DK174985B1 - Apparat af afsvovling af røggas ved vådbehandling - Google Patents

Description

i DK 174985 B1

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til afsvovling af røggas ved vådbehandling, hvilket apparat er af den art, der er angivet i krav l's indledning.

Et afsvovlingsapparat ifølge kalk-gipsmetoden er 5 velkendt som røggasafsvovlingsapparat af vådtypen og anvendes til at absorbere svovloxider (herefter forkortet som SOx) , i der er indeholdt i røggassen, under anvendelse af en kalciumforbindelse som absorptionsmiddel, og til omdannelse af kalciumsulfit, der er frembragt ved reaktionen, til gips, 10 som er stabilt. Gipsen udvindes med et frembragt hjælpemateriale.

Afsvovlingsreaktionen ifølge kalk-gipsmetoden er repræsenteret ved følgende formel: 15 CaC03 + S02 + 1/1H20 -* CaS03-l/2H20 + C02

CaS03·l/2H20 + l/202 + 3/2 H20 -* CaSC>4 · 2H20 20 I et sådant konventionelt røggasafsvovlingsapparat af vådtypen er et absorptionsmiddeltårn til absorbering af SOx indeholdt i røggassen ved at bringe den i kontakt med en opslæmning indeholdende absorptionsmidlet i en gas-væskefase og et oxideringstårn til oxidering af kalciumsulfit, 25 som er dannet ved reaktionen, tilvejebragt adskilt fra hinanden .

Med henblik på at forenkle opbygningen af dette apparat har rettighedshaverne til den foreliggende opfindelse i JP Ul 60-132830 foreslået et andet apparat, i hvilket f 30 absorptionsreaktionen og oxidationsreaktionen udføres i et enkelt tårn. I dette apparat blæses nemlig luft til en del tæt ved en omrører tilvejebragt inden i en opslæmningsrecir-kulationstank placeret i en nedre del af absorptionstårnet, så at kalciumsulfitten, der er indeholdt i opslæmningen, 35 oxideres med luften, der bringes til at boble af omrøreren.

Fig. 18 viser dette apparat i et samlet anlæg. Det DK 174985 B1 2 sidstnævnte består i hovedsagen af et støvfjerningstårn 102 til fjernelse af støv fra røggas 101 og et absorptionstårn 103 til absorbering af SOx indeholdt i røggassen 101 og oxidering af de kemiske produkter, der er frembragt ved 5 reaktionen og genvinding af produkterne som gips.

Røggassen 101, der tilføres fra en ikke vist kedel, 4 behandles ved støvfjernelse og afkøles om nødvendigt i støv-fjerningstårnet 102. I støvfjerningstårnet 102 hæves et stillestående recirkulationsfluidum 105 i en recirkulations-10 tank 104 med en recirkulationspumpe 106. Recirkulationsfluidet 105 udsprøjtes inden i støvfjerningstårnet 102 med henblik på fjernelse af støv, hydrogenchlorid (HC1) og hydrogenfluorid (HF) fra røggassen. Omrørere 107 til forhindring af bundfældelse er tilvejebragt inden i recirkulationstanken 15 104.

Røggassen 101, hvorfra støvet er blevet fjernet, tilføres til absorptionstårnet 103, hvor røggassen bringes i kontakt med en absorptionsmiddelopslæmning bestående hovedsagelig af kalk og gips, og som udsprøjtes fra sprederdele 20 108. Røggassen 101, hvorfra SOx er fjernet ved kontakten, føres gennem en affugter 110 og udledes fra en øvre del af absorptionstårnet 103 til omgivelserne.

Opslæmningen 109, som har absorberet SOx, falder nedad og tilbageholdes midlertidigt i en opslæmningsrecirku-25 lationstank 111, der er tilvejebragt i ét stykke med en nedre del af absorptionstårnet 103. Den tilbageholdte opslæmning 109 omrøres med omrørere 112A tilvejebragt i den nedre del af tanken 111 og tilføres til sprederdelene 108 i den øvre del af absorptionstårnet 103 gennem en opslæmnings-30 ledning 104 med en recirkulationspumpe 113. Den ovenfor beskrevne absorptionsproces gentages.

På den anden side tilføres luft, der er sat under tryk med en kompressor 115, til en del tæt ved omrørerne 112B med henblik på oxideringen gennem lufttilførselsrør 35 117. Luften bringes til at boble ved omrøringsvirkningen fra omrørerne 112B for at oxidere kalciumsulfit i kontakt med DK 174985 B1 3 opslæmningen 109, der er tilbageholdt i tanken 111.

Ved dette apparat bør det imidlertid bemærkes, at luften 116 tilføres gennem kun én del i forhold til en roterende vinge i hver oxidationsomrører 112B. På grund af 5 den omstændighed, at massefylden af luften 116 er langt mindre end af opslæmningen 109, er området tæt ved den roterende vinge desuden adskilt i et område, hvor en stor mængde luft er til stede, og et andet område, hvor en stor mængde opslæmning 109 er til stede. Som en følge heraf vil 10 luften 116 ikke i tilstrækkelig grad blive bragt til at boble i fine bobler i opslæmningen 109. Altså bringes luften i kontakt med opslæmningen 109 under den betingelse, at boblestørrelsen af luften holdes ved et forholdsvis stort niveau, så at oxidationen af kalciumsulfitten som helhed 15 ikke udføres godt.

Ligeledes er, som beskrevet ovenfor, de to dele som består hovedsagelig af henholdsvis luft 116 og opslæmning 109 dannet i vingens rotationsområde, så at omrøreren 112B meddeles en ubalance. Som en følge heraf vil apparatet lide 20 af et teknisk problem såsom frembringelse af vibration og støj .

Fig. 19 og 20 er delsnitgengivelser forfra og ovenfra visende et sodavandsfremstillingsapparat omhandlet i US patentskrift nr. 2 404 679.

