CZ353396A3 - Countercurrent calcareous process of wet purification of smoke gases and apparatus for making the same - Google Patents

Countercurrent calcareous process of wet purification of smoke gases and apparatus for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ353396A3
CZ353396A3 CZ963533A CZ353396A CZ353396A3 CZ 353396 A3 CZ353396 A3 CZ 353396A3 CZ 963533 A CZ963533 A CZ 963533A CZ 353396 A CZ353396 A CZ 353396A CZ 353396 A3 CZ353396 A3 CZ 353396A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
calcium
calcium carbonate
stream
flue gas
reaction vessel
Prior art date
Application number
CZ963533A
Other languages
English (en)
Inventor
Jonas S Klingspor
Even Bakke
Gerald E Bresowar
Original Assignee
Abb Environmental Systems
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 US08/257,698 external-priority patent/US5635149A/en
Application filed by Abb Environmental Systems filed Critical Abb Environmental Systems
Publication of CZ353396A3 publication Critical patent/CZ353396A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/502Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/006Layout of treatment plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00Preventing emissions
    • F23J2215/20Sulfur; Compounds thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00Intercepting solids
    • F23J2217/10Intercepting solids by filters
    • F23J2217/102Intercepting solids by filters electrostatic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00Treatment devices
    • F23J2219/40Sorption with wet devices, e.g. scrubbers

Description

(57) Anotace:
Způsob zahrnuje usměrnění proudu kouřových plynů vzhůru vertikální kolonou při objemové rychlosti plynu větší než 4,5 m s'1, rozprášení vodní suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého a inertních látek do proudu kouřových plynů a shromažďování suspenze v reakční nádobě po styku s kouřovým plynem. Následuje odebírání suspenze z nádoby a její zpracování za vzniku proudu, bohatého na jemné částice uhličitanu vápenatého a proudu, bohatého na částice síranu vápenatého. Recyklace proudu, bohatého na uhličitan vápenatý a zavedení čerstvého uhličitanu vápenatého do systému. Zařízení sestává z vypírací kolony (100) s vypíracím oddělením (110), které obsahuje soustavu sprchových zařízení, z reakčních nádoby (130) umístěnou pod soustavou srchových zařízení, z prostředků pro dávkování uhličitanu vápenatého a systému pro
N udržování kvality suspenze.
3533-96
Tí/ 35-33 - %
SWfSMASÍvý /LjUAAob' /Ηλ&Ίαα/#' SsP/λλ^, Jl»uJ\jOv.g/, j/hpíůj Zdokonalený způsob a zařízení pro—mokré čištěn»—na odstraňovaní—oxidu- siryM 1
Oo /LajuJiJJuxj
Oblast techniky z produktu spalovánu ^A<?i/azZeA«/ nad ’ 1S7'A j ‘ -,ri;,\C-S..Á«=d i
I avy 0 .
f
Vynalezše týká zdokonalení, která umožňují odstranění oxidů síry (SOo) 2?j^roauktu spalování s vyšší účinností a s úsporami v investičních a provozních nákladech.
0150Ů o i 1 gji o
Spalování uhlíkatých materiálů, které obsahují významné množství síry, ke kterým patři fosilní paliva a odpady, je přísně regulováno vládami celého světa. Spalování těelyo matéÁaflů_ způsobuje, že volné radikály síry a kyslíku se slučují při vyšších teplotách za vzniku různých oxidů síry, které se jako skupina označují SOX. V mnoha zemích platí předpisy zabezpečující snížení množství oxidů síry uvolněných do ovzduší, aby se zmírnili problémy způsobené kyselým deštěm.
Na snížení množství SOX vypouštěného do ovzduší se používá více postupů. Jsou to způsoby na odstraňování síry z paliv před spalováním, způsoby na chemické vázání síry během spalování a způsoby na odstraňování oxidů síry z produktů spalování. Ke způsobům, při nichž se zpracovávají produkty spalování za účelem odstranění SOX, patří suché a mokré čištění. Technologie mokrého čištění je dobře propracovaná a účinná, jsou k ní však zapotřebí velká zařízení i náklady jsou tomu úměrné.
Technologie mokrého čištění produktů spalování za účelem odstranění SOX umožňuje styk plynu s kapalinou v rozličných uspořádáních. K nejvýznamnějším patří protiproudové sprchové kolony s jednoduchým a dvojitým cyklem používající souproudová a protiproudová oddělení.
Jednoduché systémy s otevřenými kolonami , které využívají na reakci s SOX uhličitan vápenatý, mají nejjednodušší konstrukci i provoz. Tvto systémy dostávají často přednost, protože pracují s nízkým poklesem tlaku a jsou méně náchylné k ucpání a tvorbě usazenin. Výhody vyplývající z jejich jednoduchosti a spolehlivosti jsou však v některých situacích vyváženy jejich velkými rozměry Například, protože se v nich ke zlepšení kontaktu mezi spalinami a vypírací kapalinou nepoužívají žádné přihrádky ani náplň, výšky kolon jsou běžně velké a na dosažení dobrého kontaktu je třeba použít mnoho úrovní sprchových dýz.
V otevřených sprchových kolonách závisí schopnost vypírací kapaliny absorbovat SOX na využitelné alkalitě kapaliny. Všeobecně se uznává, že uhličitan vápenatý je z hlediska nákladů nejefektivnější zdroj alkality ve vypírací kapalině. Naneštěstí se rozpustnost uhličitanu vápenatého obvykle snižuje s rostoucí alkalitou vypírací kapaliny. Kolony s náplněmi a přihrádkami zlepšují absorpci tím že udržují uhličitan vápenatý delší dobu v oblasti styku s kapalinou, a tím i účinnější využití vypírací kapaliny Na druhé straně jsou typické otevřené sprchové kolony konstruované tak, že jsou poměrně vysoké, aby byl umožněn co nejdelší čas kontaktu, a mají často několik, úrovní dýz usnadňujících nejúčinnější přivádění vypírací kapaliny do kolony.
Bylo by žádoucí zdokonalit mokré čištění v otevřené koloně s jednoduchým cyklem využívající uhličitan vápenatý na čištění produktů spalování obsahujících SOX tím, že se zdokonalí účinnost způsobu s odpovídajícími úsporami nákladů a přitom se sníží požadavky na celkový rozměr kolony. Zlepší se využití uhličitanu vápenatého , udrží se vysoká spolehlivost, sníží se spotřeba energie a dosáhne se vysokého výkonu s výrazným snížením procentuálního obsahu SC\.
Zároveň by bylo žádoucí zdokonalit mokré čištění v otevřené koloně s jednoduchým cyklem využívající uhličitan vápenatý na čištění produktů spalovaní obsahujících SOX zvýšením reaktivity v promývací suspenzi bez spoléhání se na chemická aditiva.
Dosavadní stav techniky
Konstrukci a činnost protiproudových sprchových kolon sjednoduchým cyklem využívající vápenec diskutuji Kadeř a Bakke v prací Zahrnuti zkušeností z provozu do zdokonalených konstrukcí vápencového mokrého odsíření kouřových plynů (Incorporating Full-Scale Experience Into Advanced Limestone Wet FGD Design) uvedených na Fóre IGCI12. září ve Washingtonu, D.C. (by\alv ústav pro čištění průmyslových plynů) Industrial Gas
Cleaning Institute) nyní Ustav společností pro čistý vzduch (Institute of Clean Air Companies) Washington, DC.) Otevřené sprchové kolony, (tj. ty, které nemají náplně. Přihrádky nebo jiné prostředky na usnadnění kontaktu mezi plynem a kapalinou) mají jednoduchou konstrukci a vysokou spolehlivost. Jsou zvláště užitečné v elektrárnách spalujících uhlí, kde tvorba chloridů způsobila řadu problémů, kromě jiného snížení reaktivity vypíracího roztoku a silnou korozi vnitřních částí praček. Dalším faktorem podporujícím použití otevřených sprchových kolon je jejich malá ztráta tlaku a z toho vyplývající úspora energie pro ventilátory.
Byla navržena řada aktivních látek, přednost však mají ty, které jsou účinné bez vysokých hladin aditiv, dají se koupit za nízkou cenu a skladovat a dopravovat s minimálními nároky na zvláštní zacházení. Chl čitan vápenatý (komerčně dostupný v množství forem, které zahrnují i vápenec) je tím vhodným materiálem, protože splňuje uvedená kritéria a když se vhodně upraví, vznikají vedlejší produkty, jichž se dá snadno zbavit uložením do země nebo je lze prodat jako sádrovec.
V protiproudových otevřených vypíracích kolonách s jednoduchým cyklem typu, který diskutovali Rader a Bakke, proudí vypírací kapalina s uhličitanem vápenatým směrem dolů, zatímco spaliny obsahující SOX proudí směrem nahoru. Uvedení autoři sumarizují historické hodnoty pro množství parametrů, mezi nimiž je rychlost plynu vabsorbéru ( udávající minimální hodnotu 6 a maximální 15 stop za sekundu, t.j. asi 2 a téměř 5 metru za sekundu),což naznačuje, že rychlost plynu v absorberu má malý vliv na poměr kapalina -plyn (L/G), což je klíčový faktor investičních a provozních nákladů. Výška sprchové kontaktní zóny v těchto kolonách se historicky pokládá za důležitý faktor při návrhu účinného systému, u kterého lze očekávat, že spolehlivě odstraní nejméně 95% SOX z produktů spalování.
V běžných kolonách tohoto druhu se pokládá poměr množství suspenze k množství plynu (L/G)) za jediný nejwziiainnější konstrukční parametr, což je diskutabilní. L/G ovlivňuje náklady na čerpaní, náklady na zásobní nádrže a další provozní a ekonomické faktory. Náklady na čerpáni suspenzí vápence se zvyšují úměrně s výškou kolony. Bylo by proto žádoucí, snížit po/adavky na poměr L/G a výšku otevřených sprchových kolon.
Oxidy síry (SOX). hlavně SO2 se absorbují v sestupující vypírací suspenzi a shromažďují se v reakční nádobě, kde se tvoři tuhý siřičitan vápenatý a tuhý síran vápenatý. Je vhodné, když se reakční nádoba okysličuje, aby vznikl hlavně síran. Když krystaly síranu narostou na dostatečnou velikost, oddělí se v reakční nádobě od suspenze.
