DK162143B - Fremgangsmaade til fraskillelse af skadelige stoffer, isaer svovloxider, fra afgangsgasser - Google Patents

Fremgangsmaade til fraskillelse af skadelige stoffer, isaer svovloxider, fra afgangsgasser Download PDF

Info

Publication number
DK162143B
DK162143B DK300484A DK300484A DK162143B DK 162143 B DK162143 B DK 162143B DK 300484 A DK300484 A DK 300484A DK 300484 A DK300484 A DK 300484A DK 162143 B DK162143 B DK 162143B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
sorbent
fluidized bed
oxidizing treatment
calcium
process according
Prior art date
Application number
DK300484A
Other languages
English (en)
Other versions
DK300484D0 (da
DK300484A (da
DK162143C (da
Inventor
Rolf Graf
Lothar Reh
Michael Schroeter
Original Assignee
Metallgesellschaft Ag
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
Application filed by Metallgesellschaft Ag filed Critical Metallgesellschaft Ag
Publication of DK300484D0 publication Critical patent/DK300484D0/da
Publication of DK300484A publication Critical patent/DK300484A/da
Publication of DK162143B publication Critical patent/DK162143B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK162143C publication Critical patent/DK162143C/da

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
    • B01D53/508Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

i
DK 162143 B
O
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fraskillelse af i det væsentlige af svovloxider dannede, skadelige stoffer fra afgangsgasser ved temperaturer under 150°C ved hjælp af et sorptionsmiddel på basis af calciumcarbonat, calcium-5 oxid og/eller calciumhydroxid, der føres i et cirkulerende hvirvellag dannet af en hvirvellagsreaktor, en udskiller og en tilbageføringsledning.
Ved forbrænding af fossile brændstoffer fremkommer røggasser, der - efter udgangsstoffernes svovlindhold -10 kan udvise betydelige svovloxidindhold, især svovldioxidindhold. Også det stadigt stigende antal affaldsforbrændingsanlæg producerer afgangsgasser, der foruden svovloxider som følge af forbrændingen af praktisk taget altid tilstedeværende kunststoffer indeholder hydrogenchlorid og hydrogen-15 fluorid som yderligere forureninger. Miljøbestemmelserne forlanger, at sådanne forureninger fjernes fra gasserne, før de udledes i atmosfæren.
Ved langt det største antal fremgangsmåder til rensning af afgangsgas fjernes de ovennævnte forureninger ved 20 vådvaskninger, hvorved der især anvendes opløsninger eller opslæmninger af stoffer, der reagerer med de skadelige stoffer (Ullmann's Encyklopådie der Techn. Chemie, 3. oplag, bind 2/2 (1968), side 419).
Andre fremgangsmåder arbejder ifølge princippet med 25 såkaldt tør gasrensning. Dette begreb omfatter også sådanne fremgangsmåder, ved hvilke sorptionsmidlet tilføres i flydende fase, eller sorptionen sker under tilsætning af vand, for såvidt vandet ved gasrensningen overgår i gasfase. I stedet for vand kan der også tilføres vanddamp.
30 Derved ledes gasserne gennem et hvilende lag af faste stoffer, der reagerer med forureningerne, f.eks. aktivt kul eller brunkulskoks. Afgangsgasrensningen kan også ske ved hjælp af et såkaldt vandrende lag, hvorved det faste stof under den nedadgående bevægelse i reaktoren belastes i 35 tiltagende grad og til slut fjernes. En mængde frisk materiale svarende til den fjernede mængde føres derved til
O
DK 162143 B
2 det øvre område af reaktoren (Meier i Kocker: "Beurteilung und Aussichten von Verfahren zur Rauchgasentschwefelung", V.G.B. Kraftwerkstechnik 53 (1973), side 516 ff.).
Ved en anden kendt fremgangsmåde fjernes f.eks.
5 svovloxider fra gasser ved, at man i disse pneumatisk indfører adsorptionsmidler, pneumatisk fører den således fremkomne gas/faststof-dispersion gennem en reaktionstrækning og derefter gennem en opholdszone og derefter skiller det faste stof fra gassen. Efter bestemte regenereringsforan-10 staltninger føres til slut en delstrøm af fast stof tilbage til gasrensningen (US patentskrift nr. 3.485.014).
Endelig kendes en anordning til tør fjernelse af skadelige stoffer fra røggasser, der i aftræksretningen fra forbrændingsområdet arbejder i et kedelområde med en røg-15 gastemperatur på 700-900°C. Den udviser et hvirvellag og/-eller et cirkulerende hvirvellag, der udfylder røggastvær-snittet fuldstændigt, og som er bragt i kontakt med f.eks. calcium- og/eller magnesiumcarbonat som absorptionsmiddel (DE offentliggørelsesskrift nr. 3.009.366). Derved bliver 20 hvirvellagets tilstrømningsbund hensigtsmæssigt afkølet.
De væsentlige ulemper ved vådrensningsmetoderne er, at det fremkomne slam, der indeholder sulfiter og sulfater og eventuelt også chlorider og fluorider, kun vanskeligt kan deponeres, og at de rensede afgangsgasser skal 25 opvarmes igen. De kendte tørrensningsmetoder med stationært eller vandrende lag er behæftet med ulemper, idet bindingskapaciteten for de i afgangsgassen indeholdte forureninger på grund af absorptionsmidlernes grove kornstørrelse kun udnyttes meget ufuldstændigt, og idet betyde-30 lige reaktordimensioner er nødvendige på grund af den forholdsvis ringe tilladelige gashastighed samt de store gasmængder, der skal renses.