25 I fig. 19 og 20 er vand 151 indeholdt i en tank 150.

Lejer 154a og 154b er monteret på centrale dele af henholdsvis et øvre dæksel 153 og en bundplade 152. En hul, roterende aksel 155 er monteret mellem det øvre og nedre leje 154a og 154b. Drejelige rør 156 og roterende vinger 157 er skiftevis 30 tilvejebragt i flere trin omkring og på en del af den roterende aksel 155, som er neddykket i vandet 151.

I det øvre dæksel 153 er der dannet en trykgastilførselsbane 158, hvis spidse ende er i forbindelse med et ak-sialt hul 159 i den roterende aksel 155. Den nedre ende af 35 det aksiale hul er på sin side lukket som vist i fig. 19.

En karboniseret (CC>2-holdig) gas tilført under tryk DK 174985 B1 4 fra trykgastilførselsbanen 158 føres gennem det aksiale hul 159 og indblæses i vandet fra hvert af de drejende rør 156 som bobler 161. Indblæsningsenergien af den karboniserede gas 160, der indblæses fra de drejelige rør 156, får disse 5 og de drejelige vinger 157 til at rotere sammen i retning med uret i fig. 20. Som en følge heraf omrøres vandet 151 inden i tanken 150.

Imidlertid forekommer der i dette apparat, eftersom de drejelige rør 156 og vingerne 157 roterer sammen, næsten 10 ingen relativ bevægelse mellem boblerne 161 og vingerne 157. Som en følge heraf frembringes der forholdsvis store bobler til forskel fra den foreliggende opfindelse, ifølge hvilken der frembringes små bobler på grund af skærevirkning, der ledsager rotationen af vingerne 157, som det skal be-15 skrives senere. Ligeledes ville, hvis tilførselstrykket af den karboniserede gas 160 blev forøget, boblerne 161 blive indblæst radialt udad forbi det roterende område 162 for vingerne 157 (se fig. 20), så at der næsten ikke ville være nogen kontakt med de roterende vinger 157. I dette tilfælde 20 ville en ønsket omrøring eller blanding ikke blive opnået.

I GB-A-2 171 400 beskrives et apparatur til afsvovling af røggas, hvori opslæmningen omrøres ved hjælp af en propeller med lodret akse, idet luft indføres i opslæmningen fra et ringformet udløb, som er tilvejebragt under omrører-25 propelleren. De relativt store bobler, som forlader luftindløbet, vil, selv om de blandes med opslæmningen i en vis grad ved hjælp af omrøreren, ikke blive opsplittet i meget fine bobler, som er ønskelige, hvis en god oxidationsreaktion skal opnås. Yderligere kunne væsentlige problemer for-3 0 ventes, med dette lodrette arrangement af indblæsningsenheden og omrøreren, idet indblæsningsenheden skal forløbe dybt i opslæmningen med en deraf følgende forøgelse af tendensen til tilstopning og slid, som følge af enhver standsning af ind-blæsningsfunktionen under opslæmningen.

3 5 Formålet med opfindelsen er at opnå et apparat af den indledningsvis nævnte art, der i forhold til den kendte DK 174985 B1 5 teknik er i stand til i større omfang at frembringe fine bobler af oxidiationsgassen og bevirke en mere effektiv fordeling af disse alt i alt til fremskyndelse af oxideringen af absorptionsmiddelopslæmningen, og som samtidig sikrer 5 god beskyttelse af de roterende elementer mod slid hidrørende fra slibende materialer i denne opslæmning.

Formålet opnås ved at indrette det indledningsvis nævnte apparat som angivet i krav l's kendetegnende del.

Apparatet ifølge opfindelsen omfatter et tilførselsor-10 gan for oxiderende gas til i det væsentlige ensartet tilførsel af oxiderende gas indeholdende oxygen såsom luft fra bagsiderne af de roterende vinger i omrørerne over hele omkredsen af et roterende område af de roterende vinger på en sådan måde, at den oxiderende gas, der tilføres fra til-15 førselsorganet for oxiderende gas, bringes til at boble findelt i absorptionsmiddelopslæmningen ved rotationen af vingerne.

Ved som beskrevet ovenfor i det væsentlige ensartet at tilføre den oxiderende gas over hele omkredsen af det 20 roterende område fra bagsiden af de roterende vinger dannes en tynd film på en overflade af hver roterende vinge, gas-filmen overskæres ved kontakten med opslæmningen under rotationen af vingen, og meget fine bobler frembringes fra den yderste ende af vingen. De meget fine bobler medføres i 2 5 den opslæmning, der bevæger sig fra bagsiden til forsiden af vingen, og spredes over tanken og bringes derved i kontakt med opslæmningen og fremskynder oxideringen af kalciumsul-fitten.

Sædvanligvis omfatter opslæmningen slibende materia-30 ler. Hvis opslæmningen således kommer i kontakt med de rote-k' rende elementer, nedslider opslæmningen disse elementer.

Ifølge den foreliggende opfindelse og som vist eksempelvis i fig. 4, er den drejelige aksel 25 omgivet eller dækket af dysen. Eftersom den oxiderende gas (luft) yderligere ind-35 blæses i opslæmningstanken igennem dysen, er opslæmningen forhindret i at strømme tilbage fra opslæmningstanken til DK 174985 B1 6 dysen. De roterende elementer, f.eks. den drejelige aksel 25 og den mekaniske tætning 24, forhindres således i at blive nedslidt.

Ifølge den foreliggende opfindelse forløber kammeret 5 27 yderligere igennem en omkredsvæg i opslæmningstanken 10, og den oxiderende gas (luft) indføres i kammeret. Såsnart luften er akkumuleret indvendigt i kammeret 27, kan den ovennævnte slidbeskyttelse ved hjælp af luft, selv om lufttilførslen midlertidigt afbrydes, i nogen grad tilvejebrin-10 ges.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 til 5 viser et røggasafsvovlingsapparat af vådtypen ifølge en første udførelsesform for opfindelsen, 15 idet fig. 1 viser en skematisk gengivelse af hele apparatet og fig. 2 en plangengivelse i tværsnit visende et dimen-sionelt forhold for et absorptionstårn, 20 fig. 3 en gengivelse illustrerende et dimensionelt forhold for et absorptionstårn, fig. 4 en sidegengivelse tildels i snit visende den oxiderende omrører, fig. 5 en gengivelse illustrerende en tilstand ved 25 frembringelse af meget små bobler, fig. 6 en gengivelse illustrerende en prøvningstilstand for apparatet ifølge denne udførelsesform, fig. 7 et diagram visende forholdet mellem dyseudstrømningshastighed og afdræningsmængde, 30 fig. 8 et diagram visende forholdet mellem dyseud strømningshastighed og trykfald, fig. 9 et diagram visende forholdet mellem vinklen Θ og oxidationshastigheden, fig. 10 i større målestok en modifikation af dysen, 35 fig. 11 en sidegengivelse tildels i snit visende en omrører anvendt i et røggasafsvovlingsapparat af vådtypen DK 174985 B1 7 ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen, fig. 12 og 13 skematiske gengivelser visende en tredie og fjerde udførelsesform for opfindelsen, fig. 14 en sidegengivelse tildels i snit visende en 5 omrører anvendt i et røggasafsvovlingsapparat af vådtypen ifølge en femte udførelsesform, fig. 15 en frontalgengivelse visende et kammer anvendt i den i fig. 14 viste omører, fig. IS en skematisk gengivelse visende et røggasaf-10 svovlingsapparat af vådtypen ifølge en sjette udførelsesform for opfindelsen, fig. 17 en perspektivgengivelse med dele fjernede af et røggasafsvovlingsapparat af vådtypen ifølge en syvende udførelsesform for opfindelsen.

15 fig. 18 en samlet skematisk gengivelse af et røggas afsvovlingsapparat af vådtypen iølge den kendte teknik, fig. 19 en gengivelse forfra og tildels i snit af et apparat til fremstilling af sodavand ifølge den kendte teknik, og 20 fig. 2 0 en plangengivelse af det i fig. 19 viste apparat.

Fig. 1 til 5 viser et røggasafsvovlingsapparat af vådtypen ifølge en første udførelsesform for opfindelsen.

Først skal opbygningen af det samlede apparat beskrives med 25 henvisning til fig. 1. I fig. 1 er apparatet hovedsagelig sammensat af et støvfjerningstårn 1 og et absorptionstårn 2 anbragt nedenstrøms for støvfjerningstårnet 1 i røggasstrømningsretningen .

Røggassen, der tilføres fra et ikke vist varmekraft-30 værk, behandles ved en støvf jerningsbehandling og en afkølingsbehandling i støvfjerningstårnet 1. Et recirkulationsfluidum 5 bestående hovedsagelig af vand tilbageholdes i en recirkulationstank 4 og hæves med en recirkulationspumpe 6 og spredes i støvfjerningstårnet 1 og fjerner derved støv 35 og hydrogenchlorid (HCl) indeholdt i røggassen 3. Der er tilvejebragt omrørere 7 af aksialstrømningstypen inden i DK 174985 B1 8 recirkulationstanken 4 for at forhindre bundfældning.

Det bør bemærkes, at i det tilfælde, hvor mængden af støv eller oxiderende gas indeholdt i røggassen 3 er lav, og temperaturen af røggassen 3 er forholdsvis lav, kan støv-5 fjerningstårnet 1 udelades.

Røggassen 3, hvorfra støvet er blevet fjernet som beskrevet ovenfor, tilføres til absorptionstårnet 2, hvor røggassen 3 bringes i kontakt med en absorptionsmiddelopslæmning 9 indeholdende kalksten, som tilføres fra spreder-10 dele 8. Røggassen, hvorfra SOx er blevet fjernet på grund af denne kontakt, udledes fra det øverste af tårnet gennem en affugter 10.

Opslæmningen 9, der absorberer SOx, falder nedad og tilbageholdes midlertidigt i en opslæmningscirkulationstank 15 11, som et tilvejebragt sammenhængende med den nedre del af absorptionstårnet 2. Den tilbageholdte opslæmning 9 omrøres med omrørere 12A af aksialstrømningstypen udelukkende for at forhindre bundfældning i den nedre del af tanken 11. Opslæmningen 9 tilføres til sprederdele 8 i den øvre del af 20 tårnet gennem en opslæmningsrecirkulationsledning 14 og bringes i kontakt med røggassen 3 for at udøve den afsvovlende behandling på samme måde som beskrevet foran.

På den anden side tilføres luft 16, der er sat under tryk med et trykpåføringsorgan såsom en kompressor 15 eller 25 en blæser, gennem lufttilførselsrør 17 til nærheden af omrørere 12B med henblik på oxidation. Luften bringes til at boble i meget fine bobler ved virkningen af omrørerne 12B og bringes i kontakt med opslæmningen 9 i tilbageholdelsestanken 11 og oxiderer derved svovlholdig kalcium indeholdt 30 i opslæmningen. Når kalciumsulfitten er oxideret til dannelse af gips, fjernes en del af opslæmningen til en ikke vist gipsudvindingsproces.

Når der for eksempel er tale om et røggasafsvovlings-apparat af vådtypen, der anvendes i et varmekraftværk med en 35 kapacitet på 500.000 kw, er som vist i fig. 3 den samlede højde hl af absorptionstårnet 2 mere end 3 0 m, dets indre DK 174985 B1 9 diameter d er ca. 15 til 18 m, og dybden af væske i den tilbageholdte opslæmning 9 er ca. 7,5 til 13 m. Apparatet har således store dimensioner.

Indretningen og opbygningen af oxidat ionsomrørerne 5 skal nu beskrives.

Blandt apparatur til blanding af gas-væskefase findes der udover omrørere af aksialstrømningstypen, som den foreliggende opfindelse angår, roterende forstøvere (for eksempel omhandlet i japansk brugsmønsterpublikation nr. 52-117543 10 og US patentskrift nr. 3 802 674) . Disse roterende forstøvere er konstrueret således, at gas tilføres under tryk til det indre af en konisk, roterende del, og boblerne udledes ved centrifugalkraften mens de overskæres af de nedre kanter af den roterende del.