V článku K.R. Hegemanna a kol. nazvaném Bischffův postup odsíření kouřových plynů (prezentovaném na Pivním kombinovaném sympoziu o FGD a regulaci suchého SO2 sponzorovaném EPA a EPR1 ve dnech 25. -28. října 1988) se popisuje vypírací kolona, která obsahuje hydrocyklonový okruh oddělující suspenzi sádrovce od mokrého vypíracího média ve formě proudu hrubozrnné tuhé látky a jemnozrnné tuhé látky, přičemž proud jemnozrnné tuhé látky se vrací zpět do pračky. V patentu USA č. 5,215 672 popisuje Rogers a kol. postup, který je podobný postupu Hegemanna a kol. v tom, že využívá hydrocyklon jako primární odvodňovaci zařízení. V tomto případě se po oddělení proudu jemnozrnné tuhé látky od proudu hrubozrnné tuhé látky bohaté na sádrovec odstraní voda z proudu zahuštěné jemné frakce, přinejmenším spolu s částí oddělené jemné frakce. Žádný z popisů těchto přístupů však nenaznačuje, jak se může hydrocyklon jako primární odvodňovaci zařízení využít na zvýšení celkové účinnosti způsobu s odpovídajícími ekonomickými úsporami, přičemž se sníží požadavky na celkové rozměry kolony, zlepší se využití reagujících látek, udrží se vysoká spolehlivost a dosáhne se vysokého výkonu s výrazným snížením procentuálního obsahu SOX.
Dosavadní stav techniky zahrnuje i náplňové kolony. Rader a Bakke upozornili, že zatímco tyto typy kolon mají určitou výhodu ve snížení provozních nákladů, přinášejí další rizika. Náplně nebo jiné prostředky pro míšení plynu a kapaliny se mohou ucpat nebo zkorodovat a umožnit nepřijatelný obtok anebo pokles tlaku, čímž se prodlužují časy odstávek. Výhodné by bylo, mít otevřenou kolonu, která by měla výhody náplňových kolon, ale která by nepotřebovala náplň a byla by menši než otevřené kolony běžné konstrukce.
V dosavadní technice se neuvádějí skutečnosti potřebné na vylepšení, které v souvislosti s protiproudovými vápencovými mokrými pračkami s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon pro snížení obsahu SOX umožňují dosáhnout výsledků porovnatelných s výsledky na náplňových kolonách, ale bez použiti náplně a bez problémů, které jsou s tím spojeny.
V protiproudových otevřených vypíracích kolonách s jednoduchým cyklem typu, který diskutovali Rader a Bakke. proudí vypírací suspenze skládající se z uhličitanu vápenatého , síranu vápenatého, siřičitanu vápenatého a jiných nereagujících tuhých látek dolů, zatímco spaliny obsahující SOX proudí nahoru. SOX, zejména SO2, se absorbuje ve vypírací suspenzi proudící dolů a shromažďují se v reakční nádobě, kde se tvoří tuhý siřičitan vápenatý a tuhý síran vápenatý. Je vhodné, když se reakční nádoba okysličuje, aby vznikal namísto siřičitanu hlavně síran. Až krystaly síranu narostou do dostatečné velikosti, oddělí se v reakční nádobě od suspenze. Rozpustné nečistoty, jako jsou chloridy, se také odstraní. Konstrukce a provoz těchto vypíracích kolon je ekonom cky poměrně nenáročný , avšak oba druhy nákladů závisí na reaktivitě vypírací suspenze. Náklady jsou skutečně nepříznivě ovlivňovány vysokými koncentracemi rozpuštěných chloridů ve vypírací suspenzi, které potlačují reaktivitu uhličitanu vápenatého.
Je znám způsob snížení obsahu chloridů ve vypírací lázni prostřednictvím odstraňování částí vody. Běžně se kapalina odebírá z reakční nádoby buď jako voda oddělená od sádrovce izolovaného z postupu. Například \ patentu USA č 3,995,006 Downs a kol. čerpají suspenzi z vany absorbéru, přivádějí je do hydrocyklonového separátoru, aby se oddělil proud bohatý na jemné částice siřičitanu vápenatého od proudu bohatého na poměrně velké částice uhličitanu vápenatého. Následující druhou separací siřičitanu vápenatého se oddělí zahuštěný proud obsahující siřičitan vápenatý V většině případů se takovýmto odstraněním větších množství vody reguluje obsah chloridů v systému. Odstraňování velkých množství vody je však nežádoucí i ve vztahu k životnímu prostředí a ekonomického hlediska.
V patentu USA č. 5,215.672 Rogers a kol popisuji postup podobný postupu Downsa a kol. vtom, že využívá hydroeyklon na oddělení nereagovaného uhličitanu vápenatého od solí vápníku vznikajících reakci s ď)odstraněného z produktů spalování. V tomto případě se po odděleni proudu jeninozrnne tube látky od proudu hrubozrnné tuhé látky bohaté na sádrovec odstraní voda z proudu zahuštěné jemné frakce, alespoň spolu s částí oddělené jemné frakce. Zatímco takovéto odebírání stačí na regulaci obsahu chloridů v systému, když se odstraňuje dostatečné množství vody, odstraní se tímto postupem i úměrně velké množství jemnozrnné tuhé látky, Rogers a kol. se snaží odstranit jemnozrnnou frakci ve formě tuhého odpadu. Jak bude zřejmé z dalšího popisu tohoto vynálezu, obrácení této strategie při zachování odstraňování části vodv pro regulaci chloridů může pomoci zvýšit reaktivitu v systému.
V práci Rosenberga a Kocha , publikované v 93. dvouměsíční zprávě skupiny koordinačního centra pro kontrolu emisí komínových plynů ( 93rd Bimonthly Report ofthe Stack Gas Emissions Central Coordinator Center Group) z června 1989 se uvádí hydrocyklonový okruh instalovaný v provozu FGD ( na odsíření kouřových plynů) v Holandsku, který podobně jako Rogers a kol. odděluje suspenzi sádrovce od mokré vypírací suspenze ve formě proudu hrubozrnné tuhé látky a proudu jemnozrnné látky, přičemž celý proud jemnozrnné tuhé látky se vrací zpět do pračky. Při tomto způsobu provozu se odstraňovaná část kapaliny nebere z tohoto proudu a musí se odebírat jinde. Ze schématu postupu na obrázku 2 tohoto článku je vidět, že odstraňovaná část kapaliny se odebírá z vakuového pásového filtru Odstraňování vody na tomto místě ve způsobu bude regulovat množství chloridů, ale dosáhne se toho odstraněním většího množství vody než je třeba, protože takto odstraněná voda je ředěná čerstvou doplňovanou vodou používanou na přemytí sádrovce.
V dosavadním stavu techniky nejsou uvedeny skutečnosti, které jsou potřebné na dosažení zvýšené reaktivity v sou. islosti s protiproudovými vápencovými mokrými pračkami s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon pra snížení obsahu SOX.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu jsou zdokonalené způsoby a zařízení pro mokré čištění produktů spalování, zvláště pro kotle vvtápěne uhlím, na odstranění oxidů síry.
Dalším předmětem výhodného praktického uskutečnění tohoto vynálezu jsou protiproudové vápencové pračky s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon pro snížení obsahu SOX.
Dalším předmětem vynálezu je umožnění protiproudových vápencových mokrých praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon při sníženém poměru L/G .
Ještě dalším předmětem vynálezu je zmenšení rozměrů protiproudových vápencových praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon.
Dalším zvláštním předmětem vynálezu je zvýšení rychlosti kouřových plynů přes protiproudové vápencové mokré pračky s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon.
Ještě dalším předmětem vynálezu je zlepšení konstrukce a umístění odlučovačů unášené kapaliny a odstraňovačů mlhy v protiproudových vápencových mokrých pračkách s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon, které účinně odstraňují mlhu ze spalin a změní jejich směr mimo strop vypiraci kolony.
Ještě dalším předmětem vynálezu je zlepšení činnosti protiproudových vápencových mokrých praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon tak, aby se snížil čas zdržení krystalů sádrovce v pračce a umožnilo se použiti hydrocyklonu na jejich oddělení od menších částic vápence.
Ještě dalším předmětem výhodného praktického provedení vynálezu je zlepšení činnosti protiproudových vápencových mokrých praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon snížením času zdržení krystalů sádrovce v pracce a umožnění použití hydrocyklonu na řízeni jejich činnosti při vysokých stechiometrických poměrech vápníku k síře, což podporuje dokonalé využiti uhličitanu vápenatého.
Ještě dalším předmětem výhodného praktického provedení vynálezu je zvýšení účinnosti protiproudových vápencových mokrých praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon tím, že se dosáhne účinný styk kapaliny a plynu uvnitř vypírací zóny menší výšky s využitím menšího počtu sprchových úrovní.
Ještě dalším předmětem výhodného praktického provedení vynálezu je zlepšení činnosti protiproudových vápencových mokrých praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon zlepšením uspořádání sprchových dýz na minimalizaci množství plynu přecházejícího bez očištění a na dosaženi dokonalého styku plynu s kapalinou při sníženém počtu sprchových dýz.
Ještě dalším předmětem výhodného praktického uskutečnění vynálezu je zlepšení činnosti protiproudových vápencových mokrých praček sjednoduchým cyklem typu otevřených kolon udržováním vysoké reaktivity vypírací suspenze, zlepšení využití vápence a celkovým zvý šením účinnosti postupu
Ještě dalším předmětem vynálezu je zlepšení činnosti protiproudových vápencových mokrých praček s jednoduchým cyklem typu otevřených kolon poskytnutím účinného prostředku na odstraňovaní chloridu z vypíracího louhu.
Tyto a další skutečnosti budou dosaženy pomocí vynálezu, který popisuje zdokonalené postupy i zařízeni pro mokré čištění, obzvláště pro vypírání produktů spalování paliv obsahujících siru, jako je uhlí nebo tuhý odpad.
