FI105781B - Menetelmä ja laite kaasujen märkäpuhdistamiseksi - Google Patents

Description

105781

Menetelmä ja laite kaasujen märkäpuhdistamiseksi

Selitys

Keksintö koskee kaasujen märkäpuhdistusmenetelmää, A 5 jossa kaasuja sumutetaan yhdessä pesunesteen kanssa lin jassa, jossa muodostuva kaasu-neste-seos johdetaan syklo-nierottimen läpi ja erottimesta kerätään puhdistettu kaasu erillään epäpuhtauksia sisältävästä pesunesteestä, sekä tähän kuuluvaa laitteistoa. Samanaikaisesti märkäpuhdis-10 tuksen kanssa voidaan kaasuja käsitellä jäähdytettyinä ja/tai kemiallisesti.

Tämäntyyppiset menetelmät ja laitteistot ovat tunnettuja DE-patenttijulkaisusta 960 452, DE-kuulutusjulkaisusta 1 300 093 ja PCT-hakemuksesta W0 88/03 050. Tällöin 15 on linjoissa, joiden läpi puhdistettava kaasu virtaa syk-lonierottimeen, sumuttimia pesunesteen sisään ruiskuttani! -seksi, kuitenkin ottamatta huomioon parasta kaasu-neste-kontaktia. Keksinnön on tämän takia tarkoitus parantaa kaasunpesua ja tehdä siitä taloudellisempi. Samalla pitää 20 huomioida puhdistusyksikön likaantuminen ja käytetty pesuneste pitää erottaa mahdollisimman lyhyttä reittiä laitteistosta pois.

Alussa mainituissa menetelmissä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti niin, että epäpuhtauksia sisältävä 25 kaasu sumutetaan pesunesteen kanssa esipesujaksoon, että pesunestettä sisältävä, esipesujaksosta tuleva kaasu johdetaan pääasiassa vaakatasossa olevan kiihdytysjakson läpi, jonka poikkipinta on sisääntuloaukon kohdalla 1,5 -8-kertainen ja edullisesti 2-6 kertaa suurempi kuin 30 ulosmenoaukon poikkipinta, että kaasu sumutetaan uudestaan ' ' kiihdytysjaksossa pesunesteellä ja että kaasu-neste-seos johdetaan syklonierottimeen. Keksintöön kuuluu lisäksi ' laite menetelmän toteuttamiseksi.

Jotta saataisiin aikaan parantunut pesuteho ja suu-35 ri pesunesteen erotusaste syklonierottimessa, on tarkoi- 2 105781 tuksemnukaista sumuttaa kaasua suuremmilla nestepisaroilla kiihdytysjaksossa kuin esipesujaksossa. Siten yhdistyvät kiihdytysjakson aikana esipesujakson pienemmät pisarat kiihdytysjakson suurempien pisaroiden kanssa. Samalla on 5 lisäksi suositeltavaa pitää sumuttimesta kaasuun tulevan pesunesteen ulostulonopeus kiihdytysjaksossa mahdollisimman matalana.

Esipesu- ja sumutusjaksossa on kussakin vähintään yksi sumutin. Jokainen jakso voidaan varustaa ilman han-10 kaluuksia useammalla kuin yhdellä sumuttimella, yleensä riittää, niin esipesujakson kuin sumutusjaksonkin aikana, että työskennellään kahdella sumuttimella. Edullisesti ruiskutetaan kiihdytysjakson aikana pienempi määrä pesunestettä aikayksikköä kohden kuin esipesujaksossa. Halut-15 taessa hienojakoisia pisaroita, voidaan sumutus toteuttaa nesteen ja sumutusilman kanssa.

Pääasiassa vaakasuorassa olevan, voimakkaasti tur-bulenttisesti läpivirtaavan kiihdytysjakson täytyy olla riittävän pitkä kaasun ja nestepisaroiden kesken tarvit-20 tavalle kontaktille, suositeltava pituus on tämän takia 4 - 20-kertaiseen ja edullisesti 6 - 15-kertaiseen kiihdy tysj aksokanavan sisääntuloaukon halkaisijan läpimitasta.

Intensiivisen, suoran syklonipesurissa tapahtuvan kaasu-neste-kontaktin takia on käsiteltävän kaasun lämpö-25 tila suunnilleen sama kuin syklonista ulosvirtaavan nesteen. Lämmönvaihtimessa tapahtuvan pesuliuoksen takaisin-jäähdyttämisen avulla voidaan tällä tavalla saavuttaa huomattavasti parantunut kaasun jäähtyminen kuin mitä esimerkiksi epäsuoran jäähdyttämisen avulla olisi mahdollista.

30 Tätä tarkoitusta varten jäähdytetään kiertoon ohjattu pe-* suliuos ennen uudelleensumutusta soveltuvassa lämmönvaih- timessa esimerkiksi jäähdytysveden avulla.

Menetelmän ja laitteiston toteuttamisvaihtoehtoja * on esitetty kuvioiden avulla. Nähdään: i 3 105781 kuvio 1 on skemaattinen kuvaus puhdistuslaitteiston pituusleikkauksesta ja ' kuvio 2 on syklonierotin ylhäältä päin kuvattuna kuvion 1 nuolen A suuntaa vastaan.

* 5 Epäpuhtauksia, erityisesti pölyä, pieniä pisaroita tai ei-toivottuja kaasumaisia komponentteja sisältävä kaasu virtaa nuolen 1 suuntaan esipesukanavan 2 läpi, joka on varustettu edullisesti kahdella sumuttimella 3 ja 4. Pesu-liuoksena voi toimia esimerkiksi vesi, joka johdetaan pai-10 kalle linjoja 5 ja 6 pitkin.Tuoretta vettä voidaan lisätä linjan 7 kautta. Kaasun käsittely voi toimia myös jäähdytyksen ja/tai kemiallisen muutoksen aikaansaamiseen.

Esipesukanavaan 2 liittyy kiihdytyskanava 8, jonka tuloaukon poikkipinta on merkitty katkoviivalla I ja joka 15 kapenee jatkuvasti ulöstulopoikkipintaan asti, merkitty katkoviivalla II. Kiihdytyskanava 8 johtaa syklonierotti-men 10 ylempään sylinterimäiseen osaan, vrt. myös kuvio 2, jossa neste ja kaasu erotetaan. Puhdistettu kaasu virtaa pois puhdaskaasukanavan 11 läpi nuolen A suuntaan, epä-20 puhtauksia sisältävä neste kerääntyy syklonin 10 alempaan osaan ja virtaa linjan 12 läpi keräilyastiaan 13. Kaasun ja nestepisaroiden erisuuret nopeudet kiihdytyskanavassa 8 vaikuttavat parantaen kaasu-neste-kontaktia ja helpottaen monifaasiseoksen erottumista.

25 Suurin osa pesunesteestä ajetaan pääsääntöisesti suljetussa kierrossa. Jotta vältyttäisiin kiinteän aineen rikastumiselta, voidaan pesuliuos johtaa pumpun 15 avulla keräilyastiasta 13 linjan 14 läpi hydrosykloniin 16, josta lietevesi kerätään linjan 17 läpi pois. Hydrosyklonissa 16 30 osittain puhdistettu pesuneste palautetaan linjan 5 kautta uuteen panokseen. Jos halutaan, voi linjaan 5 olla kytkettynä epäsuora jäähdytin.