15 Eftersom den roterende forstøver ikke har nogen om røringsvirkning, er omrøringen eller blandingen af væske og gas imidlertid utilstrækkelig. Derfor er det, selv om meget fine bobler frembringes ved kanterne af de roterende dele, umuligt at opnå den tilstræbte blanding eller kontakt med 2 0 væsken.

Eftersom det er umuligt at anbringe den roterende del i en langsgående stiling, er det ligeledes foreslået at anbringe den roterende del på bunden af en opslæmningsrecirkulationstank, som det skal beskrives senere. Eftersom der 25 påføres en stor belastning på adskillige tons på tankbunden, foreligger der imidlertid et problem med at understøtte belastningen af absorptionstårnet (opslæmningsrecirkulationstanken) . Det er yderligere nødvendigt at tilvejebringe et underjordisk kammer eller en kælder til anbringelse af driv-30 dele til de roterende forstøvere. Ligeledes ville der blive frembragt en kavitation i recirkulationspumpen. Ydermere er det med henblik på at undertrykke forekomsten af kavitation blevet foreslået at forlænge akselen for den roterende del.

Hvis dette blev iværksat, ville der imidlertid foreligge et 35 problem med vibration af den roterende del ved ca. 500 til 1000 o/min. Som bemærket foran vil det være vanskeligt at DK 174985 B1 10 anvende den roterende forstøver på passende måde. I betragtning af de foran beskrevne problemer anvendes ved den foreliggende opfindelse de til siden anbragte omrørere af ak-sialstrømningstypen i apparatet.

5 Ved den førnævnte udførelsesform er de oxiderende omrørere 12B anbragt i ét eller flere trin ovenover de bund-fældelse forhindrende omrørere 12A som vist i fig. 1. Med andre ord er de oxiderende omrørere 12B tilvejebragt i afstand fra sugeåbningerne til recirkulationspumpen 13 og 10 forhindrer derved kavitation i recirkulationspumpen 13 på grund af indsugning af luft.

Hver af omrørerne 12B er af den i sideretningen forløbende aksiale strømningstype, som er ført gennem omkredsvæggen af opslæmningsrecirkulationstanken 11. De forskellige 15 omrørere (to i den viste udførelsesform) er anbragt langs omkredsretningen. En roterende vinge 19 i hver omrører 12B er fortsat en vinkel α i en forud fastlagt retning i forhold til en stiplet linie, der fører gennem centret 0 af opslæmningsrecirkulationstanken 11. {Forsætningsretningen er til 2 0 venstre set ovenfra) . Forsætningsvinklen a er fortrinsvis valgt i området 10 til 25 grader med henblik på effektivt at frembringe hvirvelstrømning. I den viste udførelsesform er forsætningsvinklen 15 grader.

Derfor får rotationen af vingen 19 opslæmningen 9, 25 der er placeret ved bagsiden af vingen, til at strømme som angivet ved pile i fig. 2. Opslæmningens strømningsretning ændres ved sammenstødet med omkredsvæggen af tanken 11 og medføres i den strømning af opslæmningen, der er blevet frembragt af den tilgrænsende omrører 12B og frembringer derved 30 en hvirvelstrømning af opslæmningen 9 inden i tanken 11.

For øvrigt frembringes en sådan strømningstilstand ligeledes af omrørerne 12A til forhindring af bundfældning {to i den viste udførelsesform). Følgelig bliver den som helhed i tanken 11 tilbageholdte opslæmning altid fluidiseret i en 35 enkelt hvirvelstrømning under driften.

Hver oxidationsomrører 12B er af den aksiale strøm- DK 174985 B1 11 ningstype og indbefatter som vist i fig. 4 en drivmotor 21, der er monteret ved hjælp af en plade 2 0 på omkreds væggen af tanken 11, en gearkasse 22 til hastighedsreduktion, en mekanisk pakning 24, en drejelig aksel 25, tre roterende 5 vinger 19 og et monteringsleje 2S. Rotationshastigheden af vingerne 19 ligger i området fra ca. 250 til ca. 2000 o/min. Vingerne 19 er af propellertypen, og deres stigningsforhold ligger i området fra 1,0 til 1,75.

Et kammer 27 med et forud fastlagt rumfang er monte-10 ret, så det omgiver den drejelige aksel 25 på forsiden af monteringslejet 26 i omrøreren 12B. En dyse 28 er tilvejebragt ved den forreste ende af kammeret 27. Dysen 28 er koaksialt anbragt omkring den drejelige aksel 25 i en forud fastlagt afstand. Den ydre ende af dysen 28 strækker sig 15 til tæt ved den nærmeste ende af vingerne på den drejelige aksel 25. En ringformet indblæsningsåbning 29 er dannet omkring den drejelige aksel 25 som vist i fig. 5.

Som vist i fig. 4 er et lufttilførselsrør 17 forbundet med den øvre del af kammeret 27, og et drænudledningsrør 20 30 er forbundet med den nedre del af kammeret 27.

Kortvarigt pulseres afgangen fra kompressoren eller blæseren 15 for at frembringe trykændring. Når strømningshastigheden eller trykket af luften 16 sænkes, strømmer opslæmningen tilbage inden i dysen 28 for at bevirke en 25 aflejring. Med henblik på at undertrykke trykændringen er kammeret 27 tilvejebragt. Kammeret 27 kan være tilvejebragt ethvert sted i lufttilførselsrøret. Hvis kammeret 27 imidlertid er tilvejebragt ovenstrøms for den mekaniske pakning 24 i omrøreren 12B som vist i udførelsesformen, er den mekaniske 30 pakning 24 omgivet af luft, så at det er muligt at holde den mekaniske pakning 24 ude af kontakt med opslæmningen.

Som følge heraf forhindres slid og korrosion af den mekaniske pakning for at forlænge dens brugslevetid.

En ikke vist ventil er monteret midt i drænudled-35 ningsrøret 30 og er lukket under afsvovlingsbehandlingen.

En luftmængde på for eksempel 500 Nm3 pr. time (for en enkelt DK 174985 B1 12 omrører) tilføres gennem lufttilførselsrøret 17 til kammeret 27. Strømningshastigheden af luften 16 forøges til et forud fastlagt niveau ved passagen gennem det snævre mellemrum mellem den drejelige aksel 25 og dysen 28. Luften indblæses 5 i det væsentlige ensartet i en tynd luftfilm fra den ringformede indblæsningsåbning, der udmunder i retning mod den bagerste del af de roterende vinger 19.

Den indblæste luft ledes af krumme overflader på de nærmeste ender af de pågældende vinger 19 og bringes til at 10 strømme over på de glatte overflader af vingerne 19 for at danne en yderst tynd luftfilm på overfladerne. Eftersom vingerne 19 roterer med den forud fastlagte omdrejningshastighed, overskæres luftfilmen fra endedelene på grund af kontakt med opslæmningen. Luftfilmen adskilles og vibreres 15 bort fra de ydre omkredse af vingerne 19 til dannelse af uendelig fine bobler 18. Boblerne 18 dannes i det væsentlige ensartet over hele omkredsen og indersiden af omdrejningsområdet 31 for vingerne 19 som vist i fig. 5. Der findes intet fænomen, hvorved omdrejningsområdet adskilles til en del 2 0 med en stor mængde luft (store bobler) som ved den kendte teknik.

De således frembragte fine bobler 18 medføres i opslæmningsstrømmen fra bagsiden til forsiden af vingerne 19 ved rotationen af vingerne 19. Boblerne 18 bevæges i tanken 25 11 sammen med hvirvelstrømmen af opslæmningen 9 (se fig.

2). I mellemtiden oxideres kalciumsulfitten.

I det følgende skal den passende luftudstrømningshastighed fra dysen 28 i udførelsesformen beskrives.

Opfinderne fremstillede et eksperimentelt apparat, 30 der imødekom følgende betingelser: diameter af opslæmningsrecirkulationstanken: 2200 mm højde af opslæmningsrecirkulationstanken: 2500 mm monteringsstilling af de bundfældningsforhindrende omrørere 12A fra bunden: 300 mm 35 væskedybde af tilbageholdt opslæmning 9: 2000 mm koncentration af opslæmning 9: 1,06 DK 174985 B1 13 type roterende vinger: propellertype stigningsforhold for roterende vinger 19: 1,0 ydre diameter af roterende vinger 19: 200 mm yderdiameter af roterende aksel 25: 32 mm 5 inderdiameter af dyse: 42,4 mm

Med dette apparat blev udstrømningshastigheden af luften 16 fra dysen 28 varieret, og strømningshastigheden af en del af den tilbageholdte opslæmning 9 gennem dysen 28 10 fra drænudledningsrøret 30 blev målt som vist i fig. 6. Resultaterne er vist i fig. 7.

Ved betragtning af fig. 7, vil det forstås, at hvis dyseudstrømningshastigheden for luften 16 er mindre end 10 m/sek, indføres opslæmningen 9 i kammeret 27 gennem dysen 15 28 og tilbageholdes i kammeret (eftersom drænudledningsven tilen, der er tilvejebragt i drænudledningsrøret 30, altid er lukket under afsvovlingsbehandling). Som en føgle heraf ophobes faste komponenter indeholdt i opslæmningen 9 og forårsager tilstopning af dysen 28. Hvis på den anden side 20 dyseudstrømningshastigheden overstiger 10 m/sek, forhindres indtrængningen af opslæmningen 9 i dysen 28 i det væsentlige af luftstrømmen, og udledningsmængden af opslæmningen 9 holdes i det væsentlige på nul.

I det eksperimentelle apparat, hvor dyseudstrømnings-25 hastigheden blev varieret, blev tryktabet i dysedelen målt. Resultaterne er vist i fig. 8.

Af fig. 8 vil det forstås, at eftersom tryktabet ΔΡ forøges ved forøgelse af dyseudstrømningshastigheden, er det nødvendigt at forøge afgangsmængden fra kompressoren 30 15, der tilfører luften 16. Som en følge heraf er det et problem, at forbruget af elektrisk energi i kompressoren 15 forøges, eller at der frembringes støj. Det er derfor ikke ønskeligt at forøge tryktabet for meget, og det må foretrækkes at formindske dyseudstrømningshastigheden til under 40 35 m/sek. Hvis dyseudstrømningshastigheden skulle blive forøget for meget, ville luften 16 ligeledes blive blæst til forsiden DK 174985 B1 14 af de roterende vinger 19. Det er så vanskeligt ensartet at frembringe fine bobler 18 ved rotation af vingerne 19. Det er derfor nødvendigt at undertrykke dyseudstrømningshastig-heden til under 40 m/sek.

5 I betragtning af de foregående faktorer og med henblik på at holde dyseudstrømningshastigheden af luften 16 inden for området 10 til 40 m/sek er det nødvendigt at indstille tilførselsmængden for luften 16 og diametrene af den drejelige aksel 25 og dysen 28 på passende måde.

10 Opfinderne gennemgik sammenhængen mellem dyseende- delen i forhold til de roterende vinger 19 og påvirkningen af boblefrembringelsestilstanden ved det førnævnte eksperimentelle apparat.

Når dyseudstrømningshastigheden af luften blev holdt 15 konstant ved 15 m/sek, og vinklen Θ, som er defineret ved den vandrette linie, der går gennem endedelen af dysen 28, og en ret linie, der forbinder endedelen og en ydre del af vingen 19, blev varieret som vist i fig. 6, blev nemlig oxidationshastigheden af kalciumsulfitten målt. Resultatet 20 er vist i fig. 9. Med hensyn til oxidationshastigheden blev koncentrationen af SO3 i opslæmningen 9 målt med konstante tidsintervaller ifølge en iodimetrisk metode. Oxidationshastigheden af kalciumsulfitten blev beregnet på grundlag af måleresultaterne.

25 Som det fremgår af fig. 9, er oxidationshastigheden lav, hvis vinklen Θ er 60 grader eller mindre. Dette betyder, at positionen er dyseendedelen er for fjern fra de roterende vinger 19. Selv om luften indblæses fra dysen 28 med en forud fastlagt strømningshastighed, vil luften ikke i til-30 strækkeligt omfang nå de roterende vinger 19, men luften bliver store bobler midtvejs, som stiger op i opslæmningen 9. Dette bevirker den dårlige kontakt mellem kalciumsulfitten og luften. I modsætning hertil frembringes, når vinklen Θ ligger i området fra 60 til 80 grader, fine bobler 18 ensar-35 tet ved rotationen af vingerne 19. Oxidationen af kalciumsulfitten fremskyndes ved en stor oxidationshastighed.

DK 174985 B1 15

Fig. 10 er en gengivelse i større målestok visende en modifikation af dysen 28. I den foregående udførelsesform er dysen 28 dannet af et lige rør. Det er imidlertid muligt at anvende en dyse 28, der er konisk ved sin endedel, i 5 stedet for det lige rør.

Hvis en sådan konisk dyse 28 anvendes, forøges dyse-udstrømningshastigheden nødvendigvis. Selv om længden L fra dysen til de roterende vinger 19 skulle blive forøget, er det derfor meget muligt at sørge for, at luften 16 når til 10 overfladerne af de roterende vinger 19. Det er derfor muligt at formindske længden af dysen 28 tilsvarende. Fluidiseringen af den tilbageholdte opslæmning 9 fremskyndes således for derved at undertrykke fremkomsten af aflejring og formindske omkostningerne.

15 For øvrigt er det, når denne dyse 28 anvendes, umuligt at anvende det egnede forhold mellem dyseudstrømningshastighed og vinklen Θ, der er beskrevet i forbindelse med den foregående udførelsesform,

Fig. 11 er en gengivelse fra siden tildels i snit 20 visende en oxidationsomrører ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen.

I denne udførelsesform er der udformet et indsætningshul 32 med en diameter D2 større end den udvendige diameter af de roterende vinger 19 i omkredsvæggen af tanken 25 11. En hovedmonteringslejring 33 er tilvejebragt for at understøtte et lufttilførselsrør 17, et kammer 27, et drænudledningsrør m.v. De roterende vinger 19 indsættes gennem det foran beskrevne indsætningshul 32 i tanken 11, og om-røreren monteres ved, at hovedmonteringslejringen 33 fast-30 gøres til en flange 34 på tanken 11.

Med en sådan konstruktion er det, for eksempel når vingerne 19 skal inspiceres eller udskiftes, muligt at trække vingerne 19 til ydersiden af tanken 11 ved at fjerne hovedmonteringslejringen 33 fra flangen 34 uden at udføre ekstra 35 arbejde såsom at samle et fodfæste til inspektion eller udskiftning af vingerne. Det er således muligt at forenkle DK 174985 B1 16 arbejdet.

Fig. 12 er en skematisk gengivelse til illustration af en udførelsesform for opfindelsen. I denne udførelsesform er en del 36 af lufttilførselsrøret 17 nedenstrøms for en 5 strømningsmåler 35 placeret midt i røret 17 anbragt 1 m eller mere over et maksimumniveau L max for den tilbageholdte opslæmning 9. En normalt åben ventil 37 er tilvejebragt i nærheden af kammeret 27 nedenstrøms for delen 36. En vandskylningsledning 38 er forbundet lige nedenstrøms for ven-10 tilen 37. En normalt lukket ventil 39 er tilvejebragt midt i vandskylningningsledningen 38.

En tætningsvandledning 40 til aksial tætning er forbundet til en øvre del af kammeret 27. Et skueglaselement 41 med en gennemsigtig del er tilvejebragt midt i drænudled-15 ningsrøret 30.

Når for eksempel en elektricitetskilde til kompressoren er uvirksom på grund af strømbortfald og standser tilførslen af luft 16 til kammeret 27, indføres en del af den tilbageholdte opslæmning 9 baglæns i lufttilførselsrøret 20 17 gennem kammeret 27. Med henblik på at forhindre dette fænomen anvendes en automatisk betjent ventil som den normalt åbne ventil 37, der er tilvejebragt tæt ved kammeret 27, for at afbryde tilbagestrømningen af opslæmningen 9. En sådan ventil er imidlertid dyr og kræver tilvejebringelse 25 af signalledninger eller kabler. Dette er ikke ønskeligt.

Følgelig anvendes i udførelsesformen en ordinær ventil i stedet for en automatisk betjent ventil som den normalt åbne ventil 37, idet delen 36 nedenstrøms for strømningsmåleren 35 holdes over maksimalniveauet L max for den til-30 bageholdte opslæmning 9, og en stighøjde H, der overstiger 1 m, er tilvejebragt mellem den nedenstrøms del 36 og det maksimale niveau L max. Med et sådant arrangement er det muligt at forhindre tilbagestrømning af opslæmningen 9 med et simpelt og billigt middel. Opslæmningen 9 kan forhindres 35 i at strømme ind i strømningsmåleren 35. For øvrigt er, eftersom opslæmningen 9, som strømmer tilbage gennem luft- DK 174985 B1 17 tilførselsrøret 17, har en inerti, stighøjden H fortrinsvis valgt som 1 m eller mere.

Ligeledes udføres i et nutidigt varmekraftværk i almindelighed en daglig stop/start. Af denne grund må det 5 foretrækkes at formindske den forbrugte elektriske energi i anlægget ved at standse tilførslen af luft 16, når funktionen af kraftværket standser. Hvis tilførslen af luft 16 standses, vil en del af opslæmningen 9 imidlertid strømme tilbage til lufttilførselsrøret 17 gennem kammeret 27 som beskrevet 10 foran. Under disse betingelser ville der, når kraftværket genstartes, forekomme andre problemer såsom slid af den drejelige aksel 2 5 på grund af ophobning af faste komponenter indeholdt i opslæmningen 9 i kammeret 27 og aflejring inden i lufttilførselsrøret 17.

