CZ451489A3

CZ451489A3 - Způsob desorpce zrnitého adsorpčního prostředku obsahujícího uhlík a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ451489A3
Application number: CS894514A
Authority: CZ
Inventors: Jürgen Dipl. Ing. Seipenbusch; Herbert Kotsch
Original assignee: Hugo Petersen, Gesellschaft Für Verfahrenstechnischen Anlagenbau Mbh & Co. Kg
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1998-02-18
Also published as: DE3826237C2; ATE84447T1; PL161963B1; DE58903271D1; EP0356658A2; DE3826237A1; EP0356658B1; CZ283662B6; DD287418A5; EP0356658A3

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu desorpce zrnitého uhlíC ΐ katého adsorpčního prostředku nasyceného škodlivými látkami , obzvláště aktivního koksu nasyceného oxidy síry a/nebo oxidy dusíku ze spalin, zahřátím adsorpčního prostředku na desorpční teplotu, shromážděním desorbovaných plynných škodlivých látek a následujícím ochlazením desorbovaného adsorpčního prostředku. Dále se vynález týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Je známý způsob (BMFT-FM-T-81-147), při kterém se využívá trubkový desorbér pro regeneraci aktivního koksu, který je v zařízení pro odsířování spalin nasycen škodlivými látkami. V tomto trubkovém desorbéru je teplo horkých plynů přenášeno přes stěny trubek na pevný koks postupující trubkami. Vzhledem k tomu, že přechod tepla probíhá přes stěny trubek, musí být teploty horkého plynu a stěn trubek podstatně vyšší, než je desorpční teplota. Koks odtahovaný z trubek se podrobí ochlazení, které se provádí nepřímým chlazením aktivního koksu procházejícího trubkami pomocí es:· vzduchu.

» Z DE-OS č. 35 11 766 je znám způsob, při kterém se adsorpční prostředek zahřívá na desorpční teplotu pomocí záření, které se zrny přímo absorbuje. Při tom se adsorpční prostředek po vytěsnění škodlivých látek chladí pomocí cirkulujícího inertního plynu, který své teplo předává v tepelném výměníku chladícímu okruhu.

♦ » _ř Dále již bylo navrženo, aby se desorbovaný adsorpční prostředek přímo zahříval pomocí horkého inertního plynu ř, na desorpční teplotu.

f Uvedené známé způsoby se vyznačují tím, že se během t celé doby desorpce musí přivádět tepelná energie z vnějšího * zdroje energie.

Úkolem předloženého vynálezu tedy je vypracování způsobu, při kterém by přívod tepelné energie z vnějšího zdroje energie během celé doby desorpce nebyl nutný.

Podstata vynálezu

Výše uvedený úkol byl podle předloženého vynálezu vyřešen vypracováním způsobu, jehož podstata spočívá v tom, že se do nasyceného adsorpčního prostředku přivádí oxidační plyn obsahující kyslík tak, že se adsorpčni prostředek částečnou oxidací

l· i

i

-Iii’b\ desotoční teolotu.

Při tom je také možné, že .jed notlivá srna uhlíkatého adsorpčního prostředku mohou podle okolností dosáhnout -také teploty vzplanutí. Přívod kyslíku se řídí tak, aby spalování adsorpčního pro -středku nebylo-možné. Vždy podle'použitého adsorpčního prostředku je desorpení teplota v.rozmezí 550' až 5 H·· °C , teplota,vzplanutí bývá v' oblasti okolo

550 °C

Je výhodné, když se adsorpční.

prostředek před přívodem kyslík obsahujícího oxidačního plynu předehřeje, aby se. odpovídajícím způsobem mohlo snížit ásšáxaaá množství tepelné.energie dodávané částečnou oxidací a aby se mohla hospodárně využít tepelná energie'uvolňovaná při chlazení· desorbovaného adsorpčníhc prostředku» ' Způsob podle předloženého vynálezu se může výhodně provádět tak, že se kyslík obsahující oxidační plyn přivádí do adsorpčního prsstřědku v postupujícím loži v protiproudu». Jě ’aTé také možné přivádět lyslík obsahující plyn do adsorpčního prostředku ve vířivém loži.

, Jak bylo jíz vy se avaiovu.no, sůže být účelné použít tasis odebírané teplo při chlazení- chladícím plynem -k- předehřívání nasyceného ads.orpčního prostředku pomocí předehřívacího plynu. Když se při předehřívání nedosáhne předehřívací teploty, která již vede ke zřetelné desorpci, může se přímo použít vzduch zahřátý při chlazení k předehřívání adsorp-· (.

čního prostředku.

Pokud se pří přédehřívání dosáhne teplot, které vedou ve zřetelné míře k desorpci, je účelné, když se teplo zahřátého chladícího vzduchu .převede výměnou tepla .na předehřívací plyn. Chladící plyn a předehřívací plyn se potom vedou v uzavřeném oběhu.

Pokud se jako chladící plyn po užije vzduch, je. účelné, když se' takovýto pří chlazení’ zahřát;/ vzduch použije jako oxidační· plyn obsahující kyslík.' · ' - - ' . ' ·’»·..... ' . Může. být. ale takéjvýhodné, kdy se desorbovaný. adsorpční prostředek chladí kromě chladí c.ím plynem ještě dodatečně vodou.

předložený vynález se dále týká zařízení k provádění' výše popsaného způsobu^ Jako £~

-Λ u stavu techniky je zařízení opatřeno zásobní nádrží,' desorpčním stupněm a chladícím stupněm. Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v. tom, že desorpční stupeň je opatřen oxidačním startovacím zařízením, jako· je například spalovací komora, a do ní je kyslík obsahující oxidační plyn přiváděn. Výhodně je desorpční stupeň vytvořen jako postupné lože nebo vířivá vrstva.

Bále je účelné, když je k pře— dskřívání desertovaného adsorpčního prostředku převoditelné teplo z chladícího, stupně na přeďehřívací stupeň o '

Způsob podle předloženého vynálezu a zařízení k jeho provádění jsou blíže objasněny pomocí přiložených obrázků.

ha obr. 1 je znázorněno zařízení k provádění způsobu s postupným ložem a na obr. 2 zařízení k provádění zoůsobu s vířivou vrstvou·

Jako uhlíkatý adsorpční prostředek ořichází na výhodně v úvahu antracit, aktivní ;oks, koks nístějové pece, ropný koks a/nebo aktivní uhlí,

T“ ;em ioqj.9 oor _L \ ¹i fl·'’ i5\ 1 do oředehřín / 3 oe·α&Λ :0-L3 ?

u či v čl — tř tohoto |vÚ3ordo chladiaktivního koksu,' ze kterého je odtahován přes aktivní koks vede přes dávkovači kol vače 2 o Přes druhé dávkovači kolo 3 dí do désorbéru s postupným ložem 4' . bóru vstupuje - přes třetí dávkovači če ý čtvrté dávkovači kolo 7 . -Jak je z obr. 1 patrno, je desorbér s postupným ložem 4 opatřen vyzdívkou 4a , která jej chrání vůči relativně vysokým desorpčním teplotám okolo 500 ⁰

4 «L v	přiřazena
váden-	torný ply:
	— ~ —
K 0 kí 3 tl	ηθ opíoo ií V * i ír
-i Z	z . ♦ > ·
spoana	cn.

ru aesorsovanym

K desorbáru s postupným.ložem l komora 8 , do které je při9 o. Na chladič- S aktivního e připojeno dmychadlo 10 , kterým s-e'vhání ao iU’ vým vedením 11 . . Vzduch vháněný dmychadlem 10 se může vést vedením 11a jako spalovací vzduch do spalovací komory 3 . -Spalovací komora 8 slouží k tomu, aby , se při počátku provozu zařízení zahřál' koks, nacházející—se.· v dasorbéru s pohyblivým ložem 4 na desorpční teplotu'nebo do její blízkosti. Když se této teploty dosáhne, spalovsrcí komora .8 se -odstaví mimo provo:

cc ip, odbočným vedením 11b se přivádí dílčí proud' vzduch á

nřeaehřátéhe- v chladiči č aktivního koksu do spojovacího vedení mez alovaci komoru a désorbér s oostuonýn ložem

Tento v se přivádí cro částečnou oxidaci aktivního koksu, nacházejícího se v desorbéru s postupným ložem- 4 , takže tento se také při odpojení spalovací komory 8 zahřívá na teplotu okolo t Λ |O, O H .

Kyslík obsahující plyn, přiváděný odbočným vedením 11b slouží současně jako pro- ,, mývací plyn pro .odvedení plynů vznikajících při desorpci, sestávajících z oxidu siřičitého, oxidu uhličitého a vodní páry. Tato plynná směs se odtahuje na horním, konci, desorbéru s postupným ložem 4 pomocí' odvodního vedení 12 jako plyn bohatý na oxid, siřičitý a odvádí se přes plynový chladič 15 . · '

Odbočným vedením 11c, se přivádí vzduch, zahřátý v chladiči .6 aktivního koksu do před.ohřívače 2 ,_t přičemž zde přímým kontaktem přede— hřívá aktivní koks na teplotu asi 2-80 °C . Při této teplotě ještě nedochází-'k žádné desorpci·, takže se může předehřívací vzduch bez těžkostí odvádět vedením 14 .

Pokud .není protiproude chlazení aktivního koksu v chladiči 6 oomocí vzduchu dostatečné. nů.se se na koks, :í kolo ίο cnxaaxee ijxxiji.itÁijwjxci pres trsu dsvKovate nastřikovat oostřikovac.im ίzením 1' voz;

°-e koks oředchladil na teplotu asi 2>n as 5Cⁿ

o.

Desorbovaný aktivní koks se odebírána spodním konci chiadice ořeš čtvrte αίνkovací kolo. 7 při teplotě asi 50 C .

z· , 't ' · Výše popsaný v-edbní způsobu.

slouží tedy k abtotermní desorpci, to znamená k desorpci bez přívodu vnější tepelné energie, přičemž samozřejmě pro start desorpce se tepelná energie přivést “ · > musí, nebol sb teplo, uvolňované, částečnou oxidací, ještě u studeného koksu nevzniká,.

.Na obr. 2 je znázorněno zařízení-pro autotermní.desorpci, které není vytvořeno jako desorbér s postupným losem ale jako desorbér 16 s vířivým ložem. K desorbéru 16 s vířivým ložem patří.

nádrž 16a , ve které je uloženo tryskové dno lob , s které je regulováno ze spodu pře<$. klapky 16 c , přičemž tento desorbér je zásobován přes. vedení 17 , 1S a 19 pomocí dmychadla 20 recyklovaným oběhovým plynem. Vzduch potřebný.pro částečnou oxidaci se do recyklovaného plynu regulovaně‘dodává vedením 21 před vstupem recyklovaného plynu do vířivé vrstvy. Ve vedení 17 ί TTT r o * 1 ·«.>-, -v-» -n sh r r 1

V y > o υ Uu - t; v .

:1ováného plynu z vířivé vrstvy) je uspo-

- 16-řádán prachový odlučovač 22 , pomocí něhož- ja recyklovaný plyn zbavován prachu. ''Sloučený prach se vrací spět do nádrže 16a .přes dávkovači-kolo - 23 · odtahovým vedením 24 se z oběhu odebírá desorpcí vyrobený bohatý plyn a odvádí se do zařízení pro jeho další zpracování.

V chladiči 6 aktivního koksu se koks přímo protiproudně chladí -pomocí plynu, recyr'klovaného pres vedení 25 a dmychadlo -26 ·

Do oběhového vedení 25 je zařazen tepelný výměník jehož druhou větev tvoří oběhové vedení 28 které společně s na něm uspořádaným dnychadlem 29 tvoří předehřívací oběhový systém pro předehřívač 2 „ „ ^ř * 3· * — ·

Toto uspořádání se například volí tehdy, když se dosahuje -již tak vysokého předehřátí, že se již alespoň část škodlivých látek z adsorpčního prostředku desorbuje. Oddělení pomocí tepelného výměníku _ 27 . tedy- ootom zabraňuje tomu, aby se desertované škodlivé plyny při chlazení aktivního koksu opět na něm zachycovaly.' u desorbéru 16 vířivou

- i3r vrstvou se působením částečné oxidace, popřípadě částečného pážsnž soalování dosáhne desorpční teploty, to/ znamená, ze dochází, k autotermní desorpci.

Pokud ní podle obr„ 1 a 2 nedosáhne koksu skladovací teploty, může neznázorněný koncový se při formách próvedev chladiči 6^; aktivního

J J 1 — zde býi ještě zařazen chladič,,

----------------------------------------------------44 '

Γ/S/t

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

- 1$ zahřátý při chlazení přímo použije k předehřátí nasyceného adsorpčního prostředku.

r , 7. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 1 až „ 6, vyznačuj ící se tím, že se teplo ! zahřátého chladicího plynu přenáší výměnou tepla na přede· hřívací plyn.

8. Způsob pódle jednoho nebo několika nároků 1 až

7, vyznačující se tím,že se vzduchu t zahřátého při chlazení použije jako oxidačního plynu obΓ sáhujícího kyslík.

v

9. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 1 až

8, vyznačující se tím, že se desorbovaný adsorpční prostředek kromě chlazení chladicím plynem přídavně chladí vodou.

10. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 1 až 9, tvořené zásobní nádrží, desorbérem a chladičem, vyznačující se tím, že desorbér (4; 16) je opatřen startovacím zařízením (8) pro oxidaci a dále je opatřen přívodem (11b; 21) oxidačního plynu obsahujícího kyslík.

11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že desorbér je vytvořen jako postupné lože (4).

12. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím,že desorbér je vytvořen jako vířivé lože (16).

12,

13. Zařízení vyznačuj podle jednoho nebo více nároků 10 až ící se tím, že do oběhového

1. Způsob desorpce zrnitého adsorpčního prostředku obsahujícího uhlík, nasyceného škodlivými látkami, obzvláště aktivního koksu nasyceného oxidy síry a/nebo oxidy dusíku ze spalin, zahříváním adsorpčního prostředku na desorpční teplotu, shromažďováním desorbovanýeh škodlivých látek v plynném stavu a následujícím chlazením desorbovaného adsorpčního prostředku, vyznačující se tím, že se do nasyceného adsorpčního prostředku zavádí oxidační plyn obsahující kyslík, takže se částečnou oxidací zahřívá na desorpční teplotu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m , že se adsorpční prostředek před přívodem oxidačního plynu obsahujícího kyslík předehřívá.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se oxidační plyn obsahující kyslík zavádí do adsorpčního prostředku v postupném loži v protiproudu.
4, vyznačující se tím, že se tepla předaného během chlazení chladicímu plynu použije k přede— hřívání nasyceného adsorpčního prostředku prostřednictvím předehřívacího plynu.

6. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 1 až

5, vyznačující se tím, že se vzduch

4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se oxidační plyn obsahující kyslík přivádí do adsorpčního prostředku ve vířivé vrstvě.

5. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 1 až
- - ±5· vedení (25) chladiče (6) je zařazen tepelný výměník (27), jehož druhou větev tvoří oběhové vedení (28), které tvoří předehřívací oběhový systém předehřívače (2).

MP-394-89-KO

- i ,<

z z

t>y kw TISK z