Podle jednoho aspektu tento vynález zdokonaluje jednocyklové protiproudové vápencové mokré čištění v otevřené koloně snižující koncentraci SOX ( hlavně SO2) v kouřových plynech. Podle dalšího aspektu vynález popisuje zdokonalené zařízeni schopné dosáhnout významného zlepšeni a bude v dalším popise dále popsáno. V souhrnu způsob zahrnuje:
a) vedení proudu kouřového plynu obsahujícího SOX vzhůru přes vertikální vypírací kolonu při rychlosti objemového toku větší než 4.5 a výhodně větší než přibližně 6 m/s;
b) zavedení rozprášených kapiček vodní suspenze jemně rozdrobeného uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého, siřičitanu vápenatého a jiných nereaktivních tuhých látek, přičemž uhličitan vápenatý má vážený střední průměr částic 6 pm nebo menší, přičemž 99 hmotnostních % částic je mens cli než 44 pm, a s celkovým molárním poměrem sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru v tuhém stavu nejméně 1,1 až 1,2, do vertikální vypírací části uvedené vypírací kolony, aby přišli do styku s kouřovým plynem během klesání přes kolonu protiproudově k toku kouřových plynů;
c) shromažďování suspenze na dně reakční nádoby po styku s kouřovým plynem;
d) odebírání suspenze z reakční n; doby. výhodně po 8 hodinách nebo dříve;
e) odstranění vody ze suspenze oc ebrané z reakční nádoby, výhodně v hydrocyklonu, čímž se získá recyklovaný proud sestávající z hydrocyklonového průtoku bohatého na jemné částice uhličitanu vápenatého, která má molární poměr sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru 1,3 nebo větší, a další proud sestávající z hydrocyklonového spodního proudu bohatého na částice síranu vápenatého, které mají vážený střední průměr přibližně od 25 přibližně do 55 pm;
f) vrácení hlavní části recyklovaného proudu bohatého na uhličitan vápenatý zpět do postupu;
g) zavedení čerstvého uhličitanu vápenatého a jiných nereaktivních tuhých látek do systému v dostatečných množstvích, aby nahradili odebraný a nerecyklovaný vápník, jako i rozpuštěný vápník, který zreagoval s SOX absorbovaným v kapalné fázi ve vypírací koloně, přičemž tento jemnozinný uhličitan vápenatý má při zavedení střední velikost částic menší než přibližně I Gum
Je výhodné, když se suspenze přivádí přes sprchové dýzy, přičemž se ve dvou úrovních rozprašovačů vzdálených od sebe asi I až asi 2 metry střídá jejich orientace nahoru a dolů. Je také výhodné, ie-li celková výška kolony ve sprchové kontaktní zóně menší než 6 m,
ΙΟ výhodně menší výšky než 4,5m, protože se zjistilo, že výška není tak důležitá pro spolehlivé odstranění 95 % nebo více SOK z produktů spalováni. Je přednosti vynálezu, že poměr kolony může být relativně malý. takže provozní objemová rychlost plynu procházejícího vertikálně přes sprchovou kontaktní zónu. uvažujíc jen plochu řezu a zanedbávajíc plochu, kterou zabírají sběrače a dýzy, není méně než 4,5 a vvhodně více než 6 m/s. Tato vyšší rychlost umožňuje rozptýlit kapalinu v koloně bez zvětšení výšky kolony a bez přidání náplně nebo přihrádek pro zadržení kapaliny a takto rozptýlená kapalina je reaktivnější díky delšímu času rozpouštění uhličitanu vápenatého. Proto významnou výhodou vynálezu je prodloužení doby kontaktu bez zvětšení výšky kolony , přičemž se zároveň zachová jednoduchost konstrukce , provozu a údržby otevřené sprchové kolony.
Ve výhodnějších praktických provedeních vynálezu se střední velikost částic uhličitanu vápenatého udržuje v rozsahu od 2 přibližně do 6 μηι a vážená střední velikost částic jemnozrnného uhličitanu vápenatého při jeho dávkování je menší než 8 pm, přičemž nejméně 99 hmotnostních % ( např. 99.5 %) částic je menších než 44 μηι.
Pro všechny protiproudové otevřené sprchové kolony, náplňové kolony nebo kolony s přihrádkami je výhodné , když molární poměr sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru v tuhé fázi vvpírací suspenze je vysoký. Vysoké poměry představují více alkality, která je k dispozici pro odstraňováni SOX, čímž se zvyšuje absorpční kapacita kapaliny. V běžném způsobu však tento vysoký poměr není ekonomický, protože cenné sloučeniny obsahující vápník, jmenovitě uhličitan vápenatý, se zbytečně odstraňují společně se sloučeninami síry v odvodňovacím systému. Vynález umožňuje provoz s vypírací suspenzí ve sprchové koloně, při niž je koncentrace tuhého uhličitanu vápenatého mnohem vyšší než je ekonomicky únosné při jiných systémech. Když se používají výhodné podmínky týkajíc se velikost částic a styku s kapalinou, hvdrocyklon je účinný na zvýšen relativní koncentrace použitelného vápníku a alkalit v v nádobě
Ve výhodném praktické provedeni vypírací kolona sestává nejméně z prvního odlučovače sloužícího k odstraněni podstatného množství unášené vlhkosti a na odklonění směru proudění kouřových plvnu od svisle osv kolony nejméně o 30°. V takovéto výhodné formě se většina kapiček s průměrem menším než 100 μιη odstraní buď vypadnutím ze spalin nebo jejich spojením do větších kapiček, které se snadněji odstraní následným odstraňovačem mlhy. Za prvním odlučovačem výhodné následuje obvykle vertikální odstraňovač mlhy.
Podle dalšího aspektu poskytuje vynález zdokonalený způsob mokrého čištění na snížení koncentrace SO< v kouřových plynech který zahrnuje
a) vedení proudu kouřového plynu vzhůru přes vypírací kolonu;
b) zavedení rozprášených kapiček vodní suspenze jemně rozdrobeného uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého, siřičitanu vápenatého a jiných nereaktivních tuhých látek tak, aby sestupovali přes kolonu protiproudově vzhledem k proudění kouřového plynu, přičemž vážená průměrná velikost částic uhličitanu vápenatého je v rozsahu 2 až asi 6 pm,;
c) zabezpečení styku s kouřovým plynem a zachytávání suspenze v reakční nádobě;
d) udržování vysoké reaktivity suspenze odebráním suspenze z reakční nádoby a zpracování odebrané suspenze v hydrocyklonu za vzniku recyklovaného proudu bohatého nájemné částice uhličitanu vápenatého a nereaktivních tuhých látek a dalšího proudu bohatého na síran vápenatý, přičemž oba proudy obsahují rozpuštěné chloridy, a odebírání síranu vápenatého ve formě tuhé látky a části recyklovaného proudu bohatého na uhličitan vápenatý a nereaktivní tuhé látky kvůli odstraněni rozpustných chloridů a nereaktivních tuhých látek;
e) přivádění čerstvého uhličitanu vápenatého dávkovaného do systému v množstvích, která stačí na nahrazeni vápníku odstraněného při uvedené separaci stranu vápenatého a části uvedeného odebraného recyklovaného proudu, přičemž uvedený jemnozmný uhličitan vápenatý má při dávkování váženou střední velikost částic menší než přibližně 10 pm.
Způsob umožňuje provoz při hodnotách pH , které také zvyšují reaktivitu. Hodnota pH suspenze je výhodně v rozsahu přibližně od 5.0 přibližně do 6,3 a nejvýhodněji v rozsahu přibližně od 5,8 přibližně do 6.3
Je žádoucí, je-li molární poměr sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru větší než přibliž íč 1,5 výhodné vyšší než přibližně 1,4. Je také výhodné udržovat koncentraci suspendovaných tuhých látek v recyklovaném proudu nižší než přibližně 15%, nejvýhodněji nižší než 5% Způsob dále výhodně zahrnuje stanovení obsahu chloridu v suspenzi a odebrání části recyklovaného proudu , aby nebyl překročen maximální povolený obsah chloridu. Způsob ještě '-vhodněji zahrnuje stanovení hustoty tuhých látek v recyklovaném proudu a odebraní části recyklovaného proudu , když hustot tuhých látek přesáhne předem stanovenou hodnotu. V tomto posledním případě se reguluje podíl nereaktivních tuhých látek.
Podle dalšího z aspektů tonto vynález popisuje zdokonalené zařízení mokrého čištění na snížení koncentrace SOX v kouřových plynech zahrnující:
a) vypírací kolonu obsahující potrubí pro přívod plynu , potrubí pro odvod plynu a vertikální vypírací oddělení, ktere je uspořádáno tak, aby usměrňovalo proud kouřového plynu vzhůru přes uvedené vypírací oddělení,
b) soustavu sprchových zařízení namontovaných v uvedeném vypíracím oddělení a uzpůsobených na přiváděni rozstřikované vodní suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého , síranu vápenatého , siřičitanů vápenatého a nereaktivních tuhých látek, aby klesali přes kolonu protiproudově ke směru proudění kouřového plynu;
c) a reakční nádobu umístěnou pod uvedenými sprchovými zařízeními , která umožňuje shromažďování suspenze po styku s uvedeným plynem v uvedeném vertikálním vypíracím oddělení, přičemž uvedená nádoba má vhodnou velikost na to, aby umožnila reakci SOX s uhličitanem vápenatým za vzniku krystalů sádrovce, které mají vážený průměr částic nejméně dvakrát větší než je průměr částic přidávaného uhličitanu vápenatého;
d) prostředky pro dávkováni uhličitanu vápenatého s váženou průměrnou velikostí částic kolem 10 pm, přičemž 99 % nebo více částic je menších než 44 pm při jejich přivádění do reakční nádoby;
e) prostředky na přivádění 'ozsiřikovane suspenze zahrnující nejméně jedno čerpadlo a příslušné potrubí pro odebíraní suspenze z reakční nádoby a pro dopravení suspenze k uvedené soustavě sprcho; velí zařízeni umístěných v uvedeném vypíracím oddělení;
f) systém pro udržování kvality suspenze sestávající z hydrocyklonu schopného rozdělit uvedenou suspenzi v uvedene reakční nádobě na proud bohatý na jemné částice uhličitanu vápenatého a nereakrbnicl· tuhveh látek, a relativné větší částice síranu vápenatého, nejméně z jednoho čerpadla a příslušného potiubi pro odebírám suspenze z reakční nádoby a dopravu suspenze k hydrocyklonu, z recyklovacího potrubí vedoucího z uvedeného hydrocyklonu do reakčn; nádoby na přivádění recyklovaného proudu bohatého na uhličitan vápenatý a nereaktivni tuhé látky z. uvedeného hydrocyklonu, z potrubí na oddělenou suspenzi síranu vápenatého, které vede z uvedeného hydrocyklonu, na odstraňování suspenze bohaté na síran vápenatý z uvedeného hydrocyklonu, a z odváděcího potrubí spojeného s uvedeným recvklovacim potrubím a přizpůsobené na odstranění části uvedeného recyklovaného proudu z uvedeného recyklovacího potrubí.
Jedním z důsledků těchto zdokonalení je kolona, která má přibližně poloviční hmotnost a objem v porovnání s běžnými pračkami typu otevřených kolon. Účinnost postupuje vyšší, způsob je ekonomicky výhodnější a současně využití reagujících látek je dokonalejší, zachovává se vysoká spolehlivost, sníží se spotřeba energie a dosáhne se vysokého výkonu se značným snížením procentuálního obsahu SO,
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude možné lepe pochopit a jeho výhody lépe posoudit z následujícího podrobného popisu, zvláště ve spojení s doprovodnými obrázky , z nichž
Obr. 1 je schématický pohled na výhodné praktické provedení způsobu podle tohoto vynálezu, které využívá protiproudovou vápencovou mokrou pračku s jednoduchým cyklem typu otevřené kolony;
Obr. 2 je podrobnější schématický pohled na vypírací kolonu typu uvedeného na obr. 1;
Obr.Jje detailní boční pohled znázorňující uspořádáni sprchových dýz ve dvou sprchových úrovních kolony podle obr 2.