* Kiihdytyskanavassa 8 sumutetaan esipesukanavasta 2 tuleva kaasu, joka jo siellä oli sumutettu, uudestaan pe- 35 sunesteellä. Molemmat sumuttimet 20 ja 21 on tarkoitettu 105781 4 tätä varten. Tällöin huolehditaan siitä, että kaasu sumutetaan kiihdytyskanavassa 8 suuremmilla nestepisaroilla kuin esipesukanavassa 2. Tämä saavutetaan erityisesti siten, että pesunesteen ulostulonopeus sumuttimista 20 ja 21 5 kiihdytyskanavassa 8 pidetään pienempänä kuin sumuttimissa 3 ja 4 esipesujaksossa 2. Tällöin sumutetaan kiihdytyska-navaan 8 yhteensä liuosmäärä, joka on 0,2 - 0,6-kertainen esipesukanavaan suihkutetusta pesunesteestä.

Kiihdytysjaksossa 8 olevien suhteellisen suurten 10 liuospisaroiden hitaus yhdessä kiihdytyskanavassa kaasun kasvavan nopeuden kanssa tehostavat kaasu-neste-kontaktia huomattavasti ja parantavat näin puhdistustehoa. Samanaikaisesti tulevat hienot nestepisarat, jotka tulevat esipesu jaksosta 2, kerätyksi kiihdytyskanavassa 8 suurempiin 15 nestepisaroihin, mikä parantaa nestepisaroiden erottamista syklonissa 10.

Kiihdytyskanavassa 8 on vähintään yksi nesteenpois-tolaite, josta kerääntynyt neste johdetaan linjan 23 läpi keräilyastiaan 13. Tällä nesteenpoistolaitteella saavute-20 taan huomattava nestemäärän kuormituksen pienentyminen syklonierottajassa 10, mikä omalta osaltaan vähentää nestepisaroiden kulkeutumista eteenpäin puhdaskaasukanavaan 11. Myös esipesukanava 2 voidaan varustaa vähintään yhdellä nesteenpoistolaitteella 22a.

25 Esimerkki

Erään metallurgisen laitoksen poistokaasut puhdistetaan piirustuksessa kuvatulla laitteistolla. Esipesukanava 2 on 3 m pitkä ja sen halkaisija on 0,4 m, pesuveden sumutus tapahtuu kahdesta kohdasta 3 ja 4, nimittäin si-30 sääntulon ja esipesujakson keskikohdan kohdalla. Esipesu-] kanavassa on nesteenpoistolaite 22a. Kiihdytyskanava 8 on 3 m pitkä, sykloniin menevän kuusikulmaisen liittymän mitat ovat 120 x 320 mm. Kiihdytyskanavassa on kaksi sumu-tuskohtaa 20 ja 21 pesuveden sisäänsumuttamista varten en-35 simmäisen ollessa kiihdytysjakson alussa ja toisen ollessa i 5 105781 keskikohdan kohdalla. Sykloni 10 on 3 m korkea ja sen si-sähalkaisija on 0,5 m.

' Tuntia kohden johdetaan esipesukanavaan 4 330 m3 84 °C:ista poistokaasua virtausnopeudella 12,3 rn/s. Metal-* 5 lisen pölyn ja NaOH:n pitoisuudet raa'assa poistokaasussa on esitetty taulukossa sarakkeessa A (mg/Nm3): ABC raaka puhdas pesuliuos 10 poisto- kaasu kaasu

As 27,93 0,11 450

Pb 5,56 0,14 165

Sb 2,27 0,28 35 15 Sn 36,05 0,03 1 115

Cu 0,69 0,23 3

Se 0,12 <0,01 14

Te 0,20 <0,01 27

NaOH 534,5 4,2 14 200 20

Sumutusasemat 3, 4, 2) ja 21, jotka seuraavat toisiaan virtaussuunnassa (vrt. kuvio 1), omaavat seuraavanlaiset karakteristikat: i 105781 6 (3) (4) (20) (21) nesteen 2,0 esipai- 4,0 4,0 2,5 ne 5 (baa ria) nesteen tilavuus- 14,1 4,8 3,3 3,4 10 virtaus (m3/h) pisara jakauma : 15 pienin 0,2 0,02 0,02 0,2 (mm) suurin 1,0 0,1 0,1 1,0 (mm) 20 Sumutusasemaan 4 ja 20 ohjattiin lisäksi vielä il maa pesunesteen sumutusta varten, kumpaankin 100 m3/h esi-paineella 3 baaria. Työskentely tapahtuu ilman jäähdyttä-jää, sumutusveden lämpötila linjassa 6 on n. 77 °C.

Puhdas kaasu, joka poistuu syklonista 10 kanavan 11 25 kautta lämpötilassa 77 °C, sisältää taulukossa sarakkeessa B ilmoitetut loput epäpuhtaudet (mg/Nm). Linjan 6 sumutus-vedessä ovat epäpuhtaudet stationaaritilassa sarakkeen C ilmoittamissa pitoisuuksissa (mg/1).

i

Claims (9)

1. Menetelmä kaasujen märkäpuhdistamiseksi, joita sumutetaan pesunesteellä linjassa, jolloin muodostuva kaa- , 5 su-neste-seos johdetaan syklonierottimen (10) läpi ja täs tä erottimesta poistetaan erikseen puhdistettu kaasu ja epäpuhtauksia sisältävä pesuneste, tunnettu siitä, että epäpuhtauksia sisältävä kaasu sumutetaan pesunesteellä esipesujaksossa (2) , että pesunestettä 10 sisältävä, esipesujaksosta tuleva kaasu johdetaan pääasiassa vaakatasossa olevan kiihdytysjakson (8) läpi, jonka poikkipinta sisääntulopäässä on 1,5 - 8 kertaa suurempi kuin ulostulopään poikkipinta, että kaasu sumutetaan kiihdytysjaksossa uudestaan pesunesteellä (20, 15 21) ja että kiihdytysjaksosta (8) tuleva kaasu-neste-seos johdetaan syklonierottimeen (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiihdytysjaksossa (8) olevaa kaasua sumutetaan suuremmilla nestepisaroilla kuin esipesujak- 20 sossa.

3. Patenttivaatimuksen l tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esipesujaksossa (2) ja kiihdytys jaksossa (8) oleva kaasu johdetaan kulloinkin vähintään yhden sumutuksen (3, 4, 20, 21) läpi.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että kiihdytysjaksoon (8) johdetaan pienempi määrä sumutusliuosta aikayksikköä kohti kuin esipesujaksoon (2).

5. Laitteisto kaasujen märkäpuhdistamiseksi, jossa 30 on yksi kaasua ohjaava, vähintään yhtä sumutinpesunestet- - tä varten oleva kanava, joka johtaa syklonierottajaan (10) , josta erikseen poistetaan puhdistettua kaasua ja i epäpuhtauksia sisältävää pesunestettä, tunnettu siitä, että kaasua ohjaava kanava koostuu vähintään 35 yhdellä sumuttimella (3, 4) varustetusta esipesukanavasta e 105781 (2) ja siihen liittyvästä, pääasiassa vaakatasossa olevasta kiihdytyskanavasta (8) , joka on liitetty syklonierot-tajaan (10), että kiihdytyskanavassa on vähintään yksi sumutin (20, 21) ja että poikkipinta kiihdytyskanavaan 5 tulevan kaasun sisääntuloaukon kohdalla on 1,5 - 8 kertaa suurempi kuin poikkipinta kiihdytyskanavan ulosmenoaukon kohdalla ennen syklonierottajaa (10).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kiihdytyskanavassa (8) on 10 nesteenpoistolaite (22).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sekä esipesukanava (2) että kiihdytyskanava (8) kumpikin sisältävät vähintään yhden sumuttimen (3, 4, 20, 21).

7 105781

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen lait teisto, tunnettu siitä, että kiihdytyskanavan (8) pituus on 4 - 20-kertainen sen sisääntuloaukon halkai sijaan verrattuna.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen lait- 20 teisto, tunnettu siitä, että esipesukanavassa (2) on vähintään yksi nesteenpoistolaite (22a). i m • < • · I ... I 105781