De væsentlige ulemper ved fremgangsmåden ifølge US patentskrift nr. 3.485.014 ligger i, at det er nødven-35 digt at foretage en opdeling af gasstrømmen, der skal renses, og en præcis dosering af absorptionsmidlet i en eg-
O
3
DK 162143 B
net, især slidfast anordning. En ulempe er også den til en tilstrækkelig fjernelse af forureningerne utilfredsstillende lange opholdstid af gasserne i reaktionstrækningen eller den ellers nødvendige betydelige byggehøjde.
5 Fjernelsen af skadelige stoffer fra røggasser på 700-900°C ifølge DE offentliggørelsesskrift nr. 3.009.366 frembyder vanskeligheder, idet den behøver særlige foranstaltninger og indgreb i forbrændingsanlægget for at indstille temperaturen af røggasserne, der sædvanligvis er 10 varmere ved udløbet fra forbrændingsrummet og sædvaihligvis er koldere ved udløbet fra spildvarmekedelen, til eri værdi i området 700-900°C.
En fælles ulempe ved alle tørrensningsmetoder er, at en udnyttelse af sorptionsmidlet ligesom ved vådvask-15 ning ikke er opnåelig i praksis. Desuden udgøres det belastede sorptionsmiddel i det overvejende antal tilfælde af en blanding af calciumsulfit og calciumsulfat, der kun vanskeligt kan udnyttes og i regelen må føres til et særligt deponie.
20 Ganske vist er det i sammenhæng med svovloxid fjernelse fra røggasser i forstøvningstørrere ved hjælp af kalkholdige suspensioner (DE offentliggørelsesskrift nr. 3.135.200) eller i sammenhæng med afsvovling af røggasser med opløsninger eller suspensioner af basiske ad-25 sorptionsmidler, der omdannes til tørt sulfit og sulfat (EP-offentliggørelsesskrift nr. 74.772), kendt at underkaste de belastede adsorptionsmidler en oxiderende behandling til dannelse af calciumsulfat. Temperaturen ligger herved ifølge DE-trykskriftet på 400-800°C, og ifølge EP-30 -trykskriftet sker der en opvarmning til 600-950°C.
Fra EP offentliggørelsesskrift nr. 0042638 Al kendes oxidation ved lav temperatur af absorptionsmiddeludtaget fra et cirkulerende hvirvellag, hvis temperatur imidlertid er på 700-1100°C. Herved undgås deponerings-35 problemet i vidt omfang, men en bedre udnyttelse af sorptionsmidlet kan derimod ikke opnås.
O
4
DK 162143 B
Det er den foreliggende opfindelses formål at tilvejebringe en fremgangsmåde, der ikke udviser ulemperne ved de kendte gasrensningsmetoder, er enkel at gennemføre, kan anvende de billigste sorptionsmidler og sikrer 5 en høj udnyttelse af sorptionsmidlernes sorptionsevne.
Dette formål opfyldes ved, at fremgangsmåden af den i indledningen nævnte art ifølge opfindelsen udformes på den måde, at man 1) fra det cirkulerende hvirvellag udtager en delstrøm af 10 belastet sorptionsmiddel og underkaster det en oxiderende behandling ved 600-1200°C, 2) tilbagefører den overvejende del af det oxidationsbehandlede sorptionsmiddel til det cirkulerende hvirvellag og udsluser en delstrøm, der især indeholder det anvendte 15 sorptionsmiddel som calciumsulfat, og 3) fører frisk sorptionsmiddel svarende til den udslusede delstrøm til det cirkulerende hvirvellag og/eller til trinet med den oxiderende behandling.
Det ved opfindelsen anvendte princip med ekspande-20 ret hhv. cirkulerende hvirvellag udmærker sig ved, at der - til forskel fra det "klassiske" hvirvellag, hvor en tæt fase ved et tydeligt tæthedsspring er adskilt fra det overliggende gasrum - foreligger fordelingstilstande uden defineret grænselag. Der findes ikke et tæthedsspring mellem 25 tæt fase og det derover liggende støvrum. I stedet aftager koncentrationen af fast stof i reaktoren nedefra og opefter.
Den i hvirvellagsreaktoren herskende hvirveltilstand er indstillet således, at der fås følgende områder 30 ved anvendelse af definitionerne af Froude's og Archimedes' tal: 1 £ 3/4 · F 2 · —£-2- -c 20 Γ fk " fg 35
O
5
DK 162143 B
hhv.
1 <. Ar é 100 hvor 5 Ar = d*3'g' ^ ?q · \? 2 °g 9 2 F 2 = -—=- g · dk 10 Herved betyder u den relative gashastighed i m/sek.
Ar Arkimedes1 tal F_ Froude's tal f gassens vægtfylde i kg/m 15 5k faststofpartiklernes vægtfylde i kg/m2 d, de kugleformige partiklers diameter i m * 2 den kinematiske viskositet i m /sek.
2 g gravitationskonstanten i m/sek. .
Med hensyn til gennemløbsydelsen for afgangsgas 20 og graden af fjernelse af skadelige stoffer som følge af en god sammenblanding af fast stof og gas er det hensigtsmæssigt, at gashastigheden i hvirvellagsreaktoren indstilles til 1-10 m/sek. (angivet som tomrørshastighed).
Den gennemsnitlige suspensionsvægtfylde, der skal 25 indstilles i hvirvellagsreaktoren, kan varieres inden for o vide grænser, f.eks. i området 0,1-100 kg/m . Det er dog særlig fordelagtigt at vælge suspensionsvægtfylder i det nedre område, da tryktabet ved afgangsgassens gennemgang gennem hvirvellaget da er særlig lavt. Ud fra dette syns-30 punkt er en gennemsnitlig suspensionsvægtfylde på 0,2-2 3 kg/m særlig fordelagtig.
For at opnå en mest muligt optimal sammenblanding af fast stof og gas er det endvidere hensigtsmæssigt at indstille mængden af det pr. time cirkulerende faste stof 35 til 20-150 gange mængden af fast stof, der befinder sig i hvirvellagsreaktorens skakt.