15 Med henblik på at behandle disse problemer er vand- skylleledningen 38 og drænudledningsrøret 30 tilvejebragt i udførelsesformen. Forud for genstart bringes skyllevand 42 til at strømme fra vandskylleledningen 38 til lufttilførselsrøret 17 og kammeret 27 og derved udskylle den indtrængte 20 opslæmning 9 til tanken 11 og drænudledningsrøret 30. Skue-glaselementet 41 er tilvejebragt midt i drænudledningsrøret 30 for i dette tilfælde at kunne observere skylningstilstanden. Skylningen er færdig ved bekræftelse af, at der ikke er nogen opslæmning 9 i skueglaselementet.

25 Fig. 13 er en skematisk gengivelse, som viser en fjerde udførelsesform for opfindelsen.

Det er almindeligt, at sugeåbningen til recirkulationspumpen 13 er monteret tæt ved bunden af opslæmningstilbageholdelsestanken 11. I den første udførelsesform blev 30 luften 16 derfor med henblik på at forhindre kavitation i pumpen 13 ikke tilført til omrørerne 12A, der er placeret i den nederste stilling, og som anvendes udelukkende til at forhindre bundfældning, som forklaret i forbindelse med fig. 1. I den første udførelsesform tilføres luften 16 til 35 omrørerne 12B og ikke til de nedre omrørere 12A, så at omrørerne 12B anvendes til oxidation og forhindring af bund- DK 174985 B1 18 fældning.

I den fjerde udførelsesform anvendes omrøreren 12A, der er forholdsvis tæt ved sugeåbningen til recirkulationspumpen 13, kun til at forhindre bundfældningen. Omrøreren 5 12A er omgivet af en bobleindtrængning forhindrende plade 43. Luften 16 tilføres også til den nedre omrører 12B, som er placeret forholdsvis fjernt fra sugeåbningen til recirkulationspumpen 13.

Med et sådant arrangement er det muligt at forhindre 10 kavitation i recirkulationspumpen 13 og samtidig at frembringe fine bobler 18 i nærheden af bunden af tanken 11.

Det er derfor muligt effektivt at tilvejebringe kontakt med kalciumsulfitten med en stor oxidationshastighed.

Fig. 14 og 15 viser en femte udførelsesform for op-15 findelsen. Fig. 14 er en sidegengivelse, der tildels i snit viser en omrører ifølge den femte udførelsesform. Fig. 15 er en frontalgengivelse af et kammer anvendt i den i fig.

14 viste omrører. Kammeret 27, der anvendes i denne udførelse s form, har en endeplade 44 på den side, der vender mod de 20 roterende vinger 19. Et indsætningshul 45 (se fig. 15), i hvilket den drejelige aksel 25 er indsat, er dannet i midterpartiet af endepladen 44. Et antal dysehuller 46 er dannet i omkredsretningen omkring indsætningshullet 45. Når kammeret 27 er monteret, vender dysehullerne 46 derfor mod de rote-25 rende vinger 19 i en forud fastlagt afstand som vist i fig.

14, så at luften 16, der er blevet tilført til kammeret 27, indblæses fra hvert af dysehullerne 46 i retning mod de roterende vinger 19.

Dimensioner og fordeling af dysehullerne 46 er pas-30 sende valgt, så at de fine bobler 18 frembringes effektivt og ensartet ved rotationen af vingerne 19.

Fig. 16 er en skematisk gengivelse visende en sjette udførelsesform for opfindelsen. I denne udførelsesform er opslæmningsrecirkulationstanken 11 anbragt i den nedre del 35 af adsorptionstårnet 2 men er adskilt fra adsorptionstårnet 2. Den nedfaldende opslæmning 9 inden i adsorptionstårnet 2 DK 174985 B1 19 indføres i tanken li gennem et forbindelsesrør 47.

Lodrette omrørere 48 og 49 til forhindring af bundfældning er tilvejebragt henholdsvis i recirkulationstanken 4 og i opslæmningsrecirkulationstanken 11. En omrører 12B 5 er ligeledes tilvejebragt i recirkulationstanken 4 for støv-fjerningstårnet 1. Luften 16 tilføres ligeledes til denne omrører 12B. Et recirkulationsfluidum (sammensat af de samme komponenter som opslæmningen 9) udledes fra partiet neden-strøms for recirkulationspumpen 6 og tilføres en gipsudvin-10 dingsproces. Henvisningsbetegnelsen 50 angiver en porøs plade til forhindring af afbøjet strømning.

Fig. 17 er en perspektivisk gengivelse med dele fjernet til illustration af en syvende udførelsesform for opfindelsen. I denne udførelsesform er der intet støvfjernings-15 tårn. I stedet anvendes en del nedenunder en porøs plade 50 som et støvfjernings- og afkølingsafsnit 51. En sprederdel 52 til spredning af opslæmning 9 er tilvejebragt tæt ved den porøse plade. Med henblik på at forhindre aflejring på den porøse plade 50 er udsprøjtningsåbninger i sprederdelen 20 52 rettet mod den porøse plade 50, så at opslæmningen 9 påføres den porøse plade 50. Henvisningsbetegnelsen 50 angiver en vandskylningsdel i affugterne.

Selv om luft i de foregående udførelsesformer er anvendt som oxiderende gas, er den foreliggende opfindelse 25 ikke begrænset dertil eller derved. Det er muligt at anvende en højaktiv oxidationsgas med en stor oxygenkoncentration.

Den oxiderende gas med et stort oxygenindhold (for eksempel 2 5 til 40 rumfangsprocent) kan opnås ved den ejendommelighed, at en højmolekylærfilm såsom en sammensat film af for eksem-30 pel silikone og polyamid selektivt filtrerer oxygen fra nitrogen indeholdt i luften. Den oxygenberigede gas kan let fremstilles ved anvendelse af en velkendt enhed som et modul med sammensat silikonefilm forsynet med førnævnte sammensatte film.

35 Som beskrevet foran er det ifølge den foreliggende opfindelse muligt at frembringe meget fine bobler fra en- DK 174985 B1 20 dedelene af de roterende vinger på en ensartet måde ved ensartet at tilføre den oxiderende gas over hele omkredsen af det roterende område for de roterende vinger fra bagsiden af de roterende vinger. Som en følge heraf medføres de meget 5 fine bobler i den opslæmning, der transporteres fra den bagerste del til den forreste del af vingerne ved rotationen af vingerne, og bringes derved i tilstrækkelig kontakt med opslæmningen til at udføre oxidationen af kalciumsulfit.

De afprøvningsbetingelser, under hvilke en pilotaf-10 prøvning blev udført for afsvovlingsapparatet af vådtype ifølge den første udførelsesform er gengivet sammen med resultaterne som følger: røggasmængde: 3 000 NnvVh SO3-koncentration: 3000 ppm 15 antal af bundfældningsforhindrende omrørere: to antal af oxidationsomrørere: to luftmængde til oxidation: 80 Nm-Vh opslæmning/gas: 22,4 l/NnrP kalkoverskudsforhold: 2% 20 driftsperiode: ca. 8500 timer.

Af resultaterne under de førnævnte betingelser fremgik det, at afsvovlingsgraden for røggassen var 95%, og oxidationsgraden for kalciumsulfitten var 99,8%. Det var derfor 25 muligt at udvinde pulverformig gips med høj kvalitet ved simpelthen af fjerne og dehydrere opslæmningen fra opslæmningsrecirkulationsledningen.

Claims (12)

1. Apparat til afsvovling af røggas ved våd behandling, hvilket apparat er indrettet til at kunne fjerne svovloxider fra en røggas og omfatter: organer (8) til at bringe 5 røggassen i kontakt med en absorptionsmiddelopslæmning indeholdende en kalciumforbindelse; en tank (11) med en omkreds-sidevæg til modtagelse af absorptionsmiddelopslæmningen (9) fra de i kontakt bringende organer (8) ,- idet omrørerorganer (12A, 12B) til omrøring af opslæmningen (9) og til at lede 10 den indad er knyttet til tanksidevæggen, hvilke omrørerorganer omfatter mindst én omrører af aksialstrømningstypen, som indbefatter en drejelig aksel (25) , der strækker sig i det væsentlige vandret gennem tanksidevæggen, og en vinge-forsynet propeller (19) fastgjort til akselen (25) ; organer 15 (27, 28) til indføring af oxygenindeholdende oxideringsgas i absorptionsmiddelopslæmningen (9) på et sted (29) grænsende til vingerne (19) af mindst én omrører (12B) og organer (13, 14) til at recirkulere en del af absorptionsmiddelop slæmningen (9) fra tanken (11) til de i kontakt bringende 20 organer (8), kendetegnet ved, at indføringsorganerne omfatter et kammer (27), der strækker sig gennem omkredsvæggen og står i forbindelse med en dyse (28) , som strækker sig ind i absorptionsmiddelopslæmningen (9) , idet den drejelige aksel (25) strækker sig gennem kammeret (27) 25 og koaksialt gennem dysen (28), og idet dysen er indrettet til at tilføre den oxiderende gas ensartet omkring omkredsen og langs en del af den drejelige aksel (25) til bagsiden af propelleren i retning mod de roterende vinger (19), så at der ved rotation af vingerne frembringes små bobler fra de 30 ydre endeoverflader af vingerne i det væsentlige ensartet indenfor propellerens rotationsområde (31).

2. Apparat ifølge krav l, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt et drænrør (30) fra kammeret (27) .

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at der er tilvejebragt et antal grupper af nævnte DK 174985 B1 22 omrørerorganer (12A, 12B) , idet grupperne er anbragt adskilt fra hinanden i lodret retning, og de orarørerorganer (12A), der er anbragt ved en nederste position i tanken (11), ikke er forsynet med indføringsorganer (27, 28) for oxiderende 5 gas.

4. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at indføringsorganerne indbefatter et antal af nævnte dyser (28) , hver adskilt med lige stor vinkelafstand fra hinanden i tankens (11) omkredsretning 10 og anbragt koaksialt i forhold til den roterende aksel (25) for et tilhørende omrørerorgan (19).

5. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at dysen eller hver dyse (28) omfatter en ringformet indblæsningsåbning (29) og er således 15 anbragt, at en vinkel Θ defineret ved en vandret linie strækkende sig aksialt for dysen (28) og en linie strækkende sig fra den ydre omkreds af åbningen (29) til et punkt på den anden ende af en vinge (19) i propelleren er mellem 60 og 80° .

6. Apparat ifølge ethvert af kravene 1-4, ken detegnet ved, at dysen (28) har en konvergent konisk ende (fig. 10) .

7. Apparat ifølge ethvert af kravene 1-4, ken detegnet ved, at dysen indbefatter et antal dysehul- 25 ler (46) anbragt i omkredsretningen omkring den roterende aksel (fig. 14 og 15).

8. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at omrøreren indbefatter en del (24) til tætning af den roterende aksel (24), og at kammeret 3 0 (27) er anbragt således, at det dækker en del af den roteren de aksel (25), som er foran den tætnende del (24).

9. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at indføringsorganerne indbefatter en strømningsmåler (35) , og at en øverste del af en 35 nedenstrøms del af indføringsorganerne fra strømningsmåleren (35) er anbragt højere end det øverste niveau for opslæmnin- DK 174985 B1 23 gen (9) i tanken (11).

10. Apparat ifølge krav 1 eller 8, kendetegnet ved, at indføringsorganerne indbefatter en strømningsmåler (37), og en tilførselsledning (38) for vaskefluidum 5 er forbundet med en del af indføringsorganerne nedenstrøms for strømningsmåleren (37).

11. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt et antal omrørere (12B) af aksialstrømningstypen, som er anbragt 10 langs omkredsen af tanken (11), der er cylindrisk, idet aksen for omrørerne (12) er forsat en vinkel or i forhold til en radial linie, der passerer gennem forbindelsen mellem omrøreren og tankvæggen, for at lede absorptionsmiddelopslæmningen langs omkredsen af tanken (11) til dannelse af en 15 hvirvlende strøm af opslæmning inden i tanken (11).

12. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at indføringsorganerne indbefatter en kompressor eller blæser (15) til at sætte den oxiderende gas under tryk til at trænge ind i kammeret (27).