Obr.4 je půdorys sprchových dyz ve dvou spi chových úrovních pro sprchovou kolonu typu uvedeného na obr. 2 a
Obr. 5 je perspektivní pohled na odlučovač unášené kapaliny ve sprchové koloně znázorněné na obr. 1 a 2.
Příklady provedení vynálezu
Následující popis se soustředí na výhodné praktické provedení podle obr. 1, což je protiproudový vápencový provoz mokrého čištění s jednoduchým cyklem typu otevřené kolony na odstranění oxidů siry, hlavně SO2, z produktů spalování.
Vápenec je výhodnou formu uhličitanu vápenatého, ale, pokud se to požaduje může být nahrazen jinou formu. Kromě vápence jsou jinými formami uhličitanu vápenatého ulity ústřic, aragonit, kalcit, křída, mramor, slin a travertin. Může se těžit nebo vyrábět V tomto popise se pojmy uhličitan vápenatý a vápenec používají zaměnitelně.
Je důležité si povšimnout, že téměř všechny dostupné formy uhličitanu vápenatého, které se nacházejí v přírodě, obsahuji mata množství relativně inertních materiálů, jako jsou volný křemen, uhličitan hořečnatý nebo dolomit, oxidy železa, oxid hlinitý atd. V zásadě se vždy požaduje, aby se našli velmi čisté formy vápence pro způsob mokrého čištění, ale v praxi jsou vždy přítomny nějaké nečistoty, které ve způsobu mokrého čištění vystupují jako nereaktivní tuhé látky. Jinými zdroji nereaktivních tuhých látek, které vstupují do postupu,jsou úletové popílky, které proniknou skrz lapač částic IQ a zachytí se v pračce 100.
Vápenec je jemnozrnn' a v této formě se získá výhodně mletím, jak je popsáno dále přičemž se dosahuje vážený průměr částic kolem 10 μιη nebo méně, s 99 % pod 44 pm. To je výborné pro mokré čištění v otevřené koloně s protiproudovým tokem vápencové suspenze. Běžnější stupeň vymletí podle dosavadního stavu techniky má vážený průměr 15μιη nebo méně, přičemž ne více než 95 □ částic je menších než 44 μιη. V dalším protikladu k s dosavadnímu stavu techniky je významné, že vvhodný stupeň mletí podle tohoto vynálezu poskytuje částic s váženou průměrnou velikostí méně než přibližně 8 pm, přičemž 90 % hmotnostních ( např 90.5 »„) částic je menších než 44 μιη.
Výhodné uspořádání způsobu podle obr. I znázorňuje spaliny, například z průmyslového nebo užitkového kotle vytápěného uhlím, které vstupují do vhodného zařízení W na zachycení částic , jako je elektrostaticky nebo textilní filtr, který prakticky odstraní unášené tuhé částice. Vyčištěny kouřový plyn se potom vede potrubím 20 do vypírací kolony 100, ve které proudí vzhůru , protiproudově ke spršce vodní suspenze, která obsahuje jemnozrnný vápenec, rozstřikován· ve vypíracím oddělení 110 pomocí dvou úrovní sprchových dýz. Z vypíracího oddělení 110 vychází plyn přes výstupní potrubí 120. Kolona je uspořádána tak, že vede proud kouřového plynu vzhůru přes vertikální vypírací oddělení. Vypírací suspenze klesající přes vertikální vypírací oddělení IIP se shromažďuje v reakční nádobě 130. Je výhodné, když rer kčni nádoba 130 má vhodnou velikost, aby umožnila reakci SO2 s uhličitanem vápenatým za v /niku krystalů sádrovce, které mají vážený střední průměr nejméně 2-krát a výhodně až 5-az 10 krát větší než částice uhličitanu vápenatého při jejich dávkování
Udržování tohoto rozdílu ve velikosti částic usnadňuje výhodné praktické provedení vynálezu, které vyžaduje odebírání proudu suspenze z reakční nádoby, výhodně po průměrné době zdržení kolem 6 hodin, jeho zkoncentrování s ohledem na uhličitan vápenatý (jako jemných částic, které mají výhodný vážený střední průměr menší než 6 μηι) a odstranění sádrovce
Vertikální vypírací odděleni 110 obsahuje soustavu sprchových zařízení, která je v ní namontována. Soustava je uzpůsobena k přivádění rozstřikované vodní suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého tak, aby tato suspenze klesala přes kolonu protiproudově ke směru prouděni kouřového plynu. Na obrázku je znázorněna skupina sprchových dýz, která, jak je vidět. sestává ze dvou úrovní dýz 112 a 112'. Ke každé z dýz 114 ( obr. 2) je přiváděna susper e sběračem 116, 116' nebo 116 . Je běžné , že se použije i třetí úroveň, což umožňuje odstavit jednu úroveň kvůli opravě nebo čištění, zatímco zbývající dvě jsou v činnosti
Dýzyjsou výhodné úspora· anv v úrovních vzdálených od sebe asi 1 metr až méně než přibližně 2 metry, přičemž směr pioudění ze dvou sousedních dýz vdané úrovni je střídavě nahoru a dolů. Výhodná praktick 1 provedeni vynálezu zmenšují vzdálenost mezi dýzanú, snižují počet použitých úrovní, v libovolném čase, ( výhodně na 2 h) a zvyšují rychlost proudění plynu vzhůru pres vertikální vypírací oddělení Výhodný způsob proudění rozprašované suspenze a spalin pinudících vzhůru přes kolonu je znázorněn na obr. 4.
Výhodnou formu dýzy je odstředivá dýza, která rozprašuje pod úhlem a, který je z rozsahu od asi 90” přibližně do 140”, výhodně kolem 120” . Výhodnou dýzou je například dýza Whirljet s výkonem asi 300 galonů za min., kterou dodává Spraying Systems Co., Wheaton, Illinois. Velikost kapiček je výhodně v rozsahu přibližně od 100 do přibližně 6000 μπι, typicky kolem 2000 um. přičemž střední průměr podle Sautera se měří analyzátorem částic podle Malverna.
Každá ze sběrných trubek 116 je natočena proti trubkám v sousedním vyšším a nižším nosiči o určitý úhel. Výhodným úhlem je 90 ” v případě, že se použijí dva nebo tři nosiče.
Jednou z nových a dokonalejších stránek vynálezu je skutečnost, že čas zdržení v reakční nádobě se sníží z běžné komerční hodnoty kolem 15 hodin nebo více na hodnotu menší než asi 8 hodin, typičtěji kolem 6 hodin. Umožňuje to zvýšená rychlost rozpouštění jemných částic uhličitanu vápenatého a do určité míry poměrně rychlé srážení síranu vápenatého za vzniku částic sádrovce Zároveň je reaktivita suspenze zvýšena oddělením síranu vápenatého od uhličitanu vápenatého v suspenzi a recyklováním uhličitanu vápenatého zpět do suspenze ve formě velmi jemných částic, které se rychle rozpouštějí v reakční nádobě. Snížení času zdrženi v reakční nádobě má pozitivní vliv na celkovou účinnost způsobu a přináší řadu dalších výhod jako jednoduchost provozu, velikost zařízení a kvalita sádrovce jako vedlejšího produktu.
Objemové rychlosti kouřov ého plynu proudícího přes vertikální vypírací oddělení 110 jsou více než 4,5 a výhodně až přibližně do ú m/s. Tyto rychlosti plynu jsou pro vápencovou pračku sjednouchým cyklem typu otevřene kolony vysoké a vynález jich využívá ve výhodné kombinaci s jinými objev nvmi přístupy s cílem zvýšit celkovou účinnost způsobu. Výhodné vypírací kolony podle tohoto vynalezu umožňují zpracování kouřových plynů s prakticky malým poklesem tlaku a relativně malými množstvími vodní suspenze, tj. s nízkými poměry L/G.
Oxidy síry ve spalinách se absorbují v kapalné fázi suspenze za vzniku siřičitanu a vodíkových ionů. Siřičitany se částečně oxidují na sírany, čímž se uvolňuje ještě více vodíkových iontů. Když se kapičky nasytí vodíkovými iony, uhličitan vápenatý se začne rozpouštět větší rychlostí za vzniku vápenatých iontů a hydrogenuhličitanu. Jemně práškový uhličitan vápenatý velmi účinně absorbuje vodíkové iony, čímž zvyšuje absorpční kapacitu vodní fáze ve sprchové zóně kolony. Použité vysoké rychlosti plynu ve shodě s výhodným praktickým provedením vynálezu a výhodný způsob rozstřikování způsobují zachování kapiček suspenze s takovým stupněm fluidizace, který umožňuje dosáhnout lepší kontakt.
Na obr. 1 se vápenec jemně mele ve mlýně 170. třídí cyklonem 172, zachytává ve kapesním zásobníku 174 a dávkuje se přes vzduchový uzávěr 176 do stlačeného proudu vzduchu ve vedení 178, Rozemletí vápence na prášek bezprostředně před jeho zavedením do pračky umožňuje, že uhličitan vápenatý se může připravit s dobře definovaným rozsahem velikostí Částic, bez velkých částic, které jsou větší než asi 44 pm. Vyloučení velkých částic dávkovaného vápence je hlavním rysem dovolujícím použít podle tohoto vynálezu podstatně menší reakční nádobu než se v současnosti používají v běžných pračkách
Vzduch ve vedení 178 usnadňuje dávkování kyslíku pro oxidaci siřičítanových a hydrogensiřičitanových iontů na síranové ionty. Je výhodné, když se obsah nádoby mísí běžnými způsoby, které nejsou na obrázku vyznačeny.
Na opačné straně postupu znázorněného na obr. 1 se suspenze odebírá z reakční nádoby 130 na zakoncentrováni reaktivního uhličitanu vápenatého pro recyklování a pro snížení množství tuhých látek. 1 lavně pro odstranění sádrovce Obr. 1 ukazuje, že se suspenze odebírá z reakční nádob v 13t) přes vedení 183 a zavádí se do hydrocyklonu 181. Hydrockylon je obzvláště účinnv v provozu podle tohoto vynálezu, protože dokáže rychle a účinně oddělit velmi jemné částici vápence od větších částic síranu vápenatého. Je výhodné, když částice síranu vápenatého mají \aženy střední průměr přibližně od 25 přibližně do 55 gm. Oddělením malých částic vápnice se dostane recyklovaný proud 174 bohatý na uhličitan
IX vápenatý a odstraňovaný proud 176 bohatý na síran vápenatý. Je výhodné, když vážená střední velikost částic uhličitanu vápenatého v reakční nádobě a tím i v recyklovaném proudu 184 je v rozsahu přibližně od 2 přibližně do ύ μιη.
Obr. 1. znázorňuje výhodnou formu vynálezu, ve které se recyklovaný proud koncentruje s ohledem na unličitan vápenatý a užitečnou provozní vodu v hydrocykJonu 181. Výhodné velikosti částic ulili itaru vápenatého budou mít vážený střední průměr v rozsahu přibližně od 25 přibližně do 5? am.
Reakční nádoba 130 je umístěna pod soustavou sprchových zařízení a umožňuje shromažďovat suspenzi po s yku s kouřovým plynem ve vertikálním vypíracím oddělení 110. Reakční nádoba 130 má velikost vhodnou pro reakci SO2 s uhličitanem vápenatým za vzniku krystalů sádrovce, kte e mají vážený střední průměr nejméně 2-krát a výhodně od 5-krát dolO-krát větší než dávkované částice uhličitanu vápenatého.
Díky rozdílu ve velikostech částic mezi uhličitanem vápenatým a sádrovcem a díky prostředkům, použitým k oddělení sádrovce a zkoncentrování uhličitanu vápenatého, jak bude podrobně vysvětleno dále, koncentrace tuhého uhličitanu vápenatého se může zvýšit asi o 20 až 50 % nad koncentraci dosažitelnou v protiproudových zařízeních dosavadního typu. Další výhodou vynalezu je, fo suspenze bude mít vyšší stechiometrický poměr sloučenin obsahujících vápník ke slouteninam obsahujícím siru jako je to v dosavadních systémech, běžně 1,3 a výhodně 1,4 nebo více. Tento systém obsahuje nejméně jedno čerpadlo 182 a příslušné potrubí 183 na odebírání suspenze z reakční nádoby a na dopravení suspenze do hydrocyklonu.
Oxidy siry ve spaliná· h se absorbuji ve vodní fázi suspenze ve vertikálním vypíracím oddělení 110 a reagují s 1 užile nou alkalitou ve formě hydroxydových iontů za vzniku hydrogensiřičitanu. který s, nuže částečně oxidovat ve vypírací části 110 a téměř úplně oxidovat v reakční nádobě 130 z; vzniku síranu Alkalita v zásadě souvisí s rozpouštěním uhličitanu vápenatého za · zrnku livdrogenuhličitanovvch a hydroxidových iontů, které se nacházejí ve vypíracím odděl a |[)_ Reakce probíhá do jisté míry v klesajících kapičkách, ale urychlí se hlavně v reakčm nádobě Bo. ve které se shromažďuje suspenze. Novým a zlepšeným znakem vynálezu jc skutečnost, že čas zdržení v reakční nádobě se sníží zběžné komerční hodnoty kolem ! 5 hodin, na asi 6 hodin. Snížení času zdržení v reakční nádobě má řadu výhod z hlediska jednoduchosti provozu, velikosti zařízení a kvality sádrovce jako vedlejšího produktu
Je výhodné, když hodnota pH suspenze v reakční nádobě 130 je v rozsahu přibližně od 5,0 přibližně do 6,3, nejvýhedněji přibližně od 5,8 do přibližně 6,3. Vyšší pH naznačuje vyšší použitelnou alkalitu v kapalmč suspenze a odpovídající vyšší kapacitu pro absorpci SO2. Je výhodou tohoto vynálezu, že díky tomu jak bude vysvětleno dále, také ve formě jemných částic se dá dosáhnout vyšší použitelné alkality. Nízké pH se běžně používá v systémech dosavadní techniky na zvýšeni rychlosti reakce uhličitanu vápenatého, avšak to normálně snižuje absorpci SO2 ve vypiracím oddělení kvůli snížené použitelné alkalitě. Malá velikost částic podle tohoto vynálezu poskytuje zvýšenou použitelnou alkalitu i při nižším pH než se požaduje, čímž do značné mi; v kompenzuje vliv nízkého pH na vypírací kapacitu suspenze.
S reakční nádobou 130 a se soustavou sprchových zařízení umístěných ve vertikálním vypiracím oddělení 110 je spojeno zařízení pro dávkování rozstřikované suspenze , které se skládá nejméně z jednoho čerpadla 122 a příslušného potrubí 124 pro odebírání suspenze z reakční nádoby 110 a pro dopravení suspenze k soustavě sprchových zařízení, umístěných ve vypiracím oddělení.
Na obr. 1 se vápenec jemně mele ve mlýně 170. třídí cyklonem 172, zachycuje ve pytlovém zásobníku 174 a dávkuje se přes vzduchový uzávěr 176 do stlačeného proudu vzduchu ve vedeni 178. který se dále vpouští přímo do pračky 100 nebo do potrubí 20 bezprostředně před pračkou. Vápenec z pytlového zásobníku 174 se může mísit v zásobníku a čerpat do reakční nádoby 130. Díky rozemletí vápence u místa vstupu nebo vjeho blízkosti se dá jemnost prámového materiálu přesně řídit. Je výhodné, když přídavný proud uhličitanu vapenateho ma váženou střední velikost částic.asi 8μηι nebo méně, přičemž 99 % nebo více částic je menších než 44 μιη při jeho dávkování, kterým se doplňují ztráty uhličitanu vápenatého ' reikci s SO, a se sádrovcem jako vedlejším produktem a s rozpustnými chloridy, jak se v v svctluje dále
Vzduch ve vedení !.7S usnadňuje přísun kyslíku pro oxidaci siřičitanu vápenatého na síran vápenatý Je výhodné . kdvž se obsah nádoby mísí běžnými prostředky , které nejsou na obrázku znázorněny.
S reakční nádobou ý_'O je spojen i systém na udržování kvality suspenze označený ve všeobecnosti jako 180. Ab\ se v systému zachovala vysoká reaktivita, uhličitan vápenatý se dodává ve formě jemně rez .'mletých částic a na odstranění části suspenze z reakční nádoby 130 z důvodu zkoncentrovan: jemných částic uhličitanu vápenatého pro recyklování jako i pro oddělovaní sádrovce s·: používá hydrocylón 181, Hydrocyklon 181 rozděluje suspenzi z reakční nádoby na recyklov tmy proud I S4 bohatý na malé částice uhličitanu vápenatého a nereaktivni tuhé látky a da 4 proud obsahující většinou relativně velké částice síranu vápenatého. Výhodná velikost částic uhličitanu vápenatého a nereaktivních tuhých částic bude odpovídat váženému úřednímu průměru z rozsahu přibližně od 1 do 8μηι, výhodně přibližně od 2 do přibližně do o tun Částice uhličitanu vápenatého budou mít střední vážený průměr přibližně od 25 do přibližně 55 μιη. Je výhodné, když vážené střední průměry částic síranu vápenatého budou i emiéně 2-krát a výhodněji od 5-do 10-krát větší než průměry částic uhličitanu vápenatého Tento systém obsahuje nejméně jedno čerpadlo 182 a příslušné potrubí 183 na odebírá m suspenze z reakční nádoby a na dopravu suspenze do hydrocykionu
Jak je vidět, recyklované potrubí 184 vede z hydrocykionu 181 do reakční nádoby 130 a slouží na dopraví recyklovaného proudu bohatého na uhličitan vápenatý z hydrocykionu. Důležitou · r ankou systému je oddělení přebytku recyklovaného materiálu,, jmenovitě z recyklovaného puudu 184. Vyprazdňovací potrubí 185 je spojeno s recyklovacím potrubím £84, které ie přizpůsobeno k odstraňování části recyklovaného proudu z recyklovacího potrubí. Je hodné sledovat obsah chloridů v suspenzi v potrubí 183 nebo jinde a regulovat množství uspenze oddělované z potrubí 185 a tím řídit obsah chloridů v suspenzi v rozumném ro/r ezi. např pod asi 3000 mg/1 a výhodně pod 2000 mg/1. Vyšší obsahy chloridů vedou ke ' 'umaleni rozpouštění uhličitanu vápenatého a sníženi použitelné alkality ve vypírací suspenze Proud [S5 má nejvyšší koncentraci chloridů, která se rovná koncentraci v reakční nádobě i je proto nejlepším zdrojem odstraňováni chloridů ze systému.
Může se stát, že nenaktivní tuhé látky v reakční nádobě 130. které vstupují do systému spolu s uhličitanem \ ipenatym nebo jako tuhé látky unášené proudem plynu 20 a sestávající z relativně malých častíc s váženou střední velikostí v rozsahu přibližně od 4 přibližně do 12 pm, mají tendencí shromažďovat se přednostně v recyklovaném proudu 184, přičemž jejich koncentraci· v recyklované nádobě 130 se zvyšuje. Sledování těchto nereaktivních tuhých látek v recyklovaném proudu se dá uskutečnit chemickými postupy (např. analýzou charakteristlc<ých prvku, jako je křemík, železo a jiné) nebo fyzikálními postupy (např. buď analýzou distribuce velikostí částic, celkové koncentrace tuhých látek nebo některou jinou metodou). Jed ou ze stránek tohoto vynálezu je nastavení odstraňování části proudu 185 takovým způsobem , že se dají regulovat chloridy, jak bylo popsáno výše, regulovat koncentrace nereaktivních tuhých látek v reakční nádobě nebo současně regulovat oboje, Výhodným prostředkem regulace je nastavení velikosti proudu 185 na větší nebo menši hodnotu, jak je to potřebné pro splnění nejpřísnějších limitů, buď pro chloridy nebo pro nereaktivni tuhé látky Je žádoucí udržovat úroveň nereaktivních tuhých látek ve všeobecnosti pod asi o 20 hmotnostních %a výhodně pod 15% z celkového množství tuhých látek v reál čni nádobě 150
Tuhé látky odstraněné z reakční nádoby potrubím 185 je možno uložit spolu s odstraněnou kapalinou, p > oddělní od kapaliny nebo po zpracování nějakým jiným způsobem a po vhodném up-avení pro skládky nebo jiné využití. Odstraněná kapalina se také může zpracovat nějakým jiném způsobem, čím se získá proud vhodný pro vypouštění nebo nějaké jiné využití Není záměrem tohoto vvnálezu nějakým způsobem omezovat disponovaní s odstraněným proudem 185. ale jen dat na vědomí, že existují početné způsoby pro zpracování tohoto proudu, jeho rozděleni na trakce, recyklování celého proudu nebo jeho části atd. Takovéto způsobe a pnstředky pro/pracování proudu 185 se netýkají tohoto vynálezu.
Dále je tu potrubí na získávám suspenze síranu vápenatého 186 vedoucí z hydrocyklonu, ktere slouží na odvedeni suspenze síranu vápenatého z hydrodrocklonu, ve které je síran vápenatý přítomen ve formě většího rozměru než jsou částice uhličitanu vápenatého.
Obr. 1 znázorňuje vy hodnou formu vynálezu, ve které se recyklovaný proud 184 vede zpět do reakční nád< bv 130 Výhoda tohoto provozu podle vynálezu je v možnosti podstatně zvýšit použitelné i alkalitu v kapičkách kapaliny , která přichází do styku se spalinami obsahujícími SOs Využitím recyklovaného proudu přímo z hydrocyklonu, kde je značně obohacený o velmi emne částice uhličitanu vápenatého a má vysoké pH a vysoký stechiometrický poměr uhlí' u k síře. je možné zpracovat spaliny bohatě na oxidy síry při velmi krátkém styku.
Je výhodné, když e stechiometrický poměr sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím sin v recyklovaném proudu 184 bude v rozsahu přibližně od 1,2 přibližně do 2,0 nejvýhodnéjší přibližně od 1,3 do přibližně 1,4. Koncentrace suspendovaných tuhých látek v recyklovaném proudu bude běžně v rozsahu přibližně od 1 přibližně do 10 hmotnostních %, nejtypičtějši přibližně od 2 do přibližně 6 %. Oddělení většiny síranu vápenatého od vápence pomocí hydrocyklonu 182 spolu se značným zvýšením stechiometrického poměru a využitelné alkality snižuje obsah tuhých látek v suspenzi.
Výhodou kombinace postupu uplatněných ve způsobu podle vynálezu je, že v reakční nádobě je vysoký stechiometrickký poměr sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru např. přibližně od l.l do přibližně 1,6 výhodně přibližně od 1,2 do přibližně 1,3. Když se tato výhoda spojí s dalším charakteristickým rysem uhličitanu vápenatého, že je přítomen ve formě velmi malých částic, umožní dosáhnout lepší celkovou účinnost společně s úsporami týkajícími se velikosti zařízení a využití suroviny.
Výhodný obsah tuhy h látek v proudu 183 přicházejícím z reakční nádoby 130 je výhodně v rozsahu přibližně -d 10 přibližně do 20 %, výhodně mezi přibližně 13 až přibližně 17% Obsah tuhy ch látek \ 'rondu l_SO je výhodně v rozsahu přibližně od 30 do přibližně 55%. Proud ISO se vede :a Mltr IS8 nebo do jiného vhodného zařízení na odvodnění suspenze Tuhý sádrovec mr vsok ni kvalitu a může být použit jako stavební materiál. Filtrát se odtahuje vedením J_% a u/c <· recyklovat do reakční nádoby 130 nebo jeho libovolný
2’, podíl může být odstraněn, ale je předností tohoto vynálezu že se tento proud nemusí odstraňovat kvůli regulaci obsahu chloridu v systému.
Vyčištěné spaliny se vv/.ramnč zbaví unášených kapiček kapaliny a směr jejich prouděni se odkloní v odlučo\a· i unášené kapaliny 140. Při vysokých rychlostech plynu umožněných vynálezem, pokud se neučiní určitá opatření, se mohou vyskytnout problémy s tvorbou nánosu na stropu 102 kolony a na odstraňovačích mlhy běžných konstrukcí. Použití účinnějšího odstraňovače mlhy namísto odlučovače unášené kapaliny 140 je neuskutečnitelné, protože pro provozní objeino\e r\ čilosti 4,5 až 6 m/s nejsou k dispozici žádné praktické vysoce účinné odlučovače mlhy a komerční zařízení, která by se obvykle mohla použít na tomto místě, odstraňují vodu nedokonale, a zahlcuji se, čímž se zvyšuje možnost ucpání a nízké spolehlivosti. Odlučovač uneseno kapaliny 140 je proto zkonstruován pro specifické účely požadované vynálezem.
Je výhodné, když odlučovač unášené kapaliny 140 odstraňuje značné množství vlhkosti a mění směr prouděni k luřnvveh plynů a nejméně 30° od svislé osy kolony, čímž se též dosáhne rovnoměrnější rychlostní profil do vertikálního odstraňovače mlhy 150. Ve své výhodné formě se většina ( podle hmotnosti) kapiček s průměrem menším než přibližně 100 pm odstraní tak. že buď 'vpadnou něho se spojí do větších kapiček, které se mohou snadněji odstranit za ním následujíc m odstraňovačem mlhy.
Je výhodné, když za odlučovačem kapaliny 140 následuje ve všeobecnosti vertikální odstraňovač mlhy, znázorněn;' na obrázku jako 150. Objemový tok spalin se odlučovačem unášené kapaliny 140 mění ze svislého na přibližně vodorovný. Má to několik výhod, mezi něž patří omezeni narážení suspenze na strop 102 vypírací kolony, čímž se zabraňuje tvorbě usazenin, která ma tendern i se č/st m zrvclilovat až do té míry, že se může rozlámat na velké kusy, často průměru 1 m a více. a buď poškodit přivaděč k dýzám nebo propadnout přes reakční nádobu 130 a nakonec ucpat sprchové dýzy 112 a 112'.
Je také důležité, že umožňuje vysoce účinné odmlženi v podstatě horizontálního proudu pomoci vertikálního odnraňovače mlhy 150 Vysoce účinný odstraňovač mlhy 150 horizontálního proudění v p-inciím odstraňuje dobře vodu, čímž umožňuje provoz při vyšších rychlostech jako při podobně konstruovaných odstraňovačích mlhy vertikálního prouděni. Dosahuje také výborné odmlžení při vodorovné orientaci proudění. Vysoký stupeň odmlženi je významnou stránkou \nale/u i když ne nutně jedinečnou, protože odstraňovače mlhy horizontálního proudem se běžně používají v systémech na odsíření kouřových plynů a v jiných průmyslových odvětvích, kde se požaduje účinné odmlžení. Jedinečnou stránkou je však to, že kombinace odlučovače mášene vlhkosti 140 s odstraňovačem mlhy 150 poskytuje výborné odmlžení vytvářením relativně rovnoměrného rychlostního profilu pro odstraňovač a spojováním většiny menších kapiček do větších kapiček v odlučovači unášené kapaliny před konečným odmlžením ve \ vsoce účinném odstraňovači mlhy.
Obrázek 5 znázorňuje výhodnou formu zdokonaleného odlučovače unášené kapaliny 140. kteiý může účinně odstraňovat nebo spojovat dohromady většinu menších kapiček (tj. takových, ktere mají menši průměr než 100 pm) a odklonit svislé proudění spalin od povrchu horní stěny kolony Odlučovač unášené kapaliny 140 znázorněný na obr. 2 je nasměrován ve vypírací kolně H)0 pod uhlem γ ku horizontále. Je výhodné, když je tento úhel v rozsahu přibližně od 10 '' přibližně do 45 , např. kolem 20°.
Odlučovač 140 využívá jednoprúcliodové lišty odlučovače 142 na zachytávání kapiček nárazem a na změnu snv.-ru plvnu ve směru nejvhodnějším pro další odstraňování mlhy. Jednotlivé lišty 142 jsou nasměrovanv pod úhlem δ k dolnímu povrchu sestav 144, 144', 144,atd. lišt 142. Obvykle mají lišty tohoto typu tvar rovnoběžníku, s menším rozměrem, přibližně od 0,15 asi do 0,25 mas většími rozměry asi od 0,6 asi do 1,5 m. Vzdálenost mezi jednotlivými lištami bude typiekv asi od 40 do 70 % z menšího rozměru jednotlivých lišt. Výhodný úhel δ bude z rozsahu asi od 20° do asi 40°, přičemž přesná hodnota δ závisí na požadovaném úhlu směru prouděni spalin.
Sestavy 144 atd. jsou konstruovaný a nasměrovány způsobem, který ulehčuje vynikající odstranění vody Jednotliv é sestavy jsou stříškovitě uspořádány, jak je to zřejmé z obrázku Sestavy 144 atd ρο,ι .vhodně nasměrovány po úhlem Θ navzájem vůči sobě, typicky \ rozsahu přibližně ul I 15' do přibližně 145 a výhodně kolem 140°. Odlučovač unášené kapaliny je uložen na nosnicích 146, které probíhají podél každé sestavy. Je možné i jiné uspořádaní podobných I onstrukcí.
Konstrukce odlučovače k una.šene kapaliny 140 umožňuje přímé kontaktní omývání lišt přes pevné přivaděči trubičky dvz J47, které mají sprchové dýzy 148 schopné rozstřikovat omývaci vodu přímo na lišty shora i zdola. Omývání se typicky uskutečňuje odděleně činností každého ostřikovače nebo v posloupnosti s jinými. Ostřikovací voda je dostatečně kvalitní a používá se v dostatečném množství, aby snížila množství nasycených rozpuštěných solí na povrchu odlučovače. Společně s dobrým odstraňováním vody , které poskytuje stříškovité uspořádání sestav [44 atd . použití ostřikovací vody vysoké kvality a časté omýváni umožňuje praktíckv provoz bez vzniku usazenin.
Dalším znakem vynálezu je. že účinnost separace v prvním odlučovači unášené kapaliny 140 nemusí být tak vysoká jako v dosavadních víceprůchodových odlučovačích, protože schopnost měnit směr proudění z vertikálního na horizontální umožňuje použití vysoce účinných vertikálně orientovaných odstraňovačů mlhy 150, Takže i když je účinnost odstraňování unášené kapaliny nižší, než by se dalo pokládat za žádoucí pro kolony na mokré čištění, odlučovač unášené kapaliny způsobuje jen velmi malý pokles tlaku , např. menší než přibližně 3.8 mm vodního sloupce, a má další výhody související s možností čištění, odstraňováním vody vysokými objemowmi rychlostmi plynu a nasměrováním proudění plynu od povrchu horní stěny kolony k vysoce účinnému vertikálnímu odstraňovači mlhy 150. Je výhodné, když odstraňovač mlhy 150 je přihrádkového typu, např. jako kliková přihrádka.
Vyčištěné spaliny zbavené mlhy se mohou vypustit do ovzduší například komínem 160. V jiném praktickém provedeni vynalezu se spaliny zbavené mlhy zahřejí pře vypuštěním např ve svislem w měníku typu phn-plvn, jak se uvádí ve společně projednávané a podané společné postoupené přihlášce vynalezu USA S.N. 80/ 257,158 9. června 1994 jménem vynálezců zde uv edených.
Efekt kombinace vylepšeni pudle tohoto vynálezu má umožnit zkonstruování otevřené sprchové kolony pm mokré čištění sjednoduchým cyklem, která má asi poloviční prázdnou hmotnost ve srovnání s běžnou otevřenou sprchovou kolonou. Rozdíl ve velikosti spojený se zlepšenou absorpční kapacitou suspenze pro SOX vede ke zlepšení celkové účinnosti způsobu a zhruba )<> % nebo více > porovnáním s běžnými systémy. Celková účinnost způsobu se měří jako hodnota všech zdrojů spotřebovaných na odstranění jednotkového množství SOX z nezpracovaného plynu. Tyto zahrnují investiční i provozní prostředky.