O
DK 162143 B
6
Det cirkulerende hvirvellag kan dannes under anvendelse af en hvirvellagsreaktor, en cyklonudskiller og en tilbageføringsledning, der udmunder i det nedre område af hvirvellagsreaktoren. Ved hjælp af cyklonudskiller-g en fraskilles da hovedmængden af det faste stof. Til fjernelse af de fine andele underkastes gasstrømmen, der forlader cyklonudskilleren, en finrensning, f.eks. ved hjælp af et elektrofilter.
I stedet for anvendelsen af en cyklonudskiller med 10 et efterfølgende elektrofilter kan fraskillelsen af sorp-tionsmidlet, der er udført fra hvirvellagsreaktoren med gasserne, foretages i et umiddelbart efterfølgende elektrofilter. Herved nedsættes gassens tryktab ved gennemgangen gennem hvirvellagsreaktor og udskiller yderligere.
15 Den endvidere fordelagtige anvendelse af et fler- felts-elektrofilter giver desuden mulighed for at fraskille de med gasserne udførte faste stoffer fraktioneret efter kornstørrelse og sammensætning og i det mindste føre den faststoffraktion, der fås i det forreste felt på gas-2o siden, tilbage til hvirvellaget. Det faste stof, der fås i det bageste felt på gassiden, kan føres til den oxiderende behandling.
Hvirvellagsreaktoren, der tjener til afgangsgasrensning, kan have rektangulært, kvadratisk eller rundt 25 tværsnit. Som gasfordeler kan der være anordnet en dyserist. Især ved store reaktortværsnit og store gasmængder er det imidlertid fordelagtigt at udforme det nedre område af hvirvellagsreaktoren konisk og indføre afgangsgassen gennem en venturilignende dyse. Den sidstnævnte udformning 30 er fordelagtig på grund af det særlig lave tryktab og modstandsdygtigheden mod tilsmudsning og slid.
Indføringen af sorptionsmidlet, der kan have en kornstørrelse dp^g på indtil 300^um, i hvirvellagsreaktoren, kan ske på enhver gængs måde, f.eks. gennem pneuma-35 tiske render. Sorptionsmidlet kan også tilføres i form af en vandig suspension. Som indføringsorganer anordnes der
O
7
DK 162143 B
derved mest hensigtsmæssigt lanser. Som følge af den gode blanding i tværretningen, der forekommer i cirkulerende hvirvellag, er et forholdsvis ringe antal indføringsorganer tilstrækkeligt.
5 Tørrensningen kan foretages ved i vidt omfang vil kårlige tryk, f.eks. indtil ca. 25 bar. Der anvendes især et overtryk, når afgangsgassen fremkommer med overtryk, f.eks. fordi processen, der leverer afgangsgassen, drives under overtryk. I almindelighed vil man dog foretage af-10 gangsgasrensningen ved et tryk omkring ca. 1 bar.
Fra det cirkulerende hvirvellag fjernes der - hensigtsmæssigt kontinuerligt - en delstrøm af belastet sorp-tionsmiddel, som underkastes en oxiderende behandling ved 600-1200°C. Herved omdannes det i delstrømmen indeholdte 15 calciumsulfit til calciumsulfat. Den oxiderende behandling kan foretages i et hvilket som helst aggregat, der også er egnet til gennemførelse af forbrændingsprocesser. Den oxiderende behandling kan gennemføres i et klassisk hvirvellag eller også særlig hensigtsmæssigt i et cirkulerende 20 hvirvellag. Ved den oxiderende behandling sker der foruden den ovennævnte calciumsulfatdannelse en praktisk taget fuldstændig efterforbrænding af carbonpartikler eller ikke udbrændte askepartikler, der er ført ind i trinet til sorption af skadelige stoffer med afgangsgasserne.
25
For at sikre, at det ved den oxiderende efterbehandling eller efterforbrændingen eventuelt ved en bireaktion dannede eller også frisk tilførte calciumcarbonat omdannes til det med hensyn til fjernelse af skadelige stoffer mere aktive calciumoxid, foretages den oxiderende behand-30 ling ifølge en fordelagtig udførelsesform for opfindelsen ved en temperatur i området 800-1000°C. Et varmeoverskud, der eventuelt optræder i dette behandlingstrin, kan føres bort via køleflader under f.eks. produktion af damp. Kølefladerne kan være placeret i selve aggregatet til oxide-35 rende behandling eller i et separat aggregat udenfor, gennem hvilket det behandlede sorptionsmiddel eller sorptions-
O
8
DK 162143 B
midlet, der skal behandles, strømmer. Til den oxiderende behandling kan der fordelagtigt anvendes den fremgangsmåde, der er beskrevet i DE offentliggørelsesskrift nr.
2.539.546 eller 2.624.302.
5 Sorptionsmidlet, der forlader trinet med oxide rende behandling, afkøles derpå. Den overvejende del tilbageføres til det cirkulerende hvirvellag i sorptionstri-net, og en del udsluses. Størrelsen af delstrømmene afhænger af belastningen med skadelige stoffer af afgangsgas-10 sen, der skal renses, men også af graden af fjernelse af skadelige stoffer og dermed af det dannede calciumsulfat.
Den ovennævnte afkøling af det oxidationsbehandlede sorptionsmiddel kan ske i vilkårlige gængse anordninger.
