DK146214B - Fremgangsmaade og apparat til formindskelse af indholdet af skadelige luftarter i roeggas ved forstoevningsabsorption - Google Patents

Description

146214 i o

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til formindskelse af indholdet af skadelige luftarter i røggas ved forstøvningsabsorption, ved hvilken en røggas behandles i et reaktionskammer med en røggastilgang, en cen-5 trait i kammeret anbragt røggasfordeler og en røggasafgang ved forstøvning af et reaktionsmiddel i vandig opløsning eller suspension, hvilken opløsning eller suspension fortrinsvis forstøves i kammerets øvre, centrale del.

Ved forbrænding af fossile brændsler og affald dan-10 nes en række aggressive og miljøskadelige luftarter såsom f.eks. svovldioxid, svovltrioxid, hydrogenchlorid m.m.

Det er af miljømæssige hensyn ønskeligt at fjerne eller nedbringe indholdet af disse luftarter i røggassen, før denne sendes ud i atmosfæren, og der kendes flere me-15 toder, ved hvilke røggassens indhold af sure bestanddele bringes til at reagere med et alkalisk reaktionsmiddel i vandig opløsning eller suspension. Især har to metoder, en såkaldt "våd" metode og en såkaldt "tør" metode vundet udbredelse.

20 Ved den våde metode bringes røggassen i en såkaldt vådvasker i kontakt med det alkaliske middel ved, at dette i vandig opløsning eller suspension indsprøjtes i vaskeren i så store og ofte cirkulerende mængder, at røggasserne når deres dugpunkt. Vådvaskerens indre er således konstant be-25 fugtet, og reaktionsprodukterne, ubrugt reaktionsmiddel samt faste partikler fra røggassen udtages fra vådvaskeren i form af en slamlignende suspension. En fordel ved metoden er dens høje virkningsgrad, mens en ulempe er korrosion af de dele af anlægget, der er i kontakt med de cir-30 kulerende væsker. (USA-patentskrift nr. 3.932.587).

Ved den tørre metode udnyttes den fra forstøvningstørring kendte teknik, idet et alkalisk reaktionsmiddel i en afpasset vandig opløsning eller suspension forstøves til fine dråber af en i regelen centralt i et reaktionskam-35 mer anbragt forstøver. Den ved forstøvningen tilførte vandmængde afpasses således, at røggassens temperatur efter be- 146214

O

2 handlingen er så meget højere end dugpunktstemperaturen, at det ved tørringen og reaktionen dannede produkt kan forlade reaktionskammeret som et tørt, fritstrømmende pulver. (USA- 5 -patentskrift nr. 3.966.418).

Det pågældende pulver kan i regelen for en dels vedkommende udtages direkte fra bunden af reaktionskammeret, mens en del medføres af den behandlede røggas og kan fraskilles i et filter såsom et posefilter eller et elektro-2_0 statisk filter.

Fordelen ved den tørre metode er bl.a., at man, da hele processen forløber over røggassens dugpunktstemperatur, undgår at udsætte de forskellige dele af anlægget for korroderende væsker, hvorved der i regelen kan anvendes bil-25 lige, ulegerede konstruktionsmaterialer til anlægget, lige som håndtering og deponering af reaktionsprodukterne forenkles ved, at disse foreligger i en tør, flydedygtig tilstand.

En betragtelig ulempe ved den tørre metode er imid-2q lertid, at forbruget af reaktionsmidler er 50-75% større end ved den våde metode. Årsagen hertil må dels søges i den meget korte tid, der er til rådighed for reaktionen, dels i at reaktionstilbøjeligheden formindskes, fordi reaktionen foregår ved en temperatur, der er højere end dugpunkts-25 temperaturen, dvs. i en umættet atmosfære.

Der har været foreslået forskellige udveje til at nedsætte forbruget af reaktionsmiddel. Således er det i de danske patentansøgninger nr. 2051/79 og nr. 3959/79 foreslået at recirkulere det tørrede reaktionsprodukt hhv. ef-2Q ter opløsning/suspension og i tør tilstand gennem reaktionskammeret .

Selv om det ved forsøg er erkendt, at udnyttelsesgraden af reaktionsmidlet forøges kraftigt ved en formindskelse af temperaturforskellen i kammeret mellem den faktisk 35 forekommende temperatur og dugpunktstemperaturen, er en nedre grænse for temperaturen i kammeret givet ved, at 146214

O

3 driftstemperaturer herunder giver kraftige afsætninger af delvis udtørret reaktionsprodukt på de indre overflader i reaktionskammeret og på de efterfølgende flader, der kommer i berøring med røggassen, med heraf følgende problemer ved-5 rørende udtagning af produktet fra bunden af kammeret og fraskillelse i det eftertilsluttede filter.

Formålet for opfindelsen er at angive en fremgangsmåde, ved hvilken man kan opnå forbedrede reaktionsbetingelser i reaktionskammeret og dermed en bedre udnyttelse af 10 reaktionsmidlet end ved de kendte forstøvningsabsorptionsfremgangsmåder, uden at de førnævnte ulemper ved afsætning af delvist udtørret reaktionsprodukt på reaktionskammerets indre overflader forekommer.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at en del af 15 røggassen ledes fra røggastilgangen uden om røggasfordeler-en og indblæses i kammeret mod eller langs indersiden af dettes vægge.

Herved tilvejebringes der langs de indre vægflader i reaktionskammeret et lag af meget varm røggas med en for-20 holdsvis lav dugpunktstemperatur, hvilket lag gør det muligt i røggassen i kammerets centrale del at forstøve en sådan mængde opløsning eller suspension, at temperaturen af røggassen i denne centrale del af kammeret nærmer sig dens dugpunktstemperatur, således at reaktionsbetingelser-25 ne i dette område forbedres kraftigt, samtidig med at man på grund af det varme og tørre gaslag ved vægfladerne undgår risiko for afsætninger af delvist tørret materiale på kammerets indervægge.

Ved således at omlede en del af røggassen og ind-30 føre den i et område af kammeret, hvor den kun i ringe grad vil kunne reagere med den forstøvede opløsning eller suspension, måtte man forvente, at kun en lille del af de i denne del af røggassen indeholdte skadelige luftarter fjernes .

35 Det har imidlertid overraskende vist sig, at den negative indflydelse af denne delmængde på røggasrensnings- 4 14621Λ Ο effektiviteten inden for vide grænser for størrelsen af delmængden mere end opvejes af den mere effektive behandling af den resterende røggasmængde, således at der for den samlede røggasmængde, der forlader reaktionskammeret, 5 opnås en mere effektiv røggasrensning end ved konventionelle forstøvningsfremgangsmåder og ved et mindre forbrug af reaktionsmidler.

Den uden om røggasfordeleren ledede del af røggassen indblæses fortrinsvis tangentielt i kammeret i ét el-10 ler flere niveauer og gennem én eller flere indblæsnings-åbninger i hvert niveau.

Der kan tillige indblæses røggas gennem én eller flere indblæsningsåbninger i kammerets loft.

Opfindelsen angår tillige et apparat til udøvelse 15 af fremgangsmåden og omfattende et reaktionskammer med en tilførselsledning for røggas, en med tilførselsledningen forbundet og centralt i kammeret anbragt røggasfordeler og en afgangsledning for røggas samt en fortrinsvis centralt i kammerets øvre del anbragt forstøver til forstøvning af 20 en vandig opløsning eller suspension af et reaktionsmiddel, hvilket apparat er ejendommeligt ved en ledning, som fra tilførselsledningen fører til mindst én indblæsningsåbning i kammeret, hvilken åbning eller åbninger er rettet mod eller langs med indersiden af kammerets væg.

25 Fortrinsvis er åbningen eller åbningerne rettet tangentielt i forhold til indersiden af kammervæggen, idet der kan findes indblæsningsåbninger i forskellige niveauer i kammeret.

Ved en udførelsesform for apparatet ifølge opfin-30 delsen findes der mindst én langs med indersiden af kammerets loft rettet indblæsningsåbning i dette.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 skematisk viser et længdesnit gennem et 35 apparat ifølge opfindelsen, 146214

O

5 fig. 2 i større målestok og i snit langs linien II-II i fig. 1 en indblæsningsåbning for røggas, og fig. 3 illustrerer på samme måde som fig. 1 driftsforholdene i apparatet.

5 Fig. 1 viser et reaktionskammer, der i almindelig hed er betegnet med 1. Centralt over kammeret 1 er anbragt en røggasfordeler 3, som er forbundet med en tilførselsledning 2 for røggas, som skal renses.

Centralt i kammeret l's øvre del er anbragt et 10 forstøverhjul 5 til forstøvning af en opløsning eller en suspension af et reaktionsmiddel, som tilføres gennem en ledning 10. I den nedre del af kammeret 1 findes en afgangsledning 4 for røggas fra kammeret 1, hvis nedre del på kendt måde er konisk udformet og forsynet med en ikke vist sluse 15 til udtagning af det tørre, pulverformede reaktionsprodukt i retning af en pil 11.

En afgreningsledning 6 er forbundet med røggastilførselsledningen 2 og via grenledninger 8 med ringformede fordelingskanaler 9, som forløber langs den ydre omkreds 20 af kammeret 1 i tre forskellige niveauer a, b og c. Grenledningerne 8 kan fordelagtigt være ført tangentielt ind i kanalerne 9. Hver af kanalerne 9 er forsynet med et antal med lige stor afstand langs kammeret l's omkreds anbragte indblæsningsåbninger 7.

25 En af indblæsningsåbningerne 7 er vist i større målestok i fig. 2, der viser væggen 12 i kammeret 1 omgivet af den ringformede fordelingskanal 9. Åbningen 7 er udstanset i væggen 12, idet væggen 12 er bøjet indad i kammeret over en strækning bag åbningen 7. Åbningen 7 er såled-30 es rettet, at røggassen fra kanalen 9 vil strømme ud af åbningen i hovedsagen rettet tangentielt i forhold til væggen 12, dvs. at røggassen fra åbningen 7 vil strømme langs indersiden af væggen 12 i omkredsretningen.

Under driften af apparatet opstår der i reaktions-35 kammeret 1 følgende driftsforhold, der skematisk er illustreret i fig. 3:

O

6 146216 I kammerets centrale del fremkommer der en zone A, der i figuren er vist skraveret, hvor røggassen har forholdsvis lav temperatur og stort fugtighedsindhold, dvs. hvor der er ringe forskel på røggassens faktiske tempera-5 tur og dens dugpunktstemperatur, og hvor der derfor hersker ideelle betingelser for reaktion mellem den forstøvede reaktionsmiddelopløsning eller -suspension og luftarterne, der skal fjernes fra røggassen ved absorption. Den centrale zone A er omgivet af en zone B, der strækker sig til reaktions-10 kammerets vægge, og som består af varm og tør røggas, der forhindrer, at delvis udtørrede partikler fra zonen A afsættes på kammerets vægge og danner en belægning på disse, idet sådanne partikler tørres helt ved passage gennem zonen B og dels kan udtages som et tørt og risledygtigt pulver 15 fra bunden af reaktionskammeret dels medføres af røggassen gennem afgangsledningen med henblik på udskillelse i et ikke vist, eftertilsluttet filter.

Man kan i stedet for at indlede røggassen foroven i kammeret 1 gennem en over dette anbragt røggasfordeler 3 20 indblæse røggassen nedefra centralt rettet mod forstøveren som det bl.a. er omhandlet i dansk fremlæggelsesskrift nr.

129.602. Forstøveren, der er vist som en centrifugalforstøver, kan, især når der er tale om reaktionsmiddelopløsninger, være en dyseforstøver.

25

Claims (5)

146214 O

1. Fremgangsmåde til formindskelse af indholdet af skadelige luftarter i røggas ved forstøvningsabsorption, ved hvilken en røggas behandles i et reaktionskammer (1) med en 5 røggastilgang (2) , en centralt i kammeret anbragt røggasfor deler (3) og en røggasafgang (4) ved forstøvning af et reaktionsmiddel i vandig opløsning eller suspension, hvilken opløsning eller suspension fortrinsvis forstøves i kammerets (1) øvre, centrale del, kendetegnet ved, at 10 en del af røggassen ledes fra røggastilgangen (2) uden om røggasfordeleren (3) og indblæses i kammeret (1) mod eller langs indersiden af dettes vægge (12).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den uden om røggasfordeleren ledede del af røggassen 15 indblæses fortrinsvis tangentielt i kammeret (1) i ét eller flere niveauer (a, b, c) og gennem én eller flere indblæs-ningsåbninger (7) i hvert niveau.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der tillige indblæses røggas gennem én eller flere 20 indblæsningsåbninger i kammerets loft.

4. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 og omfattende et reaktionskammer (1) med en tilførselsledning (2) for røggas, en med tilførselsledningen forbundet og centralt i kammeret anbragt røggasfordeler (3) 25 og en afgangsledning (4) for røggas fra kammeret samt en fortrinsvis centralt i kammerets øvre del anbragt forstøver (5) til forstøvning af en vandig opløsning eller suspension af et reaktionsmiddel, kendetegnet ved en ledning (6) , som fra tilførselsledningen (2) fører til mindst én 30 indblæsningsåbning (7) i kammeret (1), hvilken åbning eller åbninger (7) er rettet mod eller langs med indersiden af kammerets (1) væg (12).

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at åbningen eller åbningerne (7) er rettet tangentielt i for- 35 hold til indersiden af kammervæggen (12).