FI65978B - Foerfarande foer separering av svaveldioxid fraon en gasstroemsom innehaoller saodan samt anlaeggning foer utfoerande a v oerfarandet - Google Patents

Description

γβι /1«kuulutu$Julka,su /fq7o WT| lBJ (11) UTLÄCCHINCSSICRIPT 659/0 C /4« Patentti nySnr.ctly ID CO 1934

Vn>2 3 Patent ceddciat ^ ^ (51) Kv.lk!/htCL3 C 01 B 17/86 SUOMI—FINLAND (21) Pu*»ttjh»k«n«.-i»«««»ökBjni 782255 (22) Hakamttpilvl —Anaefcningadag 17.07-78 ' ' (23) AHnipilvt—GlMglMtidaf 17.07-78 (41) TullutJuIMmM — MhritaffwwNf 22.01.73 htnttl· i* r·IcisterihallitiM ... ........... . ... .

PMant> oeh r*fi«t«rttyr*lMn ^ Aiw6k»n utb^Tort^Ukilfuo puMtorwi 30.04.84 (32)(33)(31) I’fttfattr •woikw·'—Baglrd prlortt* 21.07-77

Sveitsi-Schweiz(CH) 9063/77 (71) Ciba-Geigy AG, CH-4002 Basel, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Volker Fattinger, Arlesheim, Sveitsi-Schweiz(CH) (74) Oy Jalo Ant-Wuorirten Ab (54) Menetelmä rikkidioksidin erottamiseksi sitä sisältävästä kaasuvirrasta ja laitos menetelmän suorittamiseksi - Förfarande för separering av svaveldioxid frln en gasström som innehlller sädan, samt anläggning för utförande av förfarandet Tämä keksintö koskee menetelmää SOp:n erottamiseksi kassavirrasta, joka sisältää tätä ainetta konsentraationa, joka ainakin ajoittain on liian korkea sen päästämiseksi ympäröivään atmosfääriin, ja samanaikaisesti rikkihapon muodostamiseksi typpioksidimenetelmällä, jossa menetelmässä SO^-pitoista kaasua ensin virtaa joko denitrausvyö-hykkeen tai SO^-käsittelyvyöhykkeen ensimmäisen sektorin muodostavan esikäsittelyvyöhykkeen läpi, ja sitten mainitun denitrausvyöhykkeen läpi, sen jälkeen SOp-käsittelyvyöhykkeen pääsektorin läpi ja sitten typpioksidiabsorptiovyöhykkeen läpi, jolloin kaasuvirta SOp-käsitte-lyvyöhykkeen ainakin kahdessa sektorissa saatetaan kosketukseen ohut-

eli laimeahapon kanssa, jonka konsentraatio on alle 70 paino-% (55° Bä) H SO

jota kierrätetään tämän SOp-käsittelyvyöhykkeen vastaavan sektorin läpi, kun taas denitrausvyöhykkeessä vapautuneet typpioksidit absorboituvat rikkihapon absorptiovyöhykkeessä, ja nitroosipitoista happoa jonka HpSO/(_-konsentraatio on 70-80 paino-% (58 - 65,5° Be) poistetaan 2 6597 8 absorptiovyöhykkeestä ja syötetään denitrausvyöhykkeeseen.

Typpioksidi-menetelmä rikkihapon valmistamiseksi on yli 100 vuotta vanha, ja se on selitetty esim. seuraavissa kirjoissa: - Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie, nide II,

Carl llauser-Verlag, Munchen, Saksa, 1970, sivut 58 et.

- Ullmann's Enzyklopaedie der Technischen Chemie, 1964, nide 15, sivu 432 et.

Tässä toisessa viitteessä käytetään sanontaa "nitroosi-mene-telmä".

Atmosfäärin saastumisen estämiseksi on viime aikoina tullut yhä tärkeämmäksi käsitellä SO^-pitoisia poistokaasuja, joiden SO2-pitoisuus on verraten alhainen. Vaikkakin typpioksidi-rikkihappo-menetelmä on katalyyttistä kontaktimenetelmää parempi, mitä investointi- ja käyttökustannuksiin tulee, käsiteltäessä alhaisen SO2-konsentraation omaavia SOp-pitoisia kaasuja, tätä menetelmää ei tähän mennessä ole hyväksytty ei edes ympäristösuojelun kannalta. Yksi syy tähän on luultavasti se, että tähän mennessä on ollut suhteellisen vaikeata käsitellä typpioksidi-rikkihappo-laitoksessa alhaisen typpioksidipitoisuuden omaavia poistokaasuja ja erityisesti käyttää tämäntyyppistä laitosta siten ettei mitään keltaista värijälkeä ole näkyvissä savupiipusta atmosfäärin poistuvissa kaasuissa.

Typpioksidi-rikkihappo-laitokset koostuvat yleensä useista täytetyistä torneista, jotka on kytketty sarjaan ja joissa on eri happo-kierrot. Huomattavia typpioksidi-häviöitä, esiintyy kun poistokaasuissa on ylimäärin N0:ta tai N0o:ta. Oikea NOilK^-suhde on edellytys typpioksidien optimaaliselle absorptiolle; NO on näkymätön kaasu. Typpioksidi-rikkihappo-systeemin väärä säätö voi näin ollen lyhyessä ajassa johtaa suuriin typpioksidihäviöihin atmosfäärin päästetyissä poistokaasuissa ilman näkyvää keltaista jälkeä. On tunnetusti edullista käyttää typpioksidi-rikkihappo-systeemiä siten, että poisto-kaasuissa on tuskin havaittavissa oleva, mutta silti selvä keltainen sävy. 'Tunnetaan lukuisia keinoja N02~pitoisuuden nostamiseksi ja NO-pitoisuuden alentamiseksi typpioksidi-rikkihappo-systeemin poistokaasuissa, nimittäin: (i) suurentamalla typpihappolisäystä (ii) vähentämällä tuotantotornien jäähdytystä, ja/tai (iii) lisäämällä enemmän vettä tuotantotorneihin.

Tiettyjen olosuhteiden säätäminen systeemin yhdessä täytetyssä tornissa vaikuttaa aina systeemin muihin täytettyihin torneihin ja on suhteellisen vaikeata pitää koko systeemi tasapainossa. Tästä syystä 5 65978 tunnetut typpioksidi-rikkihappo-systeemit vaativat tavallisesti kokenutta henkilökuntaa laitoksen käyttämiseksi olemattomin typpioksi-dihäviöin.

Niinpä tiedetään että systeemin typpioksidihäviöt on korvattava (make-up) lisäämällä typpihappoa tai väkeviä nitroosikaasuja, esimerkiksi sellaisia, jotka saadaan ammoniakin katalyyttisestä hapettumisesta. Tunnetuissa typpioksidi-rikkihappo-laitoksissa typpihapon tai väkevien typpioksidi-pitoisten kaasujen lisääminen tapahtuu joko de-nitraustornin päässä (DT-hakemusjulkaisu 2609505) tai ylävirrassa tuotantotorniin nähden jota kastellaan hapolla, jonka HpSO^-pitoisuus on yli 70 paino-%. Tunnetuissa typpioksidi-rikkihappo-systeemeissä typpihapon tai väkevien typpioksidi-pitoisten kaasujen lisäämisen tarve havaitaan erityisesti nitroosipitoisuudesta hapossa joka virtaa alas absorptiovyöhykkeestä tämän vyöhykkeen keräilyä!taaseen. Tällä hapolla on nimittäin korkein nitroosipitoisuus kaikista systeemissä virtaavista hapoista.

Seuraavassa keksinnön selityksessä katsotaan kaikkien niiden tornien jotka kastellaan rikkihapolla, jonka konsentraatio on yli 70 paino-% ja joista poistuu kaasuja, jotka sisältävät enemmän kaasumaisia typpi-happi-yhdisteitä kuin torniin tulevat kaasut, kuuluvan deni trausvyöhykkeeseen.

Petersen-laitoksen "tuotanto"-tornien, jotka täyttävät tämän ehdon, katsotaan täten määritelmän mukaisesti kuuluvan denitrausvyö-hykkeeseen. Sitä, sisältääkö happo kaasu-neste-reaktioyksikön esim. tornin ulostulossa nitroosia tai on nitroosivapaa, ei pidetä "denit-raus-yksikön" tai "denitraus-vyöhykkeen" kriteerinä. Alle 70 paino-% H^SO^ sisältävää happoa käytetään myös jälempänä selitetyn kaasun-kuivaustornin kastelemiseksi, joka torni liittyy käsittelyvyöhykkee-seen mitä happovirtaukseen tulee ja jonka ei katsota kuuluvan denit-rausvyöhykkeeseen, ei edes silloin kun siitä poistuu kaasumaisia typpioksideja.

Tunnetuissa typpioksidi-rikkihappo-laitoksissa typpihapon tai muiden typpioksideja sisältävien aineiden lisääminen tapahtuu missä tahansa pisteessä edellä määritellyssä "denitraus-vyöhykkeessä". Tunnetuissa typpioksidi-rikkihappo-laitoksissa systeemin poistokaasujen värin säätö, ts. näiden kaasujen NOrlK^-suhteen säätö, tapahtuu yleensä lisäämällä enemmän tai vähemmän vettä denitrausvyöhykkeen ja typpioksidi-absorptiovyöhykkeen läpi kiertäviin happoihin.

Laitosta on näin ollen jatkuvasti tarkkailtava, mikä vaatii lukuisia kiertävän hapon tiheyden ja nitroosipitoisuuden analyyseja, 4 65978 ja tunnetun systeemin automaattinen säätö on tuskin mahdollinen. Tunnettujen typpioksidi-rikkihappo-systeemien toinen epäkohta on niiden erittäin kankea reaktio kaasujen NO:NOp-suhteessa tapahtuviin säätöihin nähden. Jos esimerkiksi SOp-pitoisuuden lasku tulokaasuis-sa aikaansaa keltaisen sävyn systeemin poistokaasuissa, tämä edellyttää, että laitosta säädetään edellä selitetyllä tavalla, joka säätö kuitenkin tulee tehokkaaksi vasta usean tunnin jälkeen jolloin poistokaasun keltainen sävy häviää uudestaan.

Kuten GB-patentissa 750,056 (1956, Saint-Gobin) on selitetty, ero kaasujen lämpötilassa SOp-käsittelyvyöhykkeen reaktiokammioiden sarjan alkupäässä ja sen loppupäässä, jota lämpötilaeroa oli mitattu (US-patentin 1,9-86,757 mukaisesti, Jensen) typpioksidihäviöiden toteamiseksi ja tällaisten häviöiden korvaamiseksi lisäämällä typpihappoa, esim. ensimmäisessä SOp-käsittelykammiossa, ei ole erityisen tarkka systeemin säätämisen kriteeri koska tämä lämpötilaero ei riipu ainoastaan siitä toimiiko laitos enemmän tai vähemmän tehokkaasti, vaan myös ulkolämpötilan päivittäisistä vaihteluista. On lisäksi väitetty ettei tämä menetelmä sovi suurtehotuotantolaitoksia varten, jotka myös ovat tarpeen tässä menetelmässä, koska siinä esiintyvät lämpötilaerot ovat liian pienet systeemin säätämistä varten. Niinpä mainitussa brittiläisessä patentissa suositellaan (e<) NO -pitoisuuden mittaus S0o-käsittelyvyöhykkeen keskivai- Λ C.

heillä tai ennen sitä, (yö) NO -pitoisuudessa esiintyvi eri muutosten korjaaminen muutta- Λ maila hapon tiheys, ja tämä aikaansaadaan lisäämällä enemmän typpihappoa denitrausvyöhykkeeseen. Tämä toimenpide, jota myös ehdotetaan DE-hakemusjulkaisussa 26 09 505» ei kuitenkaan millään tavalla vaikuta laimean hapon aktiivisuuteen SOp-käsittelyvyöhykkeessä LE-hakemus-julkaisussa selitetyn tyyppisessä menetelmässä.

DE-patentissa 1,240,000 (Ruhr-Schv/efelsäure GmbH) on selitetty menetelmä kaasufaasin NO/NOp-suhteen ja NO+NOp-pitoisuuden säätämiseksi vastakkaisilla muutoksilla hapon tiheydessä. Tällaisia muutoksia on pidetty tehokkaimpana toimenpiteenä menetelmän hapetusnopeu-den säätämiseksi. Tämän saksalaisen patentin mukaan, muutokset nit-roosipitoisuudessa suoritettaisiin tarvittavalla nopeudella laitoksen toiminnan aikana. Saksalaisen patentin mukaisessa systeemissä kiertävä happo on kuitenkin 80 %:nen HpSO^, eikä alle 70 % HpSO^rta sisältävä ohuthappo, kuten vaaditaan DE-hakemusjulkaisun 26 09 505 SOp-käsittelyvyöhykkeessä. Näitä kahta menetelmää ei voida verrata keskenään.

5 65978

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista ongelma jota on havaittu erityisesti rikkihapon tehotuotannossa DE-hakemusjulkaisussa 26 09 905 selitetyn menetelmän mukaisesti ja joka käsittää siinä selitetyn systeemin S02“käsittelyvyöhykkeen läpi virtaavan hapon reaktiviteetin alenemisen. Tämä ongelma ei ole esiintynyt aikaisemmissa menetelmis- Sä. .