Særlig egnet er en hvirvellagskøler. Afkølingens slutfase 15 sker ifølge en anden foretrukken udførelsesform for opfindelsen ved direkte indsprøjtning af vand, hvorved der dannes højreaktivt calciumhydroxid. Vanddoseringen skal afpasses således, at der i det cirkulerende hvirvellag i hvirvellagsreaktoren indstilles et vanddampindhold på ind-20 til 30 vol.-%:
Til fornuftig udnyttelse af den mærkbare varme af afgangsgasserne, der forlader oxidationsbehandlingstrinet, anvendes disse ifølge en fordelagtig udførelsesform for opfindelsen til forvarmning af sorptionsmidlet, der skal 25 underkastes den oxiderende behandling. Forvarmningen sker mest hensigtsmæssigt i en et- eller totrins svæve-udveks-lingsanordning.
Forvarmningen, der samtidig er forbundet med en oxidation af calciumsulfit til calciumsulfat, kan derved 30 udformes på den måde, at der før indføringen af det forvarmede materiale i den egentlige oxidationsreaktor udsluses en delstrøm af materiale, der overvejende består af calciumsulfat. I dette tilfælde sker tilsætningen af det friske sorptionsmiddel direkte til den egentlige oxi-
QC
dationsreaktor, der som følge af den forudgående udslusning af det calciumsulfatrige materiale er aflastet med hensyn til tilførsel af fast stof.
O
9
DK 162143 B
En aflastning af oxidationsreaktoren kan også opnås ved, at det friske sorptionsmiddel føres til forvarm-ningen, og det belastede sorptionsmiddel fra sorptions-trinet føres direkte til oxidationsreaktoren.
5 I forbindelse med forvarmningen foreligger der mu lighed for at befri sorptionsmidlerne, der skal underkastes den oxiderende behandling, for tungmetaller og halogenid, især chlorid. Til dette formål bliver der ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform for opfindelsen sat 10 vand eller kalkmælk til gasstrømmen, der kommer ud fra det sidste svæve-udvekslingstrin (set i gasstrømmens retning) . De nævnte forureninger kan da udskilles i en efterfølgende cyklon.
Hvis der er halogenider og tungmetalforbindelser 15 til stede i afgangsgassen, er der også mulighed for at fraskille disse hver for sig, idet halogeniderne først fjernes ved behandling med kalkmælk, og tungmetallerne derefter fjernes ved lavere temperaturer ved behandling med vand.
20 Når der som resultat af den oxiderende behandling tilstræbes et udsluset produkt, hvis calciumsulfatandel omtrent kan sammenlignes med naturgips, er det fordelagtigt at befri afgangsgasserne, der skal renses, for flyvestøv, dvs. især aske, før de ledes ind i det cirkule-25 rende hvirvellag i sorptionstrinet. Dette sker enklest ved anvendelse af et elektrofilter.
En yderligere berigelse på calciumsulfat kan opnås ved, at produktet af den oxiderende behandling ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen klassificeres, 30 f.eks. ved vindsigtning. Andelen, der er mere fattig på calciumsulfat, kan da til yderligere belastning føres tilbage til trinet med sorption/oxidationsbehandling.
En yderligere indflydelse på calciumsulfatandelen i det fra processen udslusede sorptionsmiddel er mulig 35 ved, at man ifølge en yderligere udførelsesform for opfindelsen fortrinsvis fører den finkornede andel af sorp-
DK 162143 B
o 10 tionsmidlet til trinet med den oxiderende behandling. Den finkornede andel udviser nemlig det højeste indhold af calcium/svovl-forbindelser. Den finkornede andel kan enklest udvindes ved en klassificerende fraskillelse af sorp-5 tionsmidlet, der er udført fra hvirvellagsreaktoren med afgangsgasserne, f.eks. ved anvendelse af en fraskillel-sescyklon sammen med et eventuelt flerfelts elektrofilter.
Ved at kun den finkornede andel indføres, holdes sorptions-middelmængden, som i alt føres via trinet med oxiderende 10 viderebehandling, desuden på et lavt niveau.
Den her omhandlede fremgangsmåde er universelt anvendelig og er især egnet til rensning af røggasser fra kraftværks- eller affaldsforbrændingsanlæg. Også afgangsgasser fra andre industrielle processer kan renses, hvis 15 de i det væsentlige indeholder svovloxider som skadelige stoffer. Foruden svovlforbindelser kan også NO og hydro-genchlorid, hydrogenfluorid eller forbindelser heraf eller tungmetaller fraskilles. Fordelene ved den her omhandlede fremgangsmåde er, at den uden forandringer eller med 20 kun ubetydelige forandringer kan indskydes efter bestående anlæg, at efter gasrensningen følgende gasbehandlinger kan bortfalde, og at der pr. arealenhed i hvirvellagsreaktoren kan behandles meget store afgangsgasmængder. Som følge af den store mængde sorptionsmiddel, der cirkulerer i det 25 cirkulerende hvirvellag, og som udøver en betydelig puffervirkning, er fremgangsmåden egnet til selv ved store svingninger i afgangsgassernes*indhold af skadelige stoffer at give en sikker gasrensning uden et stort opbud af reguleringstekniske foranstaltninger.
30 Omtrent alt det med sorptionsmidlet anvendte cal cium omdannes til sidst til calciumsulfat, da det ureagerede eller ved carbondioxidbinding i sorptionstrinet dannede calciumcarbonat ved den efterfølgende oxiderende behandling spaltes til calciumoxid og carbondioxid og efter 35 tilbageføring og eventuelt hydratisering ved indsprøjtning af vand igen står til rådighed som sorptionsmiddel. Uforbrændte carbonandele i flyvestøvet kan omsættes vidt-
O
11
DK 162143 B
gående i trinet med oxiderende behandling, således at der ikke blot opnås, at de uønskede rest-carbonindhold i slutprodukterne falder til langt under 1%, men også - især ved fyringer med ringe udbrænding - kan opnås en forbed-5 ring af energiudbytterne. Allerede ved delvis varmeveksling mellem de varme strømme af fast stof og gas, der forlader den oxiderende behandling, og de indløbende kolde materialestrømme kan der således opnås en udlignet varmebalance. Ved vidtgående varmegenvinding kan energi i form 10 af f.eks. damp afgives til anden udnyttelse.
Ved fremgangsmådevarianten med flyvestøvsudskillelse før indløbet af afgangsgasserne i sorptionstrinet dannes der i trinet med oxiderende behandling et produkt, der har en meget høj calciumsulfatandel på over 95%, der 15 kan sammenlignes med naturgips. Det kan som følge heraf finde mangfoldig anvendelse som erstatning for gipsan-hydrid, f.eks. inden for bjergværksdrift, inden for cement- og gipsindustrien, som størkningsregulerende middel, filterhjælpemiddel eller fyldstof. Ved tilstrækkelig vau-20 meveksling forbliver varmebalancen også ved denne variant, selv ved anvendelse af calciumcarbonat som sorptionsmiddel, positiv i trinet med oxiderende behandling. Om fornødent kan en hjælpebrænder, der tjener til opvarmning til at begynde med, også holdes i gang under driften.
25 Opfindelsen forklares eksempelvis og nærmere i det følgende med henvisning til tegningen og ved hjælp af udførelseseksempler.
Tegningen viser skematisk den her omhandlede fremgangsmåde.
30 Den f.eks. i et fyringsanlæg fremkommende røggas føres via en ledning 1 til et cirkulerende hvirvellag, der er dannet af en hvirvellagsreaktor 2, en udskiller 3 (i den foreliggende udførelsesform et elektrofilter) og en tilbageføringsledning 4. Området af gasindløbet i hvir-35 vellagsreaktoren 2 er udformet venturi-lignende. Tilførslen af sorptionsmiddel sker via en lanse 5. Røggassen,
O
12
DK 162143 B
der er befriet for støv i elektrofilteret, føres via en ledning 6 til en skorsten eller et køletårn (ikke vist).
Fra cirkulationssystemet 2, 3 og 4 udtages en del-strøm af belastet sorptionsmiddel via en ledning 7 og fø-5 res via en pneumatisk transportstrækning 8 til en svæve--udveksler 9 i trinet med oxiderende behandling. Sorp-tionsmidlet skilles fra gassen i en cyklonudskiller 10 og føres til oxiderende behandling via et faldrør 11 til et andet cirkulerende hvirvellag dannet af en hvirvellags-10 reaktor 12, en cyklonudskiller 13 og en tilbageføringsledning 14. Her sker oxidationen af calcium/svovl-forbin-delse til calciumsulfat og forbrændingen af eventuelt medførte carbonpartikler.
Til afgangsgasserne fra den oxiderende behandling 15 sættes der efter gennemgang gennem svæve-udveksleren 9 og cyklonudskilleren 10 kalkmælk eller vand tilført via en ledning 16 i en yderligere svæve-udveksler 15 til fraskil-lelse af halogenider og/eller tungmetalforbindelser, og derefter befries afgangsgasserne for yderligere faste 20 stoffer i en udskillelsescyklon 17 og føres via en ledning 18 til sorptionstrinet til fjernelse af støv, der stammer fra den oxiderende behandling. Fra udskillelsescyklonen fraskilles halogeniderne og/eller tungmetalforbindelserne via en ledning 32 i samme omfang som det, hvormed de til-25 føres med afgangsgasserne, der skal renses.
Fra trinet med oxiderende behandling udtages regenereret sorptionsmiddel via en ledning 19 og føres via en cyklonudskiller 20 til en tretrins hvirvellagskøler 21.
Her afkøles sorptionsmidlet under indirekte opvarmning 30 af luft, der føres til hvirvellagsreaktoren 12 som flui-diseringsgas via en ledning 22, og under direkte opvarmning af luft, der efter fjernelse af støv i cyklonudskilleren 20 finder anvendelse som sekundærluft (ledning 23).
En yderligere afkøling kan ske under opvarmning af sorp-35 tionsmiddel, der ledes gennem en ledning 24 og derefter føres til den oxiderende behandling. I det tredie trin
O
13
DK 162143 B
sker der endnu en afkøling ved hjælp af køleflader 25, der er ophængt i kølekammeret og drives med vand.
Afkølet regenereret sorptionsmiddel fjernes derefter via en ledning 26 og klassificeres f.eks. i en vind-5 sigte 27. En del udsluses som "produktion" via en ledning 28, og den overvejende del tilbageføres til sorp-tionstrinet via en ledning 29. Forinden sker der ved 30 en indsprøjtning af vand.
I udførelsesformen for opfindelsen med fjernelse 10 af støv fra afgangsgassen, før denne føres ind i sorptions-trinet, befinder dér sig før ledningen 1 et elektrofilter 31, der er antydet med stiplede linier.
Tilsætningen af sorptionsmiddel kan i stedet for via ledningen 5 også helt eller delvist ske via en led-15 ning 32.
Eksempel 1
Der skal foretages en rensning af en røggas fra stenkulsfyring med en temperatur på 140°C, der fremkom- 20 mer i en mængde på 400.000 Nm /time. Røggassen indeholder •3 2000 mg SO- pr. Nm og ^ 3 6000 mg aske (med 5 vægt-% C) pr. Nm .
Den anvendte hvirvellagsreaktor til sorptionen har i det cylindriske område en diameter på 5,6 m og en højde 25 på 15 m.
Røggassen, der i forvejen i det væsentlige er befriet for støv i elektrofilteret 31, føres via ledningen 1 til hvirvellagsreaktoren 2. Via ledningen 5 tildoseres kvartssand med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 200^,um 30 i en mængde på 1 kg/time og calciumhydroxid med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 5^,um i en mængde på 950 kg/-time.
Gashastigheden i hvirvellagsreaktoren 2 er 6 m/sek. (angivet som tomrørshastighed), den gennemsnitlige suspen-35 sionsvægtfylde ca. 0,4 kg/m , og blandingstemperaturen for røggas og det faste stof, der befinder sig i det cirkulerende hvirvellag 80°C.
DK 162143 B
O
14
Den ved toppen af hvirvellagsreaktoren 2 udløbende suspension af fast stof og gas, der har en suspensionsvægt- 3 fylde på 400 g/Nm , kommer derefter ind i tofelts-elek-trofilteret 3. I støvbunkeren fremkommer der pr. time 159 5 t fast stof, der for den overvejende dels vedkommende føres tilbage til det nedre område af hvirvellagsreaktoren 2 via en ledning 4. Via ledningen 7 udtages der i alt 7 t fast stof pr. time. Dette består i det væsentlige af en blanding af calciumsulfit, calciumsulfat, calciumcarbonat 10 samt uomsat calciumhydroxid.
Den via ledningen 6 udledte afgangsgas indeholder 3 200 mg S0~ pr. Nm og ^ 3 25 mg støv pr. Nm .
Dette betyder, at ved en med hensyn til S02~indhol-15 det i røggassen støkiometrisk tilførsel af calciumhydroxid (beregnet på svovloxid) på 1,02:1 er svovldioxidfjernelsesgraden 90%.
De faste stoffer, der udtages fra sorptionssystemet via ledningen 7, føres efter forvarmning med de 850°C var-20 me afgangsgasser fra hvirvellagsreaktoren 12 til hvirvellagsreaktoren 12, der har en diameter på 0,6 m. Via led- 3 ningen 22 indføres der pr. time 700 m luft, der er forvarmet indirekte til 530°C i hvirvellagskøleren 21, og
O
via ledningen 23 1300 nr luft, der er forvarmet til 700°C 25 ved direkte varmeveksling i hvirvellagskøleren 21. Temperaturen i hvirvellagsreaktoren 12 ligger ved 850°C, og suspensionsvægtfylden over sekundærlufttilførslen 23 lig-ger ved 40 kg/m .
Via ledningen 19 udtages der pr. time 7 t oxide-30 ret materiale fra det cirkulerende hvirvellag 12, 13 og 14, og det afkøles til en sluttemperatur på 100°C i hvirvellagskøleren 21 og opdeles i to delstrømme i vindsigten 27. Fraktionen på 1,6 t/time med stor vægtfylde, der består af 95,5% calciumsulfat og i øvrigt overvejende af 35 calciumoxid, udsluses via en ledning 28. Fraktionen med lille vægtfylde føres efter indsprøjtning af 14,3 t vand «
O
15
DK 162143 B
pr. time ved 30 til omdannelse af det indeholdte calciumoxid til calciumhydroxid igen tilbage til hvirvellagsreaktoren 2. Under de nævnte varmevekslingsbetingelser kan der i den samlede varmebalance opnås et overskud på 5 0,4 MW, der føres bort via kølefladen 25.
Eksempel 2
Eksempel 1 ændres på den måde, at der via ledningen 5 tilføres 1.28 t calciumcarbonat pr. time i stedet 10 for calciumhydroxid. Mængden af fast stof, der i trinet med den oxiderende behandling udtages via ledningen 7, er da 19,5 t/time.
Også i dette tilfælde kan der ved et Ca/S-forhold på 1,02:1 opnås en 90%'s afsvovling. Via ledningen 28 ud-15 sluses en blanding af 1,53 t calciumsulfat og 70 kg calciumoxid pr. time. Den via ledningen 29 tilbageførte mængde fast stof er 18 t/time. Vandtilførslen ligger ved 15,0 t/time. Denne fremgangsmådevariant gør det nødven-· digt at tilføre 0,1 MW energi til udligning af varmebalan-20 een.
Eksempel 3
Eksempel 1 ændres på den måde, at røggassen frå fyringen kommer til hvirvellagsreaktoren 2 uden forudgåen-25 de støvfjernelse. Endvidere tilføres der via ledning 5 1,38 t calciumcarbonat i stedet for calciumhydroxid.
De 26 t/time fast stof, der udtages via ledningen 7, indeholder overvejende allerede udbrændt flyvestøv samt desuden uforbrændt carbon, der mængdemæssigt svarer 30 til 5% af det direkte fra fyringen kommende støv og kan forbrændes fuldstændigt i hvirvellagsreaktoren 12. Derved tillader den positive varmebalance fraføring af 1 MW i form af damp. SC^-Fraskillelsen udgør ved et Ca/S-forhold på 1,1:1 igen 90%. Via ledningen 28 udsluses 4 t/time af 35 et produkt, der overvejende består af calciumsulfat og flyvestøv. Calciumoxidindholdet ligger ved 3,1 vægt-%, og indholdet af brændbare bestanddele er mindre end 0,5 vægt-%.

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til fraskillelse af i det væsentlige af svovloxider dannede skadelige stoffer fra afgangsgasser ved temperaturer under 150°C ved hjælp af et sorp- 5 tionsmiddel på basis af calciumcarbonat, calciumoxid og/-eller calciumhydroxid, der føres i et cirkuleret hvirvellag dannet af en hvirvellagsreaktor, en udskiller og en tilbageføringsledning, kendetegnet ved, at 1. en delstrøm af belastet sorptionsmiddel afgrenes fra 10 det cirkulerende hvirvellag og underkastes en oxiderende behandling ved en temperatur på 600-1200°C, 2. den overvejende del af det oxidationsbehandlede sorptionsmiddel føres tilbage til det cirkulerende hvirvellag, og en delstrøm, der fortrinsvis indeholder det anvendte 15 sorptionsmiddel som calciumsulfat, udsluses, og 3. frisk sorptionsmiddel svarende til den udslusede del-strøm føres til det cirkulerende hvirvellag og/eller til trinet med oxiderende behandling.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g- 20 net ved, at den oxiderende behandling foretages i et hvirvellag, fortrinsvis et cirkulerende hvirvellag.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den oxiderende behandling af det af-grenede sorptionsmiddel foretages ved en temperatur i om- 25 rådet 800-1000°C.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at man før tilbageføringen af det oxidationsbehandlede sorptionsmiddel til det cirkulerende hvirvellag aktiverer dette ved direkte indsprøjtning af 30 vand.
5. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at sorptionsmidlet, der skal underkastes den oxiderende behandling, forvarmes med afgangsgasserne fra den oxiderende behandling.
6. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at der til gasstrømmen, DK 162143 B O der kommer ud fra det sidste svæve-udvekslingstrin, sættes vand eller kalkmælk til tungmetaludskillelse eller halo-genidbinding.
7. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 5 1-6, kendetegnet ved, at afgangsgasserne, der skal renses, befries for flyvestøv, fortrinsvis ved hjælp af et elektrofilter, før tilledningen til det cirkulerende hvirvellag.
8. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 10 1-7, kendetegnet ved, at sorptionsmidlet, der er udtaget fra trinet med den oxiderende behandling, afkøles under samtidig forvarmning af de reaktionsdeltagere, der skal indføres i trinet med den oxiderende behandling.
9. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 15 1-8, kendetegnet ved, at det fra trinet med den oxiderende behandling udtagne og afkølede sorptions-middel underkastes en klassificerende behandling til opdeling i en calciumsulfatfattig og en calciumsulfatrig fraktion.
10. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 20 1-9, kendetegnet ved, at man fortrinsvis fører den finkornede andel af det i sorptionstrinet fremkomne sorptionsmiddel til trinet med den oxiderende behandling. 25 30 35
DK300484A 1983-06-21 1984-06-20 Fremgangsmaade til fraskillelse af skadelige stoffer, isaer svovloxider, fra afgangsgasser DK162143C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833322159 DE3322159A1 (de) 1983-06-21 1983-06-21 Verfahren zur abtrennung von schadstoffen aus abgasen
DE3322159 1983-06-21

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK300484D0 DK300484D0 (da) 1984-06-20
DK300484A DK300484A (da) 1984-12-22
DK162143B true DK162143B (da) 1991-09-23
DK162143C DK162143C (da) 1992-02-17

Family

ID=6201885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK300484A DK162143C (da) 1983-06-21 1984-06-20 Fremgangsmaade til fraskillelse af skadelige stoffer, isaer svovloxider, fra afgangsgasser

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4670237A (da)
EP (1) EP0129273B1 (da)
JP (1) JPS6048119A (da)
AT (1) ATE44660T1 (da)
AU (1) AU2958284A (da)
CA (1) CA1236266A (da)
DE (2) DE3322159A1 (da)
DK (1) DK162143C (da)
ES (1) ES533534A0 (da)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1289728C (en) * 1984-07-30 1991-10-01 Mitsuhiro Horaguchi Method for treating exhaust gas
JPH0685888B2 (ja) * 1985-06-28 1994-11-02 三菱重工業株式会社 湿式排ガス処理装置における排液の処理方法
DE3526008A1 (de) * 1985-07-20 1987-01-22 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur entfernung von schadstoffen aus rauchgas
DE3544764A1 (de) * 1985-12-18 1987-06-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur entfernung von schadstoffen aus abgasen
JPH0653820B2 (ja) * 1986-03-26 1994-07-20 ポリプラスチックス株式会社 分極配向を固定化させてなる樹脂成形体
US5213587A (en) * 1987-10-02 1993-05-25 Studsvik Ab Refining of raw gas
AT389825B (de) * 1988-04-29 1990-02-12 Waagner Biro Ag Verfahren und sorptionsbett zur trockenen abgas- oder abluftreinigung
FR2664022B1 (fr) * 1990-06-28 1995-06-16 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif pour generer de la chaleur comportant une desulfuration des effluents avec des particules d'absorbant de fine granulometrie en lit transporte.
GB9025846D0 (en) * 1990-11-28 1991-01-09 Boc Group Plc Treatment of gas
DE4039213C2 (de) * 1990-12-08 1994-02-03 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zur Entstaubung, Entschwefelung und Entstickung von Verbrennungsabgasen
FR2671855B1 (fr) * 1991-01-17 1997-09-19 Inst Francais Du Petrole Installation de generation de chaleur comportant des moyens de desulfuration utilisant des absorbants regenerables.
US5202101A (en) * 1991-03-21 1993-04-13 General Electric Environmental Services Regenerative process and system for the simultaneous removal of particulates and the oxides of sulfur and nitrogen from a gas stream
FR2674766A1 (fr) * 1991-04-08 1992-10-09 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de traitement des effluents gazeux issus d'une unite de craquage catalytique.
DE4206602C2 (de) * 1992-03-03 1995-10-26 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Entfernen von Schadstoffen aus Verbrennungsabgasen und Wirbelschichtreaktor hierzu
AT401890B (de) * 1994-11-10 1996-12-27 Scheuch Alois Gmbh Verfahren und anlage zur reinigung von schadstoffbelasteten gasen, insbesondere von rauchgasen
DE19517863C2 (de) * 1995-05-16 1998-10-22 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur trockenen Entschwefelung eines Verbrennungsabgases
AT404565B (de) * 1997-06-05 1998-12-28 Scheuch Alois Gmbh Verfahren zur reinigung von schadstoffbelasteten gasen
AT504426B8 (de) * 2006-10-24 2008-09-15 Scheuch Gmbh Vorrichtung zum befeuchten eines sorptionsmittels
AT504104B1 (de) * 2006-12-07 2008-03-15 Austrian Energy & Environment Verfahren zur behandlung von kalziumhältigen feststoffen
US7964170B2 (en) * 2007-10-19 2011-06-21 Fluegen, Inc. Method and apparatus for the removal of carbon dioxide from a gas stream
JP4986822B2 (ja) * 2007-11-19 2012-07-25 中部電力株式会社 ガスの化学的乾式処理方法
US20100074828A1 (en) * 2008-01-28 2010-03-25 Fluegen, Inc. Method and Apparatus for the Removal of Carbon Dioxide from a Gas Stream
PL2671626T3 (pl) * 2012-06-04 2019-03-29 Hitachi Zosen Inova Ag Sposób oczyszczania gazów odlotowych ze spalania śmieci z zawracaniem sorbentu, które obejmuje wymiennik ciepła do chłodzenia sorbentu
US8518353B1 (en) * 2012-10-09 2013-08-27 Babcock Power Development LLC Reduced sorbent utilization for circulating dry scrubbers
EP2910596A4 (en) * 2012-10-17 2016-11-16 Univ Gifu REINFORCING FIBER / RESIN FIBER COMPOSITE FOR THE MANUFACTURE OF A FIBER-REINFORCED THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
CN105139897B (zh) * 2015-07-23 2017-08-11 清华大学 一种大规模连续制备包覆颗粒的系统
EP3408018A1 (en) * 2016-01-26 2018-12-05 Outotec (Finland) Oy Method and apparatus for treating a leaching residue of a sulfur-containing metal concentrate
DE102016103349A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Outotec (Finland) Oy Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines verunreinigten Feststoffes
CN111032192A (zh) * 2017-09-06 2020-04-17 勒瓦研究开发股份有限公司 在cds烟道气处理中用于处理烟道气的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1119432A (en) * 1965-01-30 1968-07-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas-powder contact process and apparatus therefor
NL163727C (da) * 1967-06-07 Exxon Research Engineering Co
BE759736A (fr) * 1969-12-02 1971-06-02 Exxon Research Engineering Co Purification de combustibles;
DE3009366A1 (de) * 1980-03-12 1981-09-24 Wehrle-Werk Ag, 7830 Emmendingen Einrichtung zur trocknen entfernung von schadstoffen aus rauchgasen
US4454100A (en) * 1980-05-05 1984-06-12 Toschi Produktions-Gmbh Condensation process for separating air pollutants from waste gases, and specifically from flue gases
US4495162A (en) * 1981-09-04 1985-01-22 A/S Niro Atomizer Preparation of a calcium sulfate anhydrite material of low chloride content
DE3135200A1 (de) * 1981-09-05 1983-03-17 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Verfahren zur behandlung von endprodukten aus der rauchgasentschwefelung
DK450781A (da) * 1981-10-12 1983-04-13 Niro Atomizer As Fremgangsmaade til fjernelse af nitrogenoxider og svovloxider fra spildgasser
DE3235559A1 (de) * 1982-09-25 1984-05-24 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur entfernung von schwefeloxiden aus rauchgas
US4495165A (en) * 1983-10-03 1985-01-22 Gurza Guillermo R Method of purification of phosphoric acid

Also Published As

Publication number Publication date
DK300484D0 (da) 1984-06-20
DE3478995D1 (en) 1989-08-24
DK300484A (da) 1984-12-22
AU2958284A (en) 1985-01-03
EP0129273A2 (de) 1984-12-27
ATE44660T1 (de) 1989-08-15
DE3322159A1 (de) 1985-01-03
ES8600700A1 (es) 1985-03-16
ES533534A0 (es) 1985-03-16
EP0129273B1 (de) 1989-07-19
CA1236266A (en) 1988-05-10
DK162143C (da) 1992-02-17
JPS6048119A (ja) 1985-03-15
EP0129273A3 (en) 1987-05-06
JPH0421524B2 (da) 1992-04-10
US4670237A (en) 1987-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK162143B (da) Fremgangsmaade til fraskillelse af skadelige stoffer, isaer svovloxider, fra afgangsgasser
CA1212824A (en) Process of removing polluants from exhaust gases
US4810478A (en) Process of removing pollutants from flue gas
US5246680A (en) Process for desulfurization of flue gases
KR100440430B1 (ko) 연소가스의건식탈황방법
PL200482B1 (pl) Sposób i urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki
UA52592C2 (uk) Спосіб відокремлення газоподібних забруднювань від гарячих процесних газів
FI73756C (fi) Metod och anordning foer regenerering av pappersindustrins avlut.
EP0000251B1 (en) Production of hydrogen sulfide from sulfur dioxide obtained from flue gas
CN86108755A (zh) 烟气净化,特别是烟气脱硫方法
KR950010795B1 (ko) 탈황 방법과 장치
DK165736B (da) Fremgangsmaade til fjernelse af skadelige stoffer fra roeggasser
JPS5930983A (ja) 使用済パルプ処理液からの熱および化学有価物の回収方法および装置
EP0688238A1 (en) PROCESS AND APPARATUS FOR PURIFYING SMOKE GASES
US4255388A (en) Apparatus for the production of H2 S from SO2 obtained from flue gas
KR820001196B1 (ko) 배기가스내 이산화유황으로 부터 유화수소의 제조공정
US4382011A (en) Composition of matter useful in flue gas desulfurization process
DK145672B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af et middel til neutralisation af sure bestanddele i roeggas samt anvendelse af midlet
US4202869A (en) Process for the desulfurization of flue gases
KR820000687B1 (ko) 배기가스내 이산화유황으로부터 유화수소의 회수방법
JPS63224716A (ja) 高温の酸化硫黄含有ガスの脱硫方法と装置
NO864326L (no) Fremgangsmaate til behandling av vannholdig kondensat.
Miller et al. Production of H 2 S from SO 2 obtained from flue gas
Abrams et al. SO 2 removal
SE510717C3 (da)

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed