CZ302739B6 - Zpusob a prostredek pro odstranování sirných komponent ze spalin - Google Patents
Zpusob a prostredek pro odstranování sirných komponent ze spalin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302739B6 CZ302739B6 CZ20060604A CZ2006604A CZ302739B6 CZ 302739 B6 CZ302739 B6 CZ 302739B6 CZ 20060604 A CZ20060604 A CZ 20060604A CZ 2006604 A CZ2006604 A CZ 2006604A CZ 302739 B6 CZ302739 B6 CZ 302739B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- reaction product
- calcium
- water
- sulfur oxides
- wool
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title abstract description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title abstract description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 16
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 14
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 10
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000011492 sheep wool Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims abstract description 4
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- -1 organic acid salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 32
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 28
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Inorganic materials [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 abstract 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 22
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 7
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical class F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000028016 temperature homeostasis Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Zpusob použití reakcního produktu vznikajícího smísením zahuštených odpadních vod z praní surové ovcí vlny s oxidem vápenatým, který obsahuje oxid vápenatý poprípade uhlicitan vápenatý a/nebo horecnatý pro odsirování spalin suchou metodou a prostredek, který obsahuje tento reakcní produkt a 0,0002 až 5 % hmotn. spalitelných látek na bázi kapalných produktu ze zpracování ropy a/nebo uhlí a/nebo s 0,0002 až 5 % hmotn. látek, které jsou schopny vázat vodu, vybraných ze skupiny tvorené síranem sodným, vápenatými a/nebo horecnatými solemi, popílkem, popelem, zbytky vlny, suchou biomasou, a/nebo 0,1 až 10 % hmotn. spalitelných organických látek na bázi prírodních tuku a solí organických kyselin.
Description
Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob a prostředek pro odstraňování oxidů síry z plynných směsí, např. ze spalin vznikajících při spalování pevných paliv, nebo jiných odpadních plynů.
Při spalování pevných paliv jakými je hnědé nebo ěemé uhlí, rašelina nebo dřevo vznikají oxidy io síry, zejména pak oxid siřičitý nebo sírový, které jsou z daných zařízení, převážně energetických, unášeny spolu se spalinami a vypouštěny do vnějšího ovzduší.
Oxidy síry vytvářejí v ovzduší v závislosti na chemickém složení dalších znečišťujících látek v atmosféře a panujících termodynamických podmínkách (v závislosti na teplotě, tlaku, rychlosti větru, atd.) kyselé reaktanty, které mají celou řadu nežádoucích negativních účinků od koroze technologických zařízení až po negativní vliv na živé organismy.
Dosavadní stav techniky
Aplikace procesů odsiřování uhlí v elektrárenské nebo teplárenské praxi naráží na nízkou účinnost odsíření uhlí a tím i na možnost dosažení stanovených hodnot emisních limitů, emisních toků nebo emisních stropů. Dosavadní výzkum a vývoj prokázal, že tyto procesy nejsou ekonomicky schopny konkurovat procesům odsiřování spalin, které jsou dnes běžně průmyslově reali25 zovány.
Čím je vyšší obsah spalitelné síry v pevných palivech, tím jsou i vyšší emise oxidů síry, které je nezbytné ze spalin odstraňovat. Za míru emisí oxidů síry ze spalování tuhých paliv je považována měrná sirnatost, jež je definována jako hmotnostní podíl obsahu síry v uhlí a výhřevnosti paliva.
V současné době je problém odstraňování oxidů síry ze spalin řešen mokrými, suchými nebo polosuchými procesy. Mokrá metoda spočívá ve vypírání oxidů síry vodnou suspenzí hydroxidu vápenatého nebo vápence, která probíhá při teplotě cca 60 °C v absorbérech, většinou protiproudých podle reakce
CaCO3 + 2 SO2 + O2 + 4 H2O = 2 CaSO4.2H2O + 2 CO2.
Řídicím mechanismem procesu je odpor proti difúzi v kapalné fázi, tzn. rychlost rozpouštění vápence. Vedle řady výhod má tento proces odsíření i řadu nedostatků. Pro zdárnou funkci absor40 bérů je potřebná neustálá recirkulace velkého objemu absorpční kapaliny. Proces lze aplikovat pouze za teplot, kdy vodná suspenze je schopná plnit svou zdárnou úlohu. Další nevýhodou je i to, že spaliny po průchodu absorbéry je nutné opět zahřát na teploty zaručující jejich potřebný rozptyl prostřednictvím komínového tělesa.
Vedle použití vápencové vodné suspenze lze s pomocí vápence nebo jiného uhličitanu odsiřovat spaliny i při vysokých teplotách, při kterých mechanismus odsiřovací reakce spalin nebo odpadních plynů spočívá v heterogenní reakci tuhá fáze - plyn, tzn. tak zvanou suchou metodou. Proces se aplikuje většinou při odsiřování spalin u klasických práškových kotlů, u roštových kotlů nebo u fluidních kotlů. Aplikace vápence spočívá v dávkování jemně rozemletého vápence do spalin kotlů nebo v přidání mletého vápence do uhlí, resp. před mlýny nebo je zajišťován samostatným vstupem do ohniště.
Při procesu probíhají následující hlavní reakce
CaCO3 = CaO + CO2
CZ 302739 Β6
CaO + 2 SO2 + O2 - 2 CaSO4.
Kale i nace vápence probíhá pri teplotách vyšších než 850 °C, navazující reakce mezi CaO a SOt ekonomicky zajímavou rychlostí v oblasti teplot 600 až 1100 °C. Nad touto teplotou dochází již k desaktivaci vzniklého kalcinátu jako důsledek změny porézní struktury, která je závislá zejména na genezi dávkovaného vápence. Významná je i zde reakce termodestrukce CaSOi za teplot vyšších než 600 °C, která probíhá dle rovnice
CaSO3 = 3 CaSO4 + CaS.
Vznikající CaS se dále oxiduje na CaSO4.
Při odsíření fluidních kotlů je prodlení vápence ve fluidní vrstvě poměrně dlouhé a může dosáhnout i 10 až 15 minut. Pri této době zdržení vápence ajeho kalcinátu s oxidy síry v pásmu teplot vyšších než 800 °C se zdárně může uplatnit difúze oxidů síry povrchovou vrstvou CaSO4, která navíc může podléhat i otěru postupně proreagováváných částic kalcinovaného vápence vířících ve fluidní vrstvě.
Výhodou této technologie odsíření jsou nízké náklady na strojní zařízení, které se skládá pouze ze sila na vápenec, z dopravníků a z dávkovače CaCCfi, eventuálně z mlýnu. Nevýhodou procesu je ale nízké využití CaO, tzn. je zde vysoká spotřeba vápence. Ve vznikajících pevných produktech spalování zadržený volný CaO způsobuje pri jejich skladování a manipulaci nemalé problémy. Nevýhodou jsou i vysoké náklady na dokonalé mletí vápence, které vyžaduje min. 90 % částic < 60 pm. Nesnadná je i volba vápenců, které kalcinaci by měly vytvářet částice s vysokým měrným povrchem. Další nevýhodou je potřeba energie na zahřátí vápence na teploty kale i nace a samotnou kalcinaci, což je zajišťováno prostřednictvím spalování uhlí. To zvyšuje jeho spotřebu pro výrobu žádané formy ušlechtilejší energie, to zn. že zvyšuje ekonomické náklady.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky současného stavu techniky při odstraňování oxidů síry ze spalin kotlů, kde jako energetické médium je pevné palivo odstraňuje způsob odstraňování oxidů síry ze spalin a jiných odpadních plynů, vyznačující se tím, že se na oxidy síry pri teplotě a tlaku odpovídajícímu spalování v ohništi kotle působí reakčním produktem obsahujícím 20 až 85 % hmotn. CaO a 2 až 20 % hmotn. vody, vznikajícím smísením zahuštěné odpadní vody z praní surové ovčí vlny s oxidem vápenatým.
Reakční produkt lze s výhodou získat působením směsi oxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého a/nebo hořečnatého v hmotnostním poměru 1:10 až 30 na zahuštěnou odpadní vodu z praní surové ovčí vlny. Sníží se spotřeba dražšího CaO a kašovitá konzistence reakčního produktu se změní na prášek, který je výhodnější s hlediska jeho přepravy a dávkování do kotlů.
S výhodou se k reakčnímu produktu přidává 0,1 až 10 % hmotn. spalitelných organických látek na bázi přírodních tuků a solí organických kyselin nebo 0,0002 až 5 % hmotn. spalitelných látek na bázi kapalných produktů ze zpracování ropy a/nebo uhlí a/nebo 0,0002 až 5 % hmotn. látek, které jsou schopny vázat vodu, vybraných ze skupiny tvořené síranem sodným, vápenatým a/nebo horečnatými solemi, popílkem, popelem, zbytky vlny, nebo suchou biomasou.
Dále je předmětem vynálezu prostředek k odstraňování oxidů síry ze spalin a jiných odpadních plynů, který spočívá v tom, že obsahuje reakční produkt vznikající při zpracování zahuštěných odpadních vod z praní surové ovčí vlny a 0,0002 až 5 % hmotn. spalitelných látek na bázi kapalných produktů ze zpracování ropy a/nebo uhlí a/nebo s 0,0002 až 5 % hmotn. látek, kteréjsou schopny vázat vodu, vybraných ze skupiny tvořené síranem sodným, vápenatými a/nebo hořečnatými solemi, popílkem, popelem, aktivním uhlím, zbytky vlny, suchou biomasou.
Reakční produkt vzniká při zpracování zahuštěných odpadních vod po praní surové ovčí vlny, které obsahují 3,5 až 4 % hmotn. sušiny představované zejména draselnými solemi a mastnými kyselinami. Do těchto odpadních vod se po zahuštění (25 až 50 % vody) přidává nehašené vápno.
S výhodou lze působit na zahuštěné odpadní vody směsi oxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého a/nebo horečnatého v hmotnostním poměru 1:10 až 30, vztaženo na odpadní vody z praní vlny.
Dosavadní využití reakčního produktu vznikajícího při zpracování odpadních vod po praní vlny je pouze jako hnojivo, jinak je vyvážen na skládku nebo spalování jako odpad.
Obsah vody v prostředku se pohybuje v rozmezí 5 až 20 % hmotn., obsah popele nepřekračuje 70 % hmotn.
Způsob odstraňování oxidů síry podle vynálezu spočívá v tom, že na oxidy síry se působí tímto reakčním produktem ze zpracování vlny při teplotě 200 až 1300 °C a při tlaku 0,00 až 35,00 MPa, respektive při teplotě a tlaku spalování v ohništi kotle. Termickým rozkladem tohoto reakčního produktu vznikající oxid vápenatý reaguje s oxidy síry za vzniku síranu vápenatého, který ve formě pevné substance váže plynné oxidy síry a tím omezuje jejich emise. Protože část vápníku v reakčním produktu je vázána ve formě solí organických kyselin a Část jako Ca(OH)2 termolýzou vznikající CaO má vyšší reaktivitu vůči oxidům síry než kalcinát vápence nebo jiného přírodního uhličitanu jako je např. dolomit.
Protože oxid vápenatý reaguje v energetickém zařízení za provozních podmínek i s anorganickými kyselinami jako je kyselina chlorovodíková a fluorovodíková vznikající pri spalování tuhých paliv za vzniku chloridu a fluoridu vápenatého, snižují se tím i emise těchto kyselin.
Reakční produkt kromě uvedených látek obsahuje i organické látky, které v procesu kalcinace pyrolyžují za vzniku pyrouhlíku. Ten napomáhá, při svém vzniku a navazující dilataci a vyhoření, zvyšovat měrný povrch kalcinací vznikajícího CaO. Ten poté snáze reaguje s oxidy síry obsažených ve spalinách a tím stoupá jeho využití. Energetickým využitím spalitelných látek z reakčního produktu ze zpracování vlny se snižuje spotřeba uhlí.
Další výhodou podle vynálezu je vyšší stupeň využití tohoto reakčního produktu ze zpracování vlny. Jeho promísením s hořlavými kapalnými substancemi (např. s kapalnými palivy) a/nebo i tuhými hořlavými surovinami (např. tuhými palivy) je dosaženo za normálních podmínek nebo po zahřátí vzniklé směsi dodatečného přínosu tepelné energie do spalované směsi.
Energetickým využitím tepla přineseného reakčním produktem do spalovacího procesu se snižují náklady na kalcinaci odsiřovacího prostředku, tím i náklady na odsíření spalin a současně je dosahováno zvýšení efektivity odsiřovacích reakcí.
Přídavek organických (přírodní tuky z ovčí vlny, soli organických kyselin) i anorganických složek (Ca(OH)?, CaO, CaCO3) ať již pri přípravě nebo následné úpravě reakčního produktu vznikajícího pri zpracování odpadních vod po praní vlny umožní jeho snazší mletí a dávkovatelnost v případech nadměrného obsahu vody nebo organických látek.
Oxid vápenatý vzniklý kalcinací reakčního produktu vznikajícího při zpracování odpadních vod po praní vlny vykazuje vyšší účinnost reakce s oxidem siřičitým obsaženým ve spalinách než oxid vápenatý vzniklý kalcinací běžných vápenců. Vznikající pevný síran vápenatý má podstatně menší vliv na životní prostředí než oxidy síry vypouštěné do ovzduší jako součást spalin.
Způsob použití tohoto reakčního produktu je blíže popsán v příkladech provedení vynálezu.
CZ 302739 Β6
Příklady provedení vynálezu
Příklad I
Reakční produkt obsahující 50,1 % hmotn. CaO ve formě reakčního produktu vzniklého smícháním oxidu vápenatého a koncentrátu ze zpracování odpadních vod po praní vlny a množství 100 g se nasypal do křemenného reaktoru o teplotě 30 °C umístěné v elektrické peci. Po jejím vyhřátí na 800 °C se reakční produkt zkalcínuje. K reaktoru se následně přes redukční ventil připojila tlaková nádoba, ve které byl dusík obsahující 7% obj. oxidu uhličitého a 300 mg SO2/m3. Otevřením ventilu se zajistil průchod uvedeného plynu přes vrstvu kalcinátu. Kontinuálním měřením koncentrace oxidu siřičitého na vstupu a výstupu z reaktoru bylo zjištěno, že vyrovnání koncentrace SO2 na vstupu i výstupu z reaktoru bylo dosaženo až po průchodu 120 litrů modelového plynu.
Příklad 2
Reakční produkt obsahující 50,1 % hmotn. CaO se přidal k hnědému uhlí s obsahem 0,8% hmotn. spalitelné síry, 15 % hmotn. popele a 6 % hmotn. vody v poměru 90 kg uhlí a 10 kg reakčního produktu. Takto vzniklá homogenní směs se dávkovala do spalovací komory fluidního kotle o výkonu 300 t páry/h kde probíhalo spalování za teplot 850 až 950 °C. Kontinuální monitoring instalovaný v komínovém traktu pro měření obsahu SO2 ve spalinách zaznamenal snížení koncentrace SO2 ve vystupujícím plynu proti spalování samotného hnědého uhlí bez přídavku reakčního produktu o 350 mg/m3 (suché spaliny, referenční obsah kyslíku 6 %).
Příklad 3
Reakční produkt obsahující 52,1 % hmotn. CaO se přidal k hnědému uhlí o obsahuj 0,75% hmotn. spalitelné síry obsahující 14 % hmotn. vody a 18 % hmotn. popele a k vápenci v poměru 90 kg uhlí : 9 kg vápence : 1 kg prostředku. Takto vzniklá homogenní směs se dávkovala do spalovací komory fluidního kotle o výkonu 2801 páry/h, kde probíhá spalování za teplot 850 až 950 °C. Kontinuální monitoring instalovaný v komínovém traktu pro měření obsahu SO2 zaznamenal snížení koncentrace SO2 ve vystupujícím plynu proti spalování hnědého uhlí bez přídavku odsiřovacích komponent o 360 mg/m3 (suché spaliny, referenční obsah kyslíku 6 % hmotn.).
Příklad 4
Reakční produkt obsahující 51,3 % hmotn. CaO se přidal k vápenci v poměru 9,5 kg vápence : 0,5 kg prostředku a dokonale se promíchal. Takto vzniklá směs se dávkovala samostatně do spalovací komory fluidního kotle s recirkulující vrstvou o průměrné teplotě spalovací komory 880 °C a o výkonu kotle 250 t páry/h v množství 5 t/h. Do kotle se dávkovalo kontinuálně samostatně černé uhlí v množství 50 t/h. Ve vystupujících spalinách kontinuální monitoring instalovaný v komínovém traktu pro měření obsahu SO2 zaznamenal snížení koncentrace SO2 ve vystupujícím plynu proti spalování černého uhlí bez přídavku reakčního produktu o 240 mg/m3 (suché spaliny, referenční obsah kyslíku 6 %).
Příklad 5
K reakěnímu produktu obsahujícího 50.7 % hmotn. CaO se přidá v množství 3 % hmotn. směs uhlovodíků s dešti lační křivkou od 202 do 360 °C. Smíšení se provede v kovové nádobě vybave-4 CZ 302739 Β6 né míchadlem za teploty 90 °C. Vzniklá směs po zchladnutí na pokojovou teplotu se přidá k vápenci v hmotnostním poměru 9 : 1. Po navazující homogenizaci se vápenaté složky přidávají k hnědému uhlí a spalují ve fluidním kotli.
Příklad 6
K reakčnímu produktu obsahujícímu 50,1 % hmotn. CaO a 9,7 % hmotn. vody se přidá v množství 1 % hmotn. dřevních pilin a 1 % hmotn. odpadního aktivního uhlí. Smíšení se provede v kovové nádobě vybavené míchadlem za teploty 90 °C. Vzniklá směs vykazující podstatně nižší lepivost se přidá k vápenci v poměru 8,5 : 1,5. Po navazující homogenizaci se vápenaté složky přidávají k hnědému uhlí a spalují ve fluidním kotli.
Příklad 7
Homogenizovaná směs reakčního produktu podle příkladu 1 o hmotnosti 100 g a 100 g hnědého uhlí se nasypala do křemenného reaktoru o teplotě 30 °C. Ten se poté vložil do elektricky vyhřívané pícky. Po zapojení průchodu vzduchu je reaktor za vyhořívání organických látek vyhřát na 850 °C. Za vyhořívání organických látek a hořlaviny uhlí se prostředek zkalcinuje. K reaktoru o teplotě 850 °C se následně přes redukční ventil připojila tlaková nádoba ve které byl dusík obsahující 6,5 % obj. oxidu uhličitého, 6% kyslíku a 200 mg SO?/m3. Otevřením ventilu se zajistil průchod uvedeného modelového plynu přes vrstvu kalcinátu. Kontinuálním měřením koncentrace oxidu siřičitého na vstupu a výstupu z reaktoru bylo zjištěno, že koncentrace oxidu siřičitého na výstupu z reaktoru se vyrovnala vstupu po průchodu 170 litrů modelového plynu.
Příklad 8
Reakční produkt podle příkladu 1 byl nejprve podroben termickému rozkladu při 950 °C za přítomnosti vzduchu. Získaný produkt o hmotnosti 1000 g obsahující oxid vápenatý byl poté umístěn ve dvou vrstvách do reaktoru o objemu 1,5 dm3 z nerezové ocelí. Po jeho uzavření byl přes reaktoru za teploty 25 °C účinkem ventilátoru prosáván skládkový plyn obsahující průměrně 15 mg SO2/m3 objemovou rychlostí 1 1/h po dobu 90 hodin. Po uplynutí této doby bylo provedeno měření koncentrace SO2 v plynu vystupujícím z reaktoru. Zkouška na přítomnost SO2 ve vystupujícím plynu byla negativní.
Příklad 9
Reakční produkt podle příkladu 1 byl nejprve podroben termickému rozkladu při 850 °C za přítomnosti vzduchu. Získaný produkt o hmotnosti 500 g obsahující oxid vápenatý byl poté umístěn do reaktoru o objemu 1 dm3 z nerezové oceli. Po jeho uzavření byl přes reaktor za teploty 35 °C prostřednictvím ventilátoru prosáván odpadní plyn obsahující 3mg HF/m3 objemovou rychlostí 2,5 1/min. po dobu 100 hodin. Po uplynutí této doby bylo provedeno měření koncentrace HF v plynu vystupujícím z reaktoru. Koncentrace HF ve vystupujícím plynu byla nižší než mez postřehu použité analytické metody, která činila 0,1 mg HF/m3.
Příklad 10
Reakční produkt podle příkladu 1 o hmotnosti 200 g se nasypal do kovového reaktoru z nerezové oceli opatřeného dvěma ventily o teplotě 30 °C umístěné v elektrické peci. Po vyhřátí naplněného reaktoru na 850 °C se reakční produkt za průchodu zkalcinuje. K reaktoru se následně pres redukční ventil připojila tlaková nádoba, ve které byl dusík obsahující 7 % obj. oxidu uhličitého a 350 ing SCb/ιτΤ. Otevřením ventilu tlakové lahve se zajistil průchod uvedeného plynu přes vrstVčníiicín byl uuiŽúváii tlak v ivakiviu liá iiOuíiOtc iO ΓνίΡα.
vu aaiLiuatu, jjiiCCíiiZ vySltipin
Teplota byla udržována termoregulací na hodnotě 850 °C. Kontinuálním měřením koncentrace oxidu siřičitého na výstupu z reaktoru bylo zjištěno, že vyrovnání koncentrace SO? na vstupu i výstupu z reaktoru bylo dosaženo až po průchodu 250 litrů modelového plynu.
Průmyslová využitelnost
Předmět vynálezu spadá do oboru energetiky. Jejím způsob použití reakčního produktu vznikajícího při zpracování odpadních vod z praní vlny obsahující oxid vápenatý popřípadě uhličitan vápenatý a/nebo hořečnatý pro odsířování spalin suchou metodou.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob odstraňování oxidů síry ze spalin a jiných odpadních plynů, vyznačující se tím, že se na oxidy síry při teplotě a tlaku odpovídajícím spalování v ohništi kotle působí reakčním produktem obsahujícím 20 až 85 % hmotn. CaO a 2 až 20 % hmotn. vody, vznikajícím smísením zahuštěných odpadních vod z praní surové ovčí vlny s oxidem vápenatým.
- 2. Způsob odstraňování oxidů síry ze spalin a jiných odpadních plynů, vyznačující se tím. že se na oxidy síry při teplotě a tlaku odpovídajícího spalování v ohništi kotle působí reakčním produktem obsahujícím 20 až 85 % hmotn. CaO a 2 až 20 % hmotn. vody, vznikajícím smísením zahuštěných odpadních vod z praní surové ovčí vlny s oxidem vápenatým a uhličitanem vápenatým a/nebo hořečnatým v hmotnostním poměru 1:10 až 30.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, žesek reakčnímu produktu přidá 0,1 až 10 % hmotn, spalitelných organických látek na bázi přírodních tuků a solí organických kyselin.
- 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačený tím, žesek reakčnímu produktu přidá 0,0002 až 5 % hmotn. spalitelných látek na bázi kapalných produktů ze zpracování ropy a/nebo uhlí.
- 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 a 4, vyznačený tím, že reakční produkt obsahuje dále 0,0002 až 5 % hmotn. látek, které jsou schopny vázat vodu, vybraných ze skupiny tvořené síranem sodným, vápenatými a/nebo hořečnatým i solemi, popílkem, popelem, aktivním uhlím, zbytky vlny, suchou biomasou.
- 6. Prostředek k odstraňování oxidů síry ze spalin a jiných odpadních plynů, vyznačující se tím, že obsahuje reakční produkt vznikající při zpracování zahuštěných odpadních vod z praní surové ovčí vlny podle nároku 1 nebo 2 a 0.0002 až 5 % hmotn. spalitelných látek na bázi kapalných produktů ze zpracování ropy a/nebo uhlí, a/nebo s 0,0002 až 5 % hmotn. látek, které jsou schopny vázat vodu, vybraných ze skupiny tvořené síranem sodným, vápenatými a/nebo hořečnatými solemi, popílkem, popelem, zbytky vlny, suchou biomasou, a/nebo 0,1 až 10 % hmotn. spalitelných organických látek na bázi přírodních tuků a solí organických kyselin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060604A CZ302739B6 (cs) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Zpusob a prostredek pro odstranování sirných komponent ze spalin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060604A CZ302739B6 (cs) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Zpusob a prostredek pro odstranování sirných komponent ze spalin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2006604A3 CZ2006604A3 (cs) | 2008-04-02 |
| CZ302739B6 true CZ302739B6 (cs) | 2011-10-12 |
Family
ID=39228541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20060604A CZ302739B6 (cs) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Zpusob a prostredek pro odstranování sirných komponent ze spalin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ302739B6 (cs) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1526851A (en) * | 1975-01-16 | 1978-10-04 | Ruhrkohle Ag | Process for the desulphurisation of furnace exhaust gases |
| US4222992A (en) * | 1978-02-27 | 1980-09-16 | Sumitomo Aluminium Smelting Company, Limited | Process for the removal of sulfur oxides from exhaust gases using slurry of red mud containing calcium ion |
| NZ204428A (en) * | 1983-06-01 | 1987-05-29 | Wool Res Organisation | Burning wool scouring waste in fluidised bed furnace |
| DE4140267A1 (de) * | 1990-12-13 | 1992-06-17 | Gerd Kleffmann | Verfahren zur verringerung des schwefeldioxid-gehaltes in den abgasen von feuerungsanlagen |
| CZ282382B6 (cs) * | 1995-04-13 | 1997-07-16 | Fezko,Vlnařské Závody A Fezárny, A.S. | Způsob přečišťování odpadních vod z prádelen vlny |
-
2006
- 2006-09-25 CZ CZ20060604A patent/CZ302739B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1526851A (en) * | 1975-01-16 | 1978-10-04 | Ruhrkohle Ag | Process for the desulphurisation of furnace exhaust gases |
| US4222992A (en) * | 1978-02-27 | 1980-09-16 | Sumitomo Aluminium Smelting Company, Limited | Process for the removal of sulfur oxides from exhaust gases using slurry of red mud containing calcium ion |
| NZ204428A (en) * | 1983-06-01 | 1987-05-29 | Wool Res Organisation | Burning wool scouring waste in fluidised bed furnace |
| DE4140267A1 (de) * | 1990-12-13 | 1992-06-17 | Gerd Kleffmann | Verfahren zur verringerung des schwefeldioxid-gehaltes in den abgasen von feuerungsanlagen |
| CZ282382B6 (cs) * | 1995-04-13 | 1997-07-16 | Fezko,Vlnařské Závody A Fezárny, A.S. | Způsob přečišťování odpadních vod z prádelen vlny |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2006604A3 (cs) | 2008-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pedersen et al. | Full-scale co-firing of straw and coal | |
| Lasek et al. | Combustion properties of torrefied biomass obtained from flue gas-enhanced reactor | |
| RU2494793C2 (ru) | Способ сжигания ртутьсодержащего топлива (варианты), способ снижения количества выброса ртути, способ сжигания угля с уменьшенным уровнем выброса вредных элементов в окружающую среду, способ уменьшения содержания ртути в дымовых газах | |
| CA2788820C (en) | Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes | |
| ES2526721T3 (es) | Procedimientos y dispositivos para reducir contaminantes peligrosos del aire | |
| US20050066860A1 (en) | Use of organic waste/mineral by-product mixtures in cement manufacturing processes | |
| CA3190245A1 (en) | Method and treatment facility for the physical and thermochemical treatment of biomass | |
| US6666154B2 (en) | Methods for controlling ignitability of organic waste with mineral by-products | |
| RU2440179C2 (ru) | Способ уменьшения содержания серы и/или ртути в дымовых газах (варианты), композиция сорбента, способ сжигания угля с уменьшенным количеством выброса в окружающую среду вредных элементов (варианты), угольная зола, полученная вышеуказанными способами, и цемент, пуццолан, бетонная смесь и ее раствор, бетонная конструкция, способ получения цементирующей смеси, полученные на основе упомянутой золы или посредством нее | |
| JP6890127B2 (ja) | 水銀浄化のための石炭の酵素処理 | |
| WO1998038266A1 (en) | Coal additive | |
| Sobik-Szołtysek et al. | Coprocessing of sewage sludge in cement kiln | |
| JP7628577B2 (ja) | 二酸化炭素吸収剤、二酸化炭素吸収設備、二酸化炭素吸収方法及び二酸化炭素吸収剤の製造方法 | |
| CZ302739B6 (cs) | Zpusob a prostredek pro odstranování sirných komponent ze spalin | |
| CN101254936A (zh) | 高活性石灰炉内脱硫技术 | |
| BAEYENS | Fluidized bed incineration of sewage sludge: a strategy for the design of the incinerator and the future for incinerator ash utilization | |
| CN107513451A (zh) | 一种镁催化助燃综合能源锅炉的秸秆煤石石粉颗粒配方 | |
| Kozlova et al. | SPECIFIC INFLUENCE OF BIOMASS ON THE DESULPHURISATION PROCESS IN COMBUSTION OF BROWN COAL AND BIOMASS MIXTURE IN FLUIDISED BED BOILER | |
| CN202494119U (zh) | 一种城市污泥处理装置 | |
| RU2650936C1 (ru) | Способ уменьшения выброса вредных продуктов горения в окружающую среду при сжигании обезвоженного осадка сточных вод | |
| KR100591143B1 (ko) | 하수 슬러지 펠렛 및 그 제조방법 | |
| CA2445158C (en) | Methods for controlling ignitability of organic waste with mineral by-products | |
| De Geyter | The role of sulphur in preventing bed agglomeration during combustion of biomass | |
| Le Gleau et al. | Comparative Study of Flue Gas Dry Desulphurization and SCR Systems in an Industrial Hazardous Waste Incinerator | |
| Bech et al. | Study of NO/sub x/, SO/sub x/, and CO mechanisms based on actual plant data |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120925 |