Tämän keksinnön mukaan voidaan lisäksi typpioksidi-rikkihappo-systeemin poistokaasujen koostumusta säätää muutamassa minuutissa ja lisäksi keksintö mahdollistaa koko systeemin automatisoinnin. Keksinnön eräänä päämääränä on lisäksi systeemistä poistuvien kaasujen N0:N02~suhteen nopean säädön aikaansaaminen, jolloin kaasut poistuvat ilman tai käytännöllisesti katsoen ilman keltaista sävyä (johtuen siinä läsnäolevasta N02:sta) savupiipusta samalla kun vältytään värittömän NO:n ylimääräisistä häviöistä systeemistä.

Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada kaasujen parannettu emissio mainitusta systeemistä jossa typpioksidien pitoisuus on lain salliman ylärajan (esim. 400 ppm) alapuolella.

Keksintöä sovelletaan erityisesti DE-hakemusjulkaisuissa 2,510,294 ja 2,609,505 alussa selitettyyn menetelmään.

Edellä mainitut tehtävät on ratkaistu ja siinä mainitut päämäärät saavutettu alussa selitetyntyyppisen menetelmän avulla joka keksinnön mukaisesti käsittää seuraavat vaiheet: (a) NO-pitoisuuden mittaamisen kaasuvirrassa absorptiovyöhyk-keessä tai alavirrassa absorptiovyöhykkeestä tai samanaikaisesti sekä absorptiovyöhykkeessä että alavirrassa siitä, ja (b) jälempänä määritellyn typpi-happi-yhdisteen lisäämisen ohuthappokiertoon ainakin yhteen S02-käsittelyvyöhykkeen kahdesta sektorista kun NO-tarkistuspisteessä tai -pisteissä kaasuvirran NO-pitoisuuden tietty raja-arvo tai NO-pitoisuuden kasvunopeus aikayksikköä kohti on ylitetty määränä, joka juuri riittää ylimäärän poistamiseksi kummassakin tapauksessa ilman että happokonsentraatiota muutetaan absorptiovyöhykkeessä.· NO-pitoisuuden tai kasvunopeuden erityisiä raja-arvoja ei voida antaa koska nämä riippuvat täysin kunkin laitoksen rakenteesta ja erityisesti eri tornien koosta. Rikkihapon valmistuksessa typpioksidi-menetelmän mukaan ja erityisesti tehostetussa Peterson-torni-menetelmässä on määritettävä optimaaliset käyttöolosuhteet menetelmälle tietyssä laitoksessa ja sen jälkeen säätää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävät mittauslaitteet vastaamaan tiettyä haluttua optimaalista raja-arvoa tai kasvunopeutta. .

6 65978

On todetta että kombinoimalla edellä selitetyt toimenpiteet (a) ja (b) voidaan saavuttaa optimaalinen NOiNO^-suhde absorptiovyö-hykkeessä tai absorptiovyöhykkeen poistokaasuissa muutamassa minuutissa, ja lisäksi on mahdollista automatisoida koko systeemi jos, riippuen absorptiovyöhykkeestä poistuvien kaasujen NO-pitoisuudesta, typpihappoa tai muita jälempänä määriteltyjä typpi-happiyhdisteitä sisältäviä nestemäisiä tai kaasumaisia aineita syötetään ohuthappo-kiertoon tai S02~käsittelyvyöhykkeeseen joka kastellaan ohuthapolla. Ohuthappo menettää suhteellisen nopeasti typpihappoa tai muita typ-pioksidipitoisia aineita. Ohuthapon typpisisällön kulutuksen aikana tapahtuu yllättävän voimakas reaktio, mikä huomattavasti jouduttaa S02~käsittelyä.

Niinpä keksinnön mukaiset toimenpiteet eivät käsitä ainoastaan NO-pitoisuuden kasvua vastaavaa "make-upMia joka johtuu häviöistä NOx-kokonaispitoisuudessa systeemissä. Keksinnön mukaisessa systeemissä lisäys edellä määritellyssä NO-pitoisuudessa itse asiassa osoittaa sen että SCU-käsittelyvyöhykkeen vastaavassa sektorissa tai molemmissa sektoreissa kiertävän ohuthapon aktiviteetti on laskemassa. Lisäämällä pieniä määriä typpihappoa tai vastaavaa jälempänä määriteltyä typpi-happi-yhdistettä, stimuloidaan SC^-käsittelyvyöhykkeen ohuthapon aktiviteettia juuri riittävästi SOp —> SO^-muutoksen aikaansaamiseksi viimemainitussa vyöhykkeessä yllättävästi siinäkin tapauksessa kun systeemin kokonaistasapainossa on typpioksidien vajaus. Tämä sallii systeemin käyttämisen käytännöllisesti katsoen minimi-NO -tasolla, ts. ei tarvita mitään ylimääräistä NO :ta.