Průmyslová využitelnost
Zdokonaleni podle vynalezu mají výhodné využití pro kouřové plyny z kotlů vytápěných uhlím a v některých aspektech jsi u zvlášť účinné pro provoz z vysokým obsahem chloridů, jako jsou spalovny 1 když výhodě mohou být největší v těchto typech provozů, neznamená to omezení vynalezu jen na ně. Je možné zpracovat produkty spalování všech typů uhlíkatých materiálů, zahrnujíc zemní plyn, syntetický plyn, topné oleje, živice a zbytkové topné oleje, domovy a průmyslový tuhy a jiný spalitelný odpad a podobně.
Uvedený popis slouží pro účely vyškolení osob s běžnou praxí v daném oboru, jako uvést vynález do praxe, a nem zaměřen na popis podrobností všech jeho zřejmých změn a variací, které jsou zjevné pro zkušeného pracovníka při čtení tohoto popisu. Je však určen k tomu, že všechny zřejmé změny a v ariace se zahrnou do předmětu vynálezu, který je vymezen následujícími nároky Smyslem nároků je pokrýt nárokované prvky tak, že splňují zde očekávané cíle. pokud souvislosti vysloveně nenaznačují opak.

Claims (5)

  1. ΡΛ Τ Ε NTO V É NÁROKY
    1. Protiproudový vápencově způsob mokrého čištění sjednoduchým cyklem a s otevřenou kolonou na snížení obsahu S(T v kouřových plynech, vyznačující se tím, že zahrnuje:
    (a) usměrněni proudění kouřových plynu obsahujícího SO x vzhůru pres vertikální vypiraci kolonu při objemové rychlosti plynu větší než 4,5 m/s;
    (b) uvedení rozprášených kapiček vodní suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého a inertních tuhvch látek do vertikálního vypínacího oddělení uvedené kolony, abv phšli do styku s kouřovým plynem po dobu jejich klesání přes kolonu protiproudově vůči proudění kouřového plynu;
    (c) shromažďování suspenze v reakční nádobě po styku s kouřovým plynem;
    (d) odebírám suspenze z. reakční nádoby, (e) zpracování suspenze odebrané z reakční nádoby ze vzniku recyklovaného proudu bohatého nájemné částice uhličitanu vápenatého a dalšího proudu bohatého na částice síranu vápenatého;
    (t) vrácení větší části recyklovaného proudu bohatého na uhličitan vápenatý zpět do procesu, a (g) zavedeni čerstvého uhličitanu v ápenatého do systému v množstvích dostatečných na to, aby nahradili odebraný a nerecyklovaný vápník, jakož i vápník rozpuštěný a zreagovany v SOX absorbovaným v kapalné fázi vypíracího oddělení.
  2. 2. Způsob podle nároku I. vyznačující se tím, že přiváděný jemnozrnný uhličitan vápenatý má při vstupu váženou střední velikost částic menší než přibližně 8 μπι
  3. 3. Způsob podle nároku I, vyznačující se tím, že pH suspenze při zavedeni do vypiraci kolony je v rozsahu přibližně od \i> do přibližně 6,3.
  4. 4. Způsob podle nároku I, vyznačující se tím, že objemová rychlost proudění kouřového plynu přes vypiraci kolonu je až do přibližné 6 m/s.
  5. 5. Způsob podle nároku I. vyznačující se tím, že kolona zahrnuje jednoprůchodový odlučovač unášené kapalinv . kterv účinně snižuje množství kapiček a mění směr proudění ’,Ι) částečky uhličitanu vápenatého s \až.eným středním průměrem kolem 8 μπι nebo méně a molárním poměrem sloučenin obsubiijicícli vápník ke sloučeninám obsahujícím síru nejméně 1,5 a odstraňované prom: bohatý na relativně větší částice siřičitanu vápenatého s váženým středním průměrem přibližně od 25 do přibližně 55 μπι.
    21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že přinejmenším jedna část suspenze recyklovaného proudu se vrací zpět do reakční nádoby s molárním poměrem sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru nejméně 1,3.
    22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím, že molární poměr sloučenin obsahujících \apnik ke sloučeninám obsahujícím síru v recyklovaném proudu je větší než asi 1,4 a recyklovány proud oUahuje méně než 5 % suspendovaných tuhých látek.
    23. Způsob podle nároku 15. vyznačující se tím, že se uhličitan vápenatý mele bezprostředně před jeho dávkov áním do suspenze, aby 99% částic uhličitanu vápenatého bvlo menších než 44 um vážená střední velikost částic uhličitanu vápenatého v reakční nádobě se udržuje v rozsahu od asi 2 do asi 6 μπι, a vážená střední velikost částic jemnozrnného uhličitanu vápenatého při jeho dávkování je menší než přibližně 8 μηη, přičemž 99 % hmotnostních ča>ticje menších než asi 44 μπι.
    24. Protiproudov ý vápencový způsob mokrého čištění s jednoduchým cyklem a s otevřenou kolonou na sníženi obsahu SOX v kouřových plynech , vyznačující se tím, že zahrnuje
    a) usměrněni proudu kouřov elio piv mi obsahujícího SOX vzhůru přes vertikální vypírací kolonu;
    b) zavedeni rozprášených kapiček \odni suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého, síranu vápenatého a inertních tuhvch látek do vertikálního vypíracího oddělení uvedené kolony, přičemž vážctn střední průměr uhličitanu vápenatého je kolem 6 μπι nebo méně a molární poměr sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím siru je nejméně 1.1 abv přišli s do styku s kouřovým plynem během jejich klesaní přes kolonu protiproudově vzhledem k proudění kouřového plynu;
    c) shromažďov ani suspenze \ reakčm nádobě po styku s kouřovým plynem při pH asi od 5.0 do asi 0.3.
    d) odebírám suspenze z icakč m ; by po průměrném čase zdržení v reakční nádobě menším než asi 0 hodin.
    e) zpracováni suspenze odebrané z reakční nádoby v hydrocyklonu za vzniku recyklovaného proudu bohatého nájemné částice uhličitanu vápenatého sváženou střední vehkustí částic mens; i..m přibližně 6 um a dalšího proudu bohatého na částice síranu vápenatého s váženým středním průměrem od asi 25 do asi 55 μπι;
    f) vracení alespoň části recyklovaného proudu bohatého na uhličitan vápenatý s molárním poměrem sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím síru nejméně 1,4 zpět do procesu; a
    g) zavedení čerstvého uhličitanu vápenatého do systému v množstvích dostatečných na to. aby nahradily odeSranv a nerecvklovaný vápník, jakož i vápník rozpuštěný a zreagovaný s SO x absorbovaným ·. kapalné táži vypíracího oddělení, přičemž přiváděný jemnozrnný uhličitan vápenatý ma při vstupu váženou střední velikost částic menší než asi 8 um.
    25. Způsob podle na,roku 24. vyznač ijící se tím, že kolona obsahuje jednoprůchodový odlučovač unášené kapaliny, který způsobuje změnu směru proudění kouřových plynů a na takový; jaký je s hodný pro účinné využití vertikálně orientovaného odstraňovače mlhy.
    26. Způsob podle nároku 24. vy značuj ieí se tím, že se suspenze vede do vertikálního vypíracího odděleni sprchovými dýzami uspořádanými ve dvou úrovních, se vzdáleností mezi úrovněmi menší než asi 2m a se střídavým směrem proudění vzhůru a dolů ze sousedních dýz
    27. Způsob podle nároku 24, vyznačující se tím, že uhličitan vápenatý se mele bezprostředně před jeho dávkováním do suspenze, aby 99 % částic uhličitanu vápenatého byly menších než asi 44 pm vážená střední velikost částic uhličitanu vápenatého v reakční nádobě se udržuje v rozsahu asi od 2 do asi o pm a vážená stření velikost Částic jemnozmného uhličitanu vápenatého při jeho dávkovaní je menší než asi 8 pm, přičemž 99% hmotnostních částic je menších než 44 um.
    28. Protiproudový uipencový způsob mokrého čištěni s jednoduchým cyklem as otevřenou kolonou na snížení obsalm SO, v kordových plynech, vyznačující sc tím, že zahrnuje:
    a) usměrnění prouděni kouřového plvnu obsahujícího SOX vzhůru přes vertikální vypíraací kolonu při objem, \e rychlosti proudem ,ětší než asi 4.5 m/s,
    b) zavedeni rozprášených kapiček ' odn. mspenze do vertikálního vypíracího oddělení uvedené kolony, ahv přišli de suku s kouřovým plynem během jejich klesání přes kolonu protiproudově \ zhledem k proudem kouřového plynu , přičemž uvedená suspenze se přivádí sprchowmi dýzami, uspořádanými ve dvou úrovních se vzdáleností mezi úrovněmi menši než asi 2 m a >c súiďe. vm prouděním směrem nahoru a dolů ze sousedních dýz.
    c) shromažďování suspenze v reakční nádobě po styku s kouřovým plynem;
    d) odebíraní suspenze zreakční natob\
    e) zpracovaní suspenze odebrané z r akcm nádoby za vzniku recyklovaného proudu bohatého nájemné částice uhličitanu vápenaiého a dalšího proudu bohatého na částice síranu vápenatého;
    f) vráceni alespoň části rec\ klo\ i n ho :> mdu bohatého na uhličitan vápenatý zpět do procesu.
    g) zavedení čerstvého uhličitanu vápenatého do systému v množstvích dostatečných na to, aby nahradili odebíraný a nereevk o\ nnv vápník .jakož i vápník rozpuštěný azreagovaný s SO x absorbované v kapalné táži vvpuacího oddělení.
    29. Způsob na sníženi koncentrace SO , \ kouřovém plynu mokrým čištěním, vyznačující se tím, že zahrnuje
    a) usměrněni proudění kornového p tbsahujicího SO x nahoru přes vypírací kolonu;
    b) zavedeni rozprášených kapiček \odm suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého, siřičitanu vápenatého a nereaktix meh tuhých látek, aby klesali přes kolonu protiproudově vzhledem k piOudeia kouřového ρ·\.ιι; přičemž vážená střední velikost částic uhličitanu vápenatého je v rozsahu přibližně od i do přibližně S μιη;
    c) shromažďováni suspenze v reakční nádobě po styku s kouřovým plynem;
    d) udrženi vvsoke reaktivity suspenze odebráním suspenze z reakční nádoby a zpracování odebrané suspenze v hydrocvklnuč za \ zniku recyklovaného proudu bohatého na jemné částice uhličitanu vápenatého a dalšího proudu bohatého na síran vápenatý, přičemž oba proudy obsahují lezpuštěné clil -i'v a odděleni od síranu vápenatého ve formě tuhé látky a části recvklovain. prcích na |. r · i buď rozpuštěných chloridů nebo nereaktivních tuhých látek nebo obou, a
    e) zavedení čersiwho uhličitanu . nemneho do systému v množstvích dostatečných na to, aby nahradili \ap· :k okr. ne . -. ό ..ou separaci uvedeneho síranu vápenatého a odebráním uvedene časti r e len n -cc lovaneho proudu, přičemž uvedený jemnozmný uhličitan \apenatv má při davki ovu \azenou střední velikost částic menší než asi 10 μην, protiproudově vzhledem k proi děm kouřového plynu, přičemž pH suspenze v reakční nádobě je v rozsahu od asi 5,('do asi 6.3;
    c) shromažďování suspenze v rvakčm nádobě;
    d) udržováni nízkého obsahu dilema; \ suspenzi v reakční nádobě odebráním části suspenze z uvedené reakční nádoby, přivedeni suspenze odebrané z reakční nádoby do hydrocyklonu, aby se získal rec; klovaný proud bohatý na malé částice uhličitanu vápenatého a proud bohatý na relativně větší častíce síranu vápenatého, stanovení obsahu chloridu v recyklovaném proudu a odebráni časti recyklovaného proudu s ohledem na stanovený obsah chloridu:
    e) vrácení části rem klovaného pruudu s molárním poměrem sloučenin obsahujících vápník ke sloučeninám obsahujícím siru většímu než asi 1,3 do reakční nádoby;
    f) odebrání proudu bohatého na síran vápenatý z hydrocyklonu na získání síranu vápenatého; a
    g) zavedení čerst; eíio uhličitanu ' ápenateho do systému v množstvích dostatečných na to, aby nahradili odebraný vápník, přičemž uvedený jemnozrnný uhličitan vápenatý má váženou střední velikost částic menší než asi 10 μιη;
    32, Zařízení na mokré čištění pro snížení koncentrace SOX v kouřových plynech, vyznačující se tím, že zahrnuje:
    a) vypírací kolonu obsahujíc přívodní potrubí plynu, potrubí pro odvod plynu a vertikální vypírací odděleni uspořádané tak, ab\ usměrňovalo proudění kouřového plynu vzhůru přes uvedené vypírací oddělení,
    b) soustavu sprchových zařízeni umístěnou v uvedeném vypíracím oddělení, přičemž uvedená soustava je uzpůsobena pro přivádění rozprášené vodní suspenze jemnozrnného uhličitanu vápenatého tak aby klesala p'es kolonu protiproudově vzhledem k proudění kouřového plynu;
    c) reakční nádobu umístěnou tak pod měděnou soustavou sprchových zařízení, která umožňuje shromažďovaní susncn. ·. oo periodě stvku s uvedeným kouřovým plynem vuvedenem vertikálním vspiraum umlčlem, přičemž uvedená reakční nádoba má vhodnou velikost na provedení reakce SO.· s uhličitanem vápenatým, za vzniku krystalů sádrovce s váženým středním průměrem častio neméně 2-krát větším než jsou částice dávkovaného vápníku;
    d) prostředky pro dávkování uhličitanu \apenateho s váženou střední velikostí částic menší
CZ963533A 1994-06-09 1995-06-07 Countercurrent calcareous process of wet purification of smoke gases and apparatus for making the same CZ353396A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25716094A 1994-06-09 1994-06-09
US08/257,698 US5635149A (en) 1994-06-09 1994-06-09 Wet scrubbing method and apparatus for removing sulfur oxides from combustion effluents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ353396A3 true CZ353396A3 (en) 1997-05-14

Family

ID=26945826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ963533A CZ353396A3 (en) 1994-06-09 1995-06-07 Countercurrent calcareous process of wet purification of smoke gases and apparatus for making the same

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0765187A4 (cs)
KR (1) KR970703798A (cs)
AU (1) AU2943295A (cs)
BG (1) BG63154B1 (cs)
BR (1) BR9507951A (cs)
CA (1) CA2190868A1 (cs)
CZ (1) CZ353396A3 (cs)
FI (1) FI964891A (cs)
GE (1) GEP20002319B (cs)
HU (1) HU221181B1 (cs)
PH (1) PH31493A (cs)
PL (1) PL317931A1 (cs)
RU (1) RU2149679C1 (cs)
SI (1) SI9520071A (cs)
SK (1) SK151696A3 (cs)
TW (1) TW349876B (cs)
WO (1) WO1995033547A1 (cs)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6190630B1 (en) 1996-02-21 2001-02-20 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Flue gas treating process and apparatus
JP3354828B2 (ja) * 1996-02-21 2002-12-09 三菱重工業株式会社 排煙処理方法及びその装置
DE19652482A1 (de) * 1996-12-17 1998-06-18 Steag Ag Verfahren zum Vermindern des Feststoffgehaltes einer Suspension
DE19758526B4 (de) 1997-08-23 2004-07-15 Lechler Gmbh + Co. Kg Drallsprühdüse
KR100303388B1 (ko) * 1999-06-02 2001-09-24 세 영 모 습식 탄산칼슘/산화칼슘 배연탈황공정에서 생성된 폐슬럿지를 탄산가스와 암모니아로 처리하여 탄산칼슘을 회수하는 재생식 탈황공정
DE102005055550A1 (de) * 2005-11-18 2007-05-24 Merkl, Rupert, Dipl.-Ing. Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung der Abgase in Heizungsanlagen unter gleichzeitiger Wärmerückgewinnung und Staubentfernung
US7524473B2 (en) 2007-03-23 2009-04-28 Alstom Technology Ltd Method of mercury removal in a wet flue gas desulfurization system
IT1392986B1 (it) * 2009-02-23 2012-04-02 Eberle Dispositivo per il recupero energetico.
CN102000481B (zh) * 2009-08-31 2012-10-10 宝山钢铁股份有限公司 一种脱硫灰的处理方法
CN102179126B (zh) * 2011-04-06 2013-01-23 上海华畅环保设备发展有限公司 烟道气二氧化碳捕集系统烟道气旋流洗尘脱水方法与装置
PL2638952T3 (pl) 2012-03-12 2022-11-14 Andritz Aktiebolag Sposób sterowania układem oczyszczania gazu przez pomiar parametru materiału absorpcyjnego
RU2484890C1 (ru) * 2012-04-10 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс
ITTV20120153A1 (it) * 2012-08-02 2014-02-03 Giorgio Eberle Impianto per il recupero energetico.
US9289721B2 (en) 2013-02-27 2016-03-22 Fuel Tech, Inc. Process and apparatus for improving the operation of wet scrubbers
CN103406017B (zh) * 2013-08-19 2015-04-01 武汉龙净环保工程有限公司 脱硫吸收塔及脱硫吸收方法
CN103990374A (zh) * 2014-05-12 2014-08-20 孙立刚 一种新型燃煤烟气脱硫、脱硝、脱碳、除尘净化联合装置
CN105536399A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 浙江百能科技有限公司 烟气净化装置
US10161630B2 (en) 2016-12-01 2018-12-25 General Electric Technology Gmbh Systems and methods for testing flue gas cleaning systems
RU169760U1 (ru) * 2016-12-20 2017-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Абсорбер

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3844349A (en) * 1973-01-26 1974-10-29 Mobil Oil Corp Petroleum production by steam injection
US4325923A (en) * 1978-07-26 1982-04-20 Rhone-Poulenc Industries Contacting of plural phases
DE3526008A1 (de) * 1985-07-20 1987-01-22 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur entfernung von schadstoffen aus rauchgas
US4690807A (en) * 1985-08-15 1987-09-01 General Electric Environmental Services, Inc. Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate
JPH084709B2 (ja) * 1986-04-23 1996-01-24 バブコツク日立株式会社 湿式排煙脱硫制御装置
EP0262396A3 (de) * 1986-09-20 1989-08-23 Heinz Dipl.-Ing. Hölter Verfahren zum Herstellen von Calciumsulfatdihydrat bei der Rauchgasentschwefelung
DE3728128C1 (de) * 1987-08-22 1989-03-02 Rhein Westfael Elect Werk Ag Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen von Kraftwerkskesselfeuerungen
US5215672A (en) * 1992-09-01 1993-06-01 The Babcock & Wilcox Company Purification of FGD gypsum product

Also Published As

Publication number Publication date
EP0765187A1 (en) 1997-04-02
AU2943295A (en) 1996-01-04
BR9507951A (pt) 1997-09-02
RU2149679C1 (ru) 2000-05-27
TW349876B (en) 1999-01-11
FI964891A0 (fi) 1996-12-05
BG101099A (en) 1997-10-31
PH31493A (en) 1998-11-03
HUT77896A (hu) 1998-09-28
EP0765187A4 (en) 1997-09-10
PL317931A1 (en) 1997-04-28
WO1995033547A1 (en) 1995-12-14
FI964891A (fi) 1996-12-05
HU9603356D0 (en) 1997-02-28
CA2190868A1 (en) 1995-12-14
HU221181B1 (en) 2002-08-28
GEP20002319B (en) 2000-12-25
BG63154B1 (bg) 2001-05-31
SI9520071A (en) 1997-06-30
SK151696A3 (en) 1997-08-06
KR970703798A (ko) 1997-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ353396A3 (en) Countercurrent calcareous process of wet purification of smoke gases and apparatus for making the same
US5635149A (en) Wet scrubbing method and apparatus for removing sulfur oxides from combustion effluents
US5686053A (en) Wet-type flue gas desulfurization plant and method making use of a solid desulfurizing agent
KR100382444B1 (ko) 연도기체세정장치
SK151796A3 (en) Improved separator of entrained liquid for high velocity gases and reheating of scrubber gases
CN101939080A (zh) 用于净化烟气的装置和方法
CA2157644A1 (en) Hydrogen peroxide for flue gas desulfurization
CN1196001A (zh) 湿法分离酸性气体的方法及装置
EP0963236B1 (en) Wet scrubbing spray apparatus for removing sulfur oxides from combustion effluents
CN206652377U (zh) 氨‑肥法脱硫系统
CA2371004C (en) Flue gas scrubbing apparatus
CN1153482A (zh) 用于清除燃烧废气中硫的氧化物的改进湿法清洗方法和装置
CN207951082U (zh) 一种煅烧石油焦烟气脱硫系统
MXPA96006215A (es) Metodo mejorado de depuracion humeda y aparato para retirar oxidos de azufre de los efluentes de combustion
SK92093A3 (en) Method of desulfurization of flue gases and device for executing this method
MXPA96006216A (en) Improved trailer separator for high speed and reheating gases of depuracy gases

Legal Events

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