CZ304287B6 - Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů - Google Patents
Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304287B6 CZ304287B6 CZ2013-445A CZ2013445A CZ304287B6 CZ 304287 B6 CZ304287 B6 CZ 304287B6 CZ 2013445 A CZ2013445 A CZ 2013445A CZ 304287 B6 CZ304287 B6 CZ 304287B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mercury
- dioxins
- gases
- dioxin
- temperature
- Prior art date
Links
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 20
- 231100000770 Toxic Equivalency Factor Toxicity 0.000 claims abstract description 19
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- 101100009636 Dioscorea japonica dioA3 gene Proteins 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 23
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 15
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 150000004826 dibenzofurans Chemical class 0.000 description 3
- -1 e.g. Substances 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical class [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRYNUJYAXVDTCB-UHFFFAOYSA-M acetyloxymercury Chemical compound CC(=O)O[Hg] WRYNUJYAXVDTCB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 150000004827 dibenzo-1,4-dioxins Chemical class 0.000 description 2
- 230000000185 dioxinlike effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- OGBQILNBLMPPDP-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,7,8-Pentachlorodibenzofuran Chemical compound O1C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C=C2C2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 OGBQILNBLMPPDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical class N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 150000008378 aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000039 congener Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 150000002731 mercury compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000012629 purifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 238000005200 wet scrubbing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Způsob odstraňování dioxinů a rtuti z plynů spočívá v tom, že se plyn obsahující dioxiny o koncentraci 1 až 4 ng I-TEQ/m.sup.3 .n.a 5 až 60 mg/m.sup.3 .n.rtuti přivádí do reakční směsi obsahující CaCO.sub.3 .n.a CaO o velikosti částic 10 až 20 mm při teplotě 830 až 950 .degree.C a době zdržení 2 až 3 s, pak se ochladí a oddělí se z něj částice větší než 20 .mi.m a pak se přivádí do adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku o velikosti částic 0,8 až 2 mm při teplotě 100 až 150 .degree.C a době zdržení 9 až 12 s. Zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů sestává z vysokoteplotního reaktoru (1), k němuž je připojen chladič (2), k němuž je připojeno zachycovací zařízení (3), k němuž je připojen nízkoteplotní adsorbér (4).
Description
Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu odstraňování dioxinů a rtuti z plynů a zařízení k provádění způsobu.
Dosavadní stav techniky
Mezi nežádoucí složky plynů, zejména spalin, patří především zbytky těžkých kovů a perzistentní organické polutanty (označované též jako POP), zejména polyaromatické uhlovodíky (označované též jako PAU) a dioxiny (označované též jako PCDD/F nebo PCDD/PCDF), mezi něž patří polychlorované dibenzo-p-dioxiny (označované též jako PCDD) a polychlorované dibenzofurany (označované též jako PCDF) a dioxinům podobné polychlorované bifenyly (označované též jako PCB). Podle České technické normy ČSNEN 1948—3 (834745) vydané 1. února 2007 o názvu „Stacionární zdroje emisí - Stanovení hmotnostní koncentrace PCDD/PCDF a dioxinům podobných PCB - Část 3: Identifikace a stanovení PCDD/PCDF“ jsou polychlorované dibenzop-dioxiny (PCDD) a polychlorované dibenzofurany (PCDF) dvě skupiny příbuzných chlorovaných aromatických etherů. Skládají se celkem z 210 chemických individuí (kongenerů): 75 PCDD a 135 PCDF.
Systém toxických ekvivalentů (označovaný též jako TEQ) určuje toxicitu méně toxických sloučenin jako určitý díl toxicity nejtoxičtějšího dioxinů, kterým je 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-pdioxin (označovaný též jako 2,3,7,8-TCDD nebo TCDD). Každé toxické sloučenině je přiřazen faktor toxické ekvivalence (označovaný též jako TEF). Tento faktor vyjadřuje stupeň toxicity určité toxické látky ve srovnání s toxicitou 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxinu, které je přiřazena referenční hodnota 1.
Systémů toxických ekvivalentů je několik. V tomto patentovém spisu je používán Mezinárodní systém toxických ekvivalentů (označovaný též jako I-TEQ). Dalším známým systémem je systém toxických ekvivalentů Světové zdravotnické organizace (označovaný též jako WHO-TEQ).
Pro výpočet celkového toxického ekvivalentu směsi dioxinů se jednotlivá množství každého dioxinu ve směsi vynásobí jeho faktorem toxické ekvivalence a získané hodnoty se sečtou.
V odborné oblasti odstraňování dioxinů z plynů se koncentrace jednotlivých polychlorovaných dibenzo-p-dioxinů (PCDD) a polychlorovaných dibenzofuranů (PCDF) přepočítávají pomocí faktorů toxické ekvivalence ve vybraném systému toxických ekvivalentů na koncentrace 2,3,7,8tetrachlorodibenzo-p-dioxinu (TCDD). V tomto patentovém spisu se takto přepočítané koncentrace vyjadřují v nanogramech na kubický metr a zapisují se v souladu s ČSN EN 1948-3 (834745) vydané 1. února 2007 jako „ng I-TEQ/m3“.
Všechny jednotky, vyjadřující koncentraci rtuti a dioxinů v plynu, jsou v tomto patentovém spisu uvedeny v přepočtu na suchý plyn s referenčním obsahem 11 % obj. kyslíku za normálních podmínek, tj. 273,15 K a 101325 Pa.
Při jednom z dosavadních způsobů odstraňování nežádoucích složek z plynu, mezi něž patří dioxiny a rtuť, se do kouřovodu mezi adsorbéry a tkaninové filtry vhání aktivní uhlí hmotnostním průtokem 6 až 8 kg/h. Na aktivním uhlí se adsorbují některé nežádoucí složky ze spalin, především zbytky těžkých kovů a perzistentní organické polutanty, zejména polyaromatické uhlovodíky a dioxiny. Aktivní uhlí je v práškové formě. Nevýhodu tohoto způsobuje nutnost odstraňování použitého práškového aktivního uhlí z proudu plynu.
- 1 CZ 304287 B6
Pro odstraňování dioxinů a rtuti se používá směs obsahující 89 hmotn. % CaO a 11 % hmotn.
aktivního uhlí. Tato směs se do proudu plynů nastřikuje ve formě suspenze. Nevýhodou směsi je, že se používá ve formě suspenze.
Pro odstraňování dioxinů a rtuti se používá katalyzátor v tzv. dioxinovém filtru, na kterém se též odstraňují oxidy dusíku. Zařízení pro jeho použití obsahuje pět nádob umístěných nad sebou o celkové výšce 18 metrů, ve kterých je katalyzátor umístěn. Na povrchu katalyzátoru je tenká vrstva oxidů vanadu a wolframu. Při způsobu odstraňování dioxinů projdou spaliny z kotle po elektrostatickém odprášení přes katalyzátory, kde katalytickou oxidací dojde k rozkladu dioxinů. Nevýhodou tohoto způsobuje, že používá katalyzátor s vrstvou oxidů vanadu a wolframu.
Způsob mokrého čistění spalin dle patentu CZ 296972 spočívá v tom, že se spaliny vypírají rozprašovanou prací tekutinou. Nevýhodou tohoto způsobuje použití prací tekutiny. Další nevýhodou je, že se tímto způsobem neodstraňují dioxiny.
Způsob odstraňování kyselých znečišťujících látek dle patentu CZ 294601 je založen na tom, že použitý sorbent obsahuje kromě vápenného hydrátu také aktivní uhlí. Nevýhodou tohoto způsobu je, že sorbent je ve formě suspenze ve vodě a neodstraňují dioxiny.
Způsob zneškodňování organické látky dle přihlášky vynálezu PV 1992-2498 spočívá v tom, že se k organické látce v přítomnosti katalyzátoru na bázi ušlechtilých kovů přivádí peroxid vodíku. Nevýhodou tohoto způsobuje použití peroxidu vodíku.
Způsob čištění zplodin spalování dle přihlášky vynálezu PV 1996-2870 je založen tom, že se do proudu zplodin spalování vycházejících z pece přidávají práškovité přísady a olejovité organické látky na bázi minerálních nebo přírodních olejů. Nevýhodou způsobu je přídavek práškovitých přísad a olejovitých organických látek do proudu zplodin.
Způsob čištění plynu vyrobeného zplyňováním odpadů a jiných spalitelných surovin dle přihlášky vynálezu PV 2004-969 spočívá v tom, že se surový plyn přivede do předčišťovacího a chladicího zařízení, odkud se injektuje do spodní části tělesa hermetizované skládky. Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že se čištěný plyn injektuje do skládky.
Způsob čištění plynů dle patentového spisu DE 3939214 je určen pro odstraňování kyselých látek. Jeho nevýhodou je, že podstatou způsobuje sorpce při zkrápění a že je určen pro odstraňování kyselých látek.
Nevýhoda způsobu a zařízení pro sorpci kontaminujících látek ze spalin dle přihlášky vynálezu PV 2003-26416 je v tom, že využívají fluidního lože.
Způsob a zařízení pro adsorpci dle patentového spisu JP 55129132 mají tu nevýhodu, že jsou určeny pro adsorpci par halogenovaných uhlovodíků.
Proces oddělování škodlivin, zejména rtuti a dioxinů, dle patentového spisu DE 4315359 má tu nevýhodu, že je určen pro čištění výfukových plynů vznikajících při spalování odpadů v pecích s fluidním ložem, přičemž jako sorbent jsou používány kaly.
Patentový spis DE 4042136 uvádí způsob čištění plynů od dioxinů a rtuti. Nevýhodou tohoto způsobuje, že používá suspenzi hydroxidu vápenatého.
Patentový spis US 2005108925 uvádí způsob snižování emisí látek znečišťujících ovzduší, jako jsou dioxiny a rtuť, ze spalovacích zařízení. Nevýhodou způsobu je, že používá prekurzor obsahující nanočástice, např. oxid titaničitý jako fotokatalyzátor nebo reaktivní jodid draselný.
-2 CZ 304287 B6
Vícestupňový adsorpční separátor dle patentu CZ 299890 sestává z horní nádoby a dolní nádoby.
Nevýhodou separátoru je, že je určen pro odstraňování ropných látek z vody.
Zařízení k tepelnému rozkladu fluidních škodlivin, obzvláště dioxinů a furanů, dle přihlášky vynálezu PV 1989-2237 sestává zejména z jedné válcovité nádoby. Nevýhodou zařízení je, že obsahuje alespoň jeden hořák.
Zařízení pro odlučování plynných příměsí dle přihlášky užitného vzoru PUV 1994-2385 je tvořeno zejména potrubím spojeným se směšovací komorou opatřenou dávkovačem sorbentů a napojenou na zvlhčovač, přičemž do potrubí je umístěno promíchávací zařízení. Nevýhoda zařízení spočívá v tom, že obsahuje zvlhčovač a promíchávací zařízení.
Zařízení pro čištění spalin dle přihlášky vynálezu PV 1993-2766 je tvořeno zejména propírací komorou. Toto zařízení má nevýhodu, že obsahuje přívod a odvod propírací vody.
Adsorpční věž s aktivním uhlíkem a způsob odstraňování dioxinu dle patentového spisu JP 2002011320 mají tu nevýhodu, že věž i způsob odstraňování dioxinu jsou určeny pro čištění plynů z kremačních pecí.
Prostředek pro čištění plynů a spalin od těžkých kovů dle přihlášky vynálezu PV 1990-331 sestává ze suchého prášku na bázi reaktivního hydroxidu vápenatého s obsahem 0,01 až 25% hmotn. ve vodě rozpustných solí látek obsahujících síru. Nevýhodou prostředkuje, že obsahuje ve vodě rozpustné soli látek obsahujících síru.
Práškovitý prostředek pro čištění odpadních plynů dle patentu CZ 289653 sestává ze směsi aktivního koksu s inertními materiály. Nevýhodou prostředku je, že se jedná o směs, která obsahuje koks a inertní materiály.
Aktivní uhlík pro adsorpci/rozklad dioxinu dle patentového spisu JP 11104488 má tu nevýhodu, že aktivní uhlík je ve formě pelet.
Sorbent pro odstraňování rtuti z hořlavých plynů dle patentového spisu US 2003104937 má tu nevýhodu, že obsahuje sírany a polysírany amonné a dále sloučeniny zlata, stříbra a mědi.
Činidlo pro čištění odpadních plynů dle patentového spisu JP 11347343, mimo jiné od dioxinů a rtuti, má tu nevýhodu, že obsahuje alespoň 40 % hmotn. sušené práškové hlinitokřemičitanové složky.
Uvedené nevýhody alespoň z části odstraňuje způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Způsob odstraňování dioxinů a rtuti z plynů, spočívá v tom, že se plyn obsahující dioxiny o koncentraci 1 až 4 ng I-TEQ/m3 a 5 až 60 mg/m3 rtuti přivádí do reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO o velikosti částic 10 až 20 mm při teplotě 830 až 950 °C a době zdržení 2 až 3 s, pak se ochladí a oddělí se z něj částice větší než 20 pm a pak se přivádí do adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku o velikosti částic 0,8 až 2 mm při teplotě 100 až 150 °C a době zdržení 9 až 12 s.
Zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů, charakterizované tím, že sestává z vysokoteplotního reaktoru s náplní reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO, k jehož výstupu je připojen vstup do chladiče, k jehož výstupu je připojen vstup do zachycovacího zařízení, k jehož
-3 CZ 304287 Β6 výstupu je připojen vstup do nízkoteplotního adsorbéru s náplní adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku.
Výhodné zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů, spočívá v tom, že adsorbent dioxinů a rtuti je v nízkoteplotním adsorbéru ukotven v loži.
Zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti, zejména par rtuti a par sloučenin rtuti, z plynů, zejména spalin, podle vynálezu sestává zejména ze dvou částí. První částí je vysokoteplotní reaktor s náplní reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO o velikosti částic 10 až 20 mm. Druhou částí je nízkoteplotní adsorbér s náplní adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku.
Zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů podle vynálezu lze s výhodou připojit k výstupu spalin ze spalovací pece. Vysokoteplotní reaktor je na počátku opatřen náplní, jíž je vytříděný štěrkovitý vápenec o velikosti částic 10 až 20 mm. Výhodné provedení zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů podle vynálezu je uspořádáno tak, že do vysokoteplotního reaktoru vstupují spaliny přímo ze spalovací pece. Teplota spalin ve vysokoteplotním reaktoru je v rozmezí 850 až 1150 °C. Při těchto teplotách dochází ke kalcinaci vápence na pálené vápno, podle rovnice
1.
CaCO3 -> CaO + CO2 (1)
Vysokoteplotní reaktor v ustáleném stavu obsahuje reakční směs CaCO3 a CaO. Dioxiny obsažené ve spalinách podléhají při uvedených teplotách působením páleného vápna rozkladu.
Ve vysokoteplotním reaktoru dochází nejen k rozkladu dioxinů, ale také k zachycování větších částic popela ze spalin. Aby nedošlo k zanesení vysokoteplotního reaktoru, případně zamostění náplně, je nutno náplň z vysokoteplotního reaktoru periodicky vyhrnovat, např. vyhrnovacím šnekem, a po odloučení jemných podílů, např. na roštuje možné náplň vracet zpět do vysokoteplotního reaktoru. Jemné odloučené podíly z roštu a případně i část vyhrnuté náplně z vysokoteplotního reaktoru lze po nadrcení využít k přípravě suché směsi využitelné např. při polosuchém čištění spalin.
Vysokoteplotní reaktor však nezachytí jemné částice, naopak může být jejich zdrojem, např. při pohybu náplně uvnitř vysokoteplotního reaktoru a při vypalování vápence.
Pálené vápno vzniklé ve vysokoteplotním reaktoru z vápence je možno využít pro čištění plynů od kyselých složek, např. chloru, chloridů, SO2, SO3, NOX apod. Teplo odebrané v chladiči může být využito například pro předehřívání spalovacího vzduchu vstupujícího do spalovací pece nebo výrobu páry.
Nízkoteplotní adsorbér je naplněn adsorbentem na bázi aktivního uhlíku, který má schopnost adsorbovat dioxiny a rtuť za uvedených podmínek. V nízkoteplotním adsorbéru dochází k adsorpci zbytků dioxinů a par sloučenin rtuti z plynů při teplotách nad rosným bodem plynů až do teploty 150 °C. Teplota rosného bodu plynů závisí mimo jiné na vlhkosti a chemickém složení paliva, kterým mohou být odpady obsahující plasty, např. polyethylentereftalát (označovaný též jako PET), polyvinylchlorid (označovaný též jako PVC), polyethylen (označovaný též jako PE) a jiné, na množství vody vznikající při spalování odpadů a na množství spalovacího vzduchu. Ve spalovaných odpadech se mohou též nacházet např. kompaktní zářivky, z nichž se uvolňuje rtuť.
Plyny musí být před vstupem do nízkoteplotního adsorbéru zbaveny pevných částic, které by mohly snižovat průchodnost nízkoteplotního adsorbéru, případně způsobit jeho zanesení.
Náplní nízkoteplotního adsorbéru je adsorbent na bázi aktivního uhlíku o velikosti částic 0,8 až 2 mm, který je s výhodou ukotven v loži, aby nedošlo kjeho úletu z nízkoteplotního adsorbéru.
-4CZ 304287 B6
Průměrné koncentrace dioxinů dosahují při vstupu do vysokoteplotního reaktoru hodnot 1 až 4 ng
I-TEQ/m3. Na výstupu z nízkoteplotního adsorbéru byly koncentrace ve výši pouze 0,0012 až
0,0027 ng I-TEQ/m3.
Koncentrace rtuti na vstupu do vysokoteplotního reaktoru dosahovaly hodnot 9 až 23 mg/m3. Koncentrace rtuti na výstupu z nízkoteplotního adsorbéru dosahovaly hodnot pouze 0,005 až 0,35 mg/m3.
Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů podle vynálezu tedy umožňují dosahovat velmi vysoké účinnosti.
Objasnění výkresu
Obrázek 1 znázorňuje schéma zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Plyn s obsahem dioxinů a rtuti byl generován ve spalovací peci, kde se spalovala prášková směs plastů s obsahem 10 hmotn. % PET, 5,3 hmotn. %. PVC a 84,7 hmotn. % PE při teplotě 1080 °C. Do plynu byly dále přidávány rtuťové páry tak, že do spalovací pece byl rozprašován roztok octanu rtuťnatého o koncentraci rtuti cca 360 mg/1 při průtoku 5 kg/h.
Připravený plyn, kterým byly spaliny vystupující ze spalovací pece, obsahoval dioxiny o koncentraci 1 ng I-TEQ/m3 a 49 mg/m3 rtuti. Plyn se přiváděl do reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO o velikosti částic 10 až 20 mm, v níž kalcinací vápence při teplotě 930 °C vznikalo pálené vápno podle rovnice (1).
Pak se plyn ochladil a oddělily se z něj částice větší než cca 20 pm. Pak se plyn při teplotě 100 °C přiváděl do adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku, kterým byl tříděný granulovaný adsorbent na bázi výrobku Chezacarb® typ „SH“ o velikosti částic 0,8 až 2 mm.
Ve vyčištěném plynu byla naměřena koncentrace dioxinů 0,0012 ng I-TEQ/m3 a koncentrace rtuti 0,35 mg/m3 při době zdržení spalin v reakční směsi CaCO3 a CaO dvě až tři sekundy a v adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku 9 až 12 sekund.
Příklad 2
Plyn s obsahem dioxinů a rtuti byl generován ve spalovací peci, kde se spalovala stejná prášková směs plastů jako v příkladu 1 při teplotě 930 °C. Do plynu byly přidávány rtuťové páry tak, že do spalovací pece byl rozprašován roztok octanu rtuťnatého o koncentraci rtuti cca 250 mg/1 při průtoku 1 kg/h.
Připravený plyn, kterým byly spaliny vystupující ze spalovací pece, obsahoval dioxiny o koncentraci 4 ng I-TEQ/m3 a 8 mg/m3 rtuti. Plyn se přiváděl do reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO o velikosti částic 10 až 20 mm, v níž kalcinací vápence při teplotě 850 °C vznikalo pálené vápno podle rovnice (1).
-5 CZ 304287 B6
Pak se plyn ochladil a oddělily se z něj částice větší než cca 20 pm. Pak se plyn při teplotě
150 °C přiváděl do adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku, kterým byl tříděný granulovaný adsorbent na bázi výrobku Chezacarb® typ „SH“ o velikosti částic 0,8 až 2 mm.
Ve vyčištěném plynu byla naměřena koncentrace dioxinů 0,0027 ng I-TEQ/m3 a koncentrace rtuti 0,005 mg/m3 při době zdržení spalin v reakční směsi CaCO3 a CaO dvě až tři sekundy a v adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku 9 až 12 sekund.
Příklad 3
Zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů sestává z vysokoteplotního reaktoru i, chladiče 2, zachycovacího zařízení 3 a nízkoteplotního adsorbéru 4.
Vysokoteplotní reaktor! je opatřen náplní, jíž je na počátku vytříděný štěrkovitý vápenec o velikosti částic 10 až 20 mm, v ustáleném stavu reakční směs CaCO3 a CaO. Ke vstupu do vysokoteplotního reaktoru i je připojen výstup spalin ze spalovací pece. Teplota spalin ve vysokoteplotním reaktoru ! je v ustáleném stavu v rozmezí 830 až 950 °C.
K výstupu z vysokoteplotního reaktoru 1 je připojen vstup do chladiče 2, kterým je v tomto případě trubkový výměník. Výstup plynu z chladiče 2 je připojen ke vstupu do zachycovacího zařízení 3, které je v tomto případě umístěno ve spodní části nízkoteplotního adsorbéru 4.
Zachycovací zařízení 3 je v tomto případě složeno ze tří částí, kterými jsou kovové síto, na němž jsou umístěny keramické kroužky, na nichž je umístěna netkaná textilie. Toto zachycovací zařízení 3 zároveň působí jako lože pro ukotvení adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku v nízkoteplotním adsorbéru 4. Svrchu je adsorbent umístěný v loži uchycen přítlačným roštem, kterýje na spodní straně opatřen netkanou textilií.
Nízkoteplotní adsorbér 4 je opatřen náplní, jíž je adsorbent dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku o velikosti částic 0,8 až 2 mm, kterým je v tomto případě tříděný granulovaný adsorbent na bázi výrobku Chezacarb® typ „SH“.
Průmyslová využitelnost
Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů podle vynálezu jsou průmyslově využitelné především ve spalovnách odpadů, jejichž spaliny obsahují dioxiny a páry sloučenin rtuti v různých koncentracích v závislosti na podmínkách spalování, spalovaných odpadech a konstrukčním řešení spalovací pece.
Claims (3)
1. Způsob odstraňování dioxinů a rtuti z plynů, vyznačující se tím, že se plyn obsahující dioxiny o koncentraci 1 až 4 ng I-TEQ/m3 a 5 až 60 mg/m3 rtuti přivádí do reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO o velikosti částic 10 až 20 mm při teplotě 830 až 950 °C a době zdržení 2 až 3 s, pak se ochladí a oddělí se z něj částice větší než 20 pm a pak se přivádí do adsorbentu dioxinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku o velikosti částic 0,8 až 2 mm při teplotě 100 až 150 °C a době zdržení 9 až 12 s.
-6CZ 304287 B6
2. Zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů, vyznačující se tím, že, sestává z vysokoteplotního reaktoru (1) s náplní reakční směsi obsahující CaCO3 a CaO, k jehož výstupu je připojen vstup do chladiče (2), k jehož výstupu je připojen vstup do zachycovacího zařízení (3), k jehož výstupu je připojen vstup do nízkoteplotního adsorbéru (4) s náplní adsorbentu dio5 xinů a rtuti na bázi aktivního uhlíku.
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že adsorbent dioxinů a rtuti je v nízkoteplotním adsorbéru (4) ukotven v loži.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-445A CZ304287B6 (cs) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-445A CZ304287B6 (cs) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013445A3 CZ2013445A3 (cs) | 2014-02-12 |
| CZ304287B6 true CZ304287B6 (cs) | 2014-02-12 |
Family
ID=50064934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-445A CZ304287B6 (cs) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304287B6 (cs) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3615027A1 (de) * | 1986-05-02 | 1987-11-05 | Dietrich Dipl Ing Dr Radke | Verfahren zur zerstoerung organischer halogenverbindungen insbesondere von chlorierten biphenylen, polychlorierten dioxinen und polychlorierten furanen |
| DE4042136A1 (de) * | 1990-12-28 | 1992-07-02 | Gfa Gemeinnuetzige Ges Zur Bes | Verfahren zur reinigung von gasen |
| CZ280098B6 (cs) * | 1988-04-22 | 1995-10-18 | Howorka Franz | Zařízení k tepelnému rozkladu škodlivin, obzvláště dioxinů a furanů |
| CZ294601B6 (cs) * | 2000-05-03 | 2005-02-16 | Vápenka Vitošov S. R. O. | Způsob odstraňování kyselých znečišťujících látek jako je oxid siřičitý SO2, chlor Cl´, fluor F´, polykondenzovaných aromatických uhlovodíků, polychlorovaných dibenzodioxinů a dibenzofuranů , a dalších organických látek a těkavých toxických kovů z kouřových plynů |
| US20050108925A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-26 | Jongsoo Jurng | Method of reducing air pollutant emissions from combustion facilities |
| CZ299890B6 (cs) * | 2005-02-18 | 2008-12-29 | Müller@Rudolf | Vícestupnový absorpcní separátor |
-
2013
- 2013-06-11 CZ CZ2013-445A patent/CZ304287B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3615027A1 (de) * | 1986-05-02 | 1987-11-05 | Dietrich Dipl Ing Dr Radke | Verfahren zur zerstoerung organischer halogenverbindungen insbesondere von chlorierten biphenylen, polychlorierten dioxinen und polychlorierten furanen |
| CZ280098B6 (cs) * | 1988-04-22 | 1995-10-18 | Howorka Franz | Zařízení k tepelnému rozkladu škodlivin, obzvláště dioxinů a furanů |
| DE4042136A1 (de) * | 1990-12-28 | 1992-07-02 | Gfa Gemeinnuetzige Ges Zur Bes | Verfahren zur reinigung von gasen |
| CZ294601B6 (cs) * | 2000-05-03 | 2005-02-16 | Vápenka Vitošov S. R. O. | Způsob odstraňování kyselých znečišťujících látek jako je oxid siřičitý SO2, chlor Cl´, fluor F´, polykondenzovaných aromatických uhlovodíků, polychlorovaných dibenzodioxinů a dibenzofuranů , a dalších organických látek a těkavých toxických kovů z kouřových plynů |
| US20050108925A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-26 | Jongsoo Jurng | Method of reducing air pollutant emissions from combustion facilities |
| CZ299890B6 (cs) * | 2005-02-18 | 2008-12-29 | Müller@Rudolf | Vícestupnový absorpcní separátor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2013445A3 (cs) | 2014-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5575982A (en) | Process of purifying exhaust gases produced by combustion of waste materials | |
| AU2003232091B2 (en) | Sorbents and methods for the removal of mercury from combustion gases | |
| RU2531303C2 (ru) | Способы отделения ртути от топочного газа | |
| US5659110A (en) | Process of purifying combustion exhaust gases | |
| Le Cloirec | Treatments of polluted emissions from incinerator gases: a succinct review | |
| NO168510B (no) | Fremgangsmaate til fjerning av kvikksoelvdamp og/eller dampav skadelige organiske forbindelser og/eller nitrogenoksider fra roekgass fra et forbrenningsanlegg. | |
| EP2531276A1 (en) | Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes | |
| WO2014138254A1 (en) | Particle-based systems for removal of pollutants from gases and liquids | |
| US7217401B2 (en) | Mercury removal from activated carbon and/or fly ash | |
| JPH07299328A (ja) | 排気ガスの浄化方法 | |
| US9597654B2 (en) | Modified trass and process for its preparation | |
| Romero et al. | New insights on mercury abatement and modeling in a full-scale municipal solid waste incineration flue gas treatment unit | |
| AU2014233522A1 (en) | Cleaning stack gas | |
| RU2352383C2 (ru) | Способ улавливания тяжелых металлов из дымовых газов | |
| Fell et al. | Removal of dioxins and furans from flue gases by non-flammable adsorbents in a fixed bed | |
| EP3197589B1 (en) | Process for purifying fluids | |
| Uffalussy et al. | Novel Capture Technologies: Non‐carbon Sorbents and Photochemical Oxidations | |
| CZ304287B6 (cs) | Způsob a zařízení pro odstraňování dioxinů a rtuti z plynů | |
| Szeliga et al. | Effect of HCl on a sorption of mercury from flue gas evolved during incineration of hospital waste using entrained flow adsorbers | |
| CA2487843C (en) | Mercury removal from activated carbon and/or fly ash | |
| JP2000246059A (ja) | 難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤および分解方法 | |
| RU2684088C1 (ru) | Способ очистки дымовых газов тепловых устройств от токсичных соединений | |
| Wirling | Implementation of process-integrated waste gas cleaning using activated lignite | |
| Jirsa et al. | Stabilization of persistent organic pollutants (POP) in flue gases in a biological waste incinerating facility | |
| Licata et al. | Acid Gases, Mercury, and Dioxin from MWCs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180611 |