Stimuloiva vaikutus on paljon suurempi kuin mitä on selitettävissä pelkästään NO -pitoisuuden pienen kasvun perusteella systee-

X

missä.

Systeemissä esiintyvät muutokset, erityisesti ne jotka johtuvat tulokaasun S02~pitoisuuden vaihteluista, korjataan muutamassa sekunnissa ja kunkin pienen injektion stimuloiva vaikutus kestää noin 10-1!? minuuttia.

Edellä kohdissa (a) ja (b) määriteltyjä toimenpiteitä ei näin ollen ensi sijassa ole tarkoitettu nostamaan systeemin NOx-pitoi-suutta korvaamalla siinä vallitsevaa kokonais-NOx~vajausta vaan stimuloimaan SOp-käsittelyvyöhykkeessä kiertävän ohuthapon reaktiviteet-tia aina kun se muuttuu vajanaiseksi kuten edellä mainittiin.

Keksinnön eräs tärkeä piirre on että typpihappo tai typpioksidit lisätään S02~käsittelyvyöhykkeeseen (ohuthapon) nestefaasina. Neste, joka on tai joka sisältää typpi-happi-yhdistettä (esim. typpihappo), lisätään mieluimmin sellaisenaan tai sekoitettuna ohuthap- 7 65978 poon, SO^-käsittelyvyöhykkeen tornin täytteeseen ja siten että lisätyn nesteen ja ohuthapon sekoittuminen tapahtuu tämän vyöhykkeen tornien täytteissä.

"Typpi-happi-yhdisteet" ovat sellaisia yhdisteitä, joita normaalisti esiintyy tai käytetään typpioksidi-menetelmässä, ts. NO, NOp, ^0^, nitroosi- tai typpihappo ja mahdollisesti myös kiinteät "kammiokiteet". Typpihapoke hapettuu välittömästi typpihapoksi typ-pioksidimenetelmässä, tai luovuttaa ^O^ta tai muodostaa nitrooseja rikkihapon kanssa.

Kaasumaisia aineita, jotka sisältävät typpeä happeen sidottuna ovat siis kaasut, jotka sisältävät NO:ta tai N02:ta tai NgO^ta. Nestemäisiä aineita ovat erityisesti itse typpihappo tai nitroosi.

Typpi-happiyhdistettä sisältävän aineen määrää nostetaan mieluimmin suhteessa kaasuvirran NO-pitoisuuden kasvuun absorptiovyö-hykkeessä tai sen jälkeen.

Rakenteeltaan yksinkertaisissa laitoksissa voidaan typpi-happiyhdistettä sisältävän aineen lisäysnopeus pitää vakiona niin kauan kun kaasuvirran NO-pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeestä ylittää edellä määriteltyä NO-raja-arvoa.

Kussakin säätövaiheessa S02~käsittelyvyöhykkeeseen (esikäsit-telysektoriin tai pääsektoriin) lisätty typpi-happi-määrä on erittäin pieni verrattuna systeemissä kiertävän nitroosin kokonaismäärään.

Jos oletetaan että systeemissä kiertää jatkuvasti noin 100 tonnia happoa, ja nitroosipitoisuus on noin 3 % happofaasissa ja kaasufaa-sissa, tämä merkitsee että systeemissä kiertää noin 3 tonnia nitroo-sia. Keksinnön mukaisesti suoritettava korjaus edellä mainituissa kohdissa mitatun NO-pitoisuuden kasvun johdosta, käsittää 100-1000 millilitran typpihappo- tai vastaavaa typpihappo-yhdistemääriä lisättynä SO^-käsittelyvyöhykkeessä kiertävään ohuthappoon. Tällaiset pienet typpi-happi-yhdistemäärät aikaansaavat alle minuutissa halutun korjaavan vaikutuksen aivätkä vastaa tavallista make-up'ia koko systeemissä esiintyvien NO -häviöiden korvaamiseksi. Viimemainittu

Jv käsittäisi huomattavasti suurempia määriä nitroosipitoista happoa tai typpihappoa NO -häviöiden korvaamiseksi systeemissä, mikä lisäys Λ mieluimmin ja tavallisesti suoritetaan ennestään tunnettujen tehostettujen prosessien denitrausvyöhykkeeseen.

Erään toisen suoritusmuodon mukaan typpi-happi-yhdistettä sisältävän aineen määrä nostetaan samalla nopeudella kuin kaasuvirran NO-pitoisuuden aikayