v kroku jímání prachu pomocí elektrostatického filtru 3 znovu použije jako prášek, který se podle vynálezu rozprašuje před sekcí 4 pro znovuzískání tepla do spalin A. Konkrétně v tomto případě se část BI prachu jímaného v elektrostatickém filtru 3 nejprve zavádí do sila 30, kde se k ní přidá čerstvý uhelný prach H. Potom se tento prach B recykluje pomocí dříve popsaného práškového prostředku, kterým se znovu rozprašuje před sekcí 4 pro znovuzískání tepla do spalin A. U tohoto provedení tedy prach B rozprašovaný přes sekcí 4 pro znovuzískání tepla obsahuje kromě externě dodávaného uhelného prachu H, prach B (například poletavý popílek) původně přítomný v nezpracovaných spalinách A opouštějících ohřívač 1 vzduchu.
Dále se u tohoto provedení druhá část B2 prachu jímaného v suchém elektrostatickém filtru 3 homogenně smíchá se sádrovcem E vytvořeným v odsiřovacím zařízení 10 jako vedlejší produkt a vypouští se ze systému.
U tohoto provedení je výhodné, pokud je celkové množství rozprašovaného prachu minimálním množstvím (například takové množství, které poskytne výše definovaný D/S poměr s hodnotou přibližně 2). Dále je rovněž výhodné, pokud se množství recyklované části BI prachu zvýší na svou limitu, při níž má rozprašovaný prášek schopnost zachycovat SO3, a množství čerstvého uhelného prachu H, který se přidává, a vypouštěné druhé části B2 prachu se sníží na jejich požadované minimální úrovně. Tímto způsobem lze množství druhé části B2 prachu smíchané se sádrovcem E minimalizovat, a udržet tak čistotu sádrovce E na vysoké úrovni, a množství čerstvého přidaného uhelného prachu H lze snížit a usnadnit tak manipulaci s uhelným prachem H.
Také u tohoto provedení jsou pozitivní a uspokojivě vytvářeny dříve popsané účinky prášku, takže lze dosáhnout snížení obsahu SO3 přítomného ve spalinách A za nízkých nákladů a při jednoduchém provozu nebo konstrukci zařízení bez nutnosti vstřikování amoniaku.
Kromě toho představuje systém podle tohoto provedení již popsaný vysokovýkonný systém, u kterého je sekce 4 pro znovuzískání tepla nainstalována před elektrostatickým filtrem 3, takže se zvýší výkon vztažený na jednotkovou kapacitu elektrostatického filtru 3. Z výše uvedeného tedy vyplývá, že při použití malého elektrostatického filtru 3 lze přidaný uhelný prach H ze spalin A odstraněn při vysokém stupni jímání. V tomto elektrostatickém filtru 3 a v absorpčních věžích 12 a 13 odsiřovacího zařízení 10 se navíc téměř kompletně jímá prach B původně obsažený v nezpracovaných spalinách A a pouze zřídka zůstává ve výsledně zpracovaných spalinách C.
Rovněž u tohoto provedení se spolehlivě předchází tvorbě usazenin a korozi“způsobené v důsledku přítomnosti SO3, například v sekci 4 pro znovuzískání tepla GGH a v potrubích, která se nacházejí za touto sekcí 4 pro znovuzískání tepla a v zásobníku elektrostatického filtru 3. Dále lze dosáhnout stejných účinků (1) až (7), již popsaných v souvislosti s prvním provedením.
U tohoto provedení se dále provádí recyklace prášku (obsahujícího uhelný prach H atd.) použitého k zachycení SO3. To má jedinečný účinek, který spočívá ve skutečnosti, že množství čerstvě dodávaného uhelného prachu H lze snížit a kromě toho lze minimalizovat množství druhé části B2 prachu, které se míchá se sádrovcem E, čímž se udržuje čistota sádrovce E na vysoké úrovni.
Kromě toho lze díky tomu, že se druhá část B2 prachu míchá se sádrovcem E, snížit množství prachu B vypouštěného jako průmyslový odpad na 0, což rovněž přispívá například k úsporám provozních nákladů.
- 12CZ 297164 B6
Je však třeba říci, že pokud je požadován sádrovec E o vyšší čistotě, potom se nemusí celá druhá část B2 prachu míchán se sádrovcem E nebo se druhá část B2 prachu nemusí použít vůbec.
Obr. 4 uvádí skutečně naměřené údaje demonstrující princip tohoto vynálezu, (zejména přídavek vápence).
Tyto údaje ukazují vztah mezi množstvím přidaného vápence G a podílem SO3 odstraněného kondenzací na površích částic vápence G, pokud se suspenze tvořená práškovaným vápencem G a vodou (o koncentraci přibližně 20 % hmotn. až 30 % hmotn.) jednoduše vstřikovala do spalin obsahujících 3,7 I O 4 % až 11,5 104 % SO3 a neprováděla se žádná zpětná izolace tepla ze spalin. Tyto údaje ukazují, že SO3 lze účinně odstraněn prostým vstřikováním suspenze vápence G do spalin A. Je tedy patrné, že podle principu tohoto vynálezu, podle kterého se provádí znovuzískání tepla po přídavku prášku tak, aby se umožnila pozitivní kondenzace SO3, se bude dosahovat vysokého stupně odstranění SO3 i při nízké hodnotě D/S.
Je třeba mít na zřeteli, že předložený vynález není omezen na výše popsaná provedení, ale může být také praktikován jinými způsoby. Například prášek použitý při provádění způsobu podle vynálezu se neomezuje pouze na vápenec a uhelný prach, ale lze použít jakýkoli prášek, který umožní kondenzaci SO3 na povrchu částic a který bude možné jímat v běžném elektrostatickém filtru nebo v absorpční věží odsiřovacího zařízení.
Nicméně výše uvedený vápenec G a uhelný prach H jsou běžně známými materiály, se kterými se snadno manipuluje v systémech pro úpravu spalin a v případě kterých lze existující zařízení a manipulační techniku využít bez jakékoli modifikace. Dalšími předpoklady, které hovoří právě ve prospěch uhelného prachu H a vápence G, jsou jejich snadné získání a snadná manipulovatelnost a skutečnost, že nemají žádný nepříznivý vliv na provoz celého systému naopak lze, jak již bylo zmíněno, zabránit možným problémům spojeným s dodávkou vápence G do nádrže absorpční věže.
Kromě toho, aby se podpořila kondenzace SO3 na povrchu částic prášku, lze do spalin rozprašovat prášek (nebo jeho suspenzi) mající teplotu nižší, než je teplota spalin A (například prášek (nebo jeho suspenze), který se podle potřeby ochladil). To umožňuje, aby SO3 kondenzoval účinněji na povrchu částic prášku, takže lze produkci škodlivých SO3 mlh zabránit uspokojivěji a snadněji.
Kromě toho může prášek podle tohoto vynálezu obsahovat jak vápenec G, tak uhelný prach H, a ty mohou být přidávány ve směsi nebo odděleně. Dokonce v případě, kdy se použije samotný vápenec G, lze tento přidávat tak, že se do spalin vstřikuje jen jeho část potřebná pro zachycení SO3 a zbytek se obvyklým způsobem dodává přímo do nádrže absorpční věže odsiřovacího zařízení.
I u prvního provedení lze namísto recyklace prachu obsahujícího prášek jímaný v elektrostatickém filtru 3 všechen prach B vypouštět obvyklým způsobem jako průmyslový odpad.
Dále se není nutné zmiňovat o tom, že konstrukce absorpčního stupně nebo absorpční věže podle vynálezu není omezena pouze na výše popsaná provedení.
Absorpční věž může například obsahovat pouze jednu absorpční věž, přičemž lze použít různé typy absorpčních věží (nebo kontaktních zařízení plyn-kapalina) včetně věže s výplní, sprchové věže a probublávací věže. Navíc předložený vynález není omezen na použití vápenaté sloučeniny (například vápence) jako absorbentu, ale lze rovněž použít odsiřovací postup využívající například hydroxid sodný nebo hydroxid hořečnatý.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob zpracování spalin z kotlů používajících těžkou naftu, ropnou emulzi, VR a CWM/těžkou naftu nebo uhlí/těžkou naftu obsahující alespoň SO2 a SO3, vyznačující se tím, že v prvním kroku se jako prášek, který se rozprašuje do spalin (A), použije prach (B) obsažený ve spalinách získaných hořením uhlí, a při snížení teploty na hodnotu nižší než je teplota spalin (A) dochází ke kondenzaci SO3 přítomného ve spalinách (A) na površích částic uvedeného prachu (B); načež se ve druhém kroku spaliny (A) zavádějí do odlučovače prachu, kde se jímá alespoň prášek přítomný ve spalinách (A), a ve třetím kroku se spaliny (A) uvádějí do kontaktu plyn-kapalina s absorpční tekutinou v absorpční věži, kde se absorpcí do absorpční tekutiny a jímáním uvedeného prášku odstraní alespoň SO2 přítomný ve spalinách (A).
  2. 2. Způsob zpracování spalin podle nároku 1, vyznačující se tím, že se prášek rozprašuje do spalin ve formě suspenze připravené suspendací prášku v kapalině.
  3. 3. Způsob zpracování spalin podle nároku 1 nebo 2, vyznačující sě tím, že alespoň část prášku, který se jímá ve druhém kroku v prachovém odlučovači, se opět v prvním kroku použije jako prášek určený pro vstřikování do spalin (A).
  4. 4. Způsob zpracování spalin podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se třetí krok provádí vápno-sádrovou metodou, při které se použije absorbent tvořící jako vedlejší produkt sádrovec (E), a alespoň část druhé části (B2) prachu jímaného v druhém kroku se mísí se sádrovcem (E) vytvořeným ve třetím kroku jako vedlejší produkt a vypouští ze systému.
  5. 5. Způsob zpracování spalin podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že se jako prášek použije uhelný prach (H) jímaný elektrostatickými precipitátory, které jsou součástí systému pro zpracování spalin elektrárny spalující výlučně uhlí, a izolovaný z tohoto zařízení.
CZ0062398A 1997-03-03 1998-03-02 Zpusob zpracování spalin CZ297164B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6388297 1997-03-03
JP9207254A JPH1133349A (ja) 1997-07-16 1997-07-16 排煙処理方法及び設備

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ62398A3 CZ62398A3 (cs) 1998-09-16
CZ297164B6 true CZ297164B6 (cs) 2006-09-13

Family

ID=26405021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0062398A CZ297164B6 (cs) 1997-03-03 1998-03-02 Zpusob zpracování spalin

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6096279A (cs)
EP (1) EP0862939B1 (cs)
KR (1) KR100266098B1 (cs)
CN (1) CN1120035C (cs)
CZ (1) CZ297164B6 (cs)
DE (1) DE69832649T2 (cs)
DK (1) DK0862939T3 (cs)
ES (1) ES2252802T3 (cs)
ID (1) ID20008A (cs)
PL (1) PL190432B1 (cs)
TR (1) TR199800373A3 (cs)
TW (1) TW369433B (cs)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1834689A3 (en) * 2001-10-17 2007-12-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Flue gas desulfurizatuin apparatus, flue gas desulfurization system, and method for operating flue gas desulfurization apparatus
KR101036979B1 (ko) * 2002-11-05 2011-05-25 바브콕-히다찌 가부시끼가이샤 배기가스 처리장치
KR100612534B1 (ko) * 2003-01-31 2006-08-11 바브콕-히다찌 가부시끼가이샤 배기가스 처리장치와 그 운용방법
TWI280152B (en) * 2005-04-26 2007-05-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas treatment system and exhaust gas treatment method
JP4909296B2 (ja) * 2008-02-12 2012-04-04 三菱重工業株式会社 重質燃料焚ボイラシステム及びその運転方法
US8734747B2 (en) * 2012-09-20 2014-05-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method and apparatus for treating exhaust gas
US9587894B2 (en) 2014-01-13 2017-03-07 General Electric Technology Gmbh Heat exchanger effluent collector
CN107421580B (zh) * 2017-05-27 2023-06-02 山西大学 一种双电场锁气式电除尘器测试装置
CN108862207A (zh) * 2018-07-23 2018-11-23 洛阳瑞昌环境工程有限公司 一种与半干法尾气脱硫相结合的酸性气湿法制酸工艺
CN114618274B (zh) * 2022-02-21 2023-04-21 柳州钢铁股份有限公司 防止金属换热器腐蚀的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4696804A (en) * 1985-02-05 1987-09-29 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for treating SO2, SO3 and dust simultaneously
DE19512786A1 (de) * 1994-04-29 1995-11-02 Babcock & Wilcox Co Verfahren zur Anlage zur SO¶2¶- und SO¶3¶-Steuerung durch Injektion eines trockenen Sorptionsmittels/Reagens und Naßgaswaschung
US5470556A (en) * 1993-12-22 1995-11-28 Shell Oil Company Method for reduction of sulfur trioxide in flue gases

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5071575A (cs) * 1973-10-30 1975-06-13
JPS5443874A (en) * 1977-09-16 1979-04-06 Asahi Glass Co Ltd Desulfurizing method for exhaust gas
DE3415721A1 (de) * 1984-04-27 1985-10-31 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur reduzierung der deponiemengen von staubfoermigen rueckstaenden aus rauchgasreinigungsanlagen
JPH069646B2 (ja) * 1986-02-24 1994-02-09 関西電力株式会社 排ガス処理方法
JPH04176318A (ja) * 1990-11-10 1992-06-24 Babcock Hitachi Kk 排ガス脱硫装置
JP3035015B2 (ja) * 1991-08-13 2000-04-17 三菱重工業株式会社 脱硫方法
FI86599C (fi) * 1990-12-28 1994-08-09 Tampella Power Oy Foerfarande och anordning foer avlaegsning av svaveloxider fraon roekgaser
AT396755B (de) * 1992-07-09 1993-11-25 Oesko Gmbh Verfahren zum reinigen eines rauchgasstromes mit hilfe einer waschflüssigkeit
US5575984A (en) * 1994-06-09 1996-11-19 Abb Environmental Systems, Div. Of Abb Flakt, Inc. Method for preparing calcium carbonate for scrubbing sulfur oxides from combustion effluents
US5795548A (en) * 1996-03-08 1998-08-18 Mcdermott Technology, Inc. Flue gas desulfurization method and apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4696804A (en) * 1985-02-05 1987-09-29 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for treating SO2, SO3 and dust simultaneously
US5470556A (en) * 1993-12-22 1995-11-28 Shell Oil Company Method for reduction of sulfur trioxide in flue gases
DE19512786A1 (de) * 1994-04-29 1995-11-02 Babcock & Wilcox Co Verfahren zur Anlage zur SO¶2¶- und SO¶3¶-Steuerung durch Injektion eines trockenen Sorptionsmittels/Reagens und Naßgaswaschung

Also Published As

Publication number Publication date
DE69832649D1 (de) 2006-01-12
TR199800373A2 (xx) 1999-10-21
EP0862939A2 (en) 1998-09-09
ID20008A (id) 1998-09-10
TW369433B (en) 1999-09-11
DE69832649T2 (de) 2006-08-24
CZ62398A3 (cs) 1998-09-16
TR199800373A3 (tr) 1999-10-21
PL325110A1 (en) 1998-09-14
CN1120035C (zh) 2003-09-03
EP0862939A3 (en) 1999-01-07
DK0862939T3 (da) 2006-04-03
KR100266098B1 (ko) 2000-09-15
KR19980079806A (ko) 1998-11-25
CN1195574A (zh) 1998-10-14
ES2252802T3 (es) 2006-05-16
EP0862939B1 (en) 2005-12-07
PL190432B1 (pl) 2005-12-30
US6096279A (en) 2000-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7641876B2 (en) Reduced liquid discharge in wet flue gas desulfurization
JP3881375B2 (ja) 煙道ガス洗浄装置
EP2040823B1 (en) Reduced liquid discharge in wet flue gas desulfurization
US5827352A (en) Method for removing mercury from a gas stream and apparatus for same
KR100288993B1 (ko) 연도가스 처리 방법 및 시스템
US6303083B1 (en) Method and system for SO2 and SO3 control by dry sorbent/reagent injection and wet scrubbing
EP1716909B1 (en) Exhaust gas treatment system and exhaust gas treatment method
RU2459655C2 (ru) Устройство и способ очистки дымовых газов
US8883106B2 (en) Method and a device for removing nitrogen oxides and sulphur trioxide from a process gas
KR100287634B1 (ko) 배연처리설비
US8277545B2 (en) Method of reducing an amount of mercury in a flue gas
WO2018036417A1 (en) Flue gas clean up method using a multiple system approach
CZ282095A3 (en) Equipment for treating chimney gases
US6863875B1 (en) Flue gas treating system and process
CZ297164B6 (cs) Zpusob zpracování spalin
JPH10305210A (ja) 排煙処理方法及び設備
JPH11319479A (ja) 排煙処理方法
MXPA98001386A (en) Procedure and system to treat hum gas
JPS649069B2 (cs)
MXPA99001738A (es) Proceso y sistema para tratar gas de humero
JPH1133349A (ja) 排煙処理方法及び設備
PL244618B1 (pl) Sposób oczyszczania gazów spalinowych w instalacjach przemysłowych oraz instalacja do realizacji tego sposobu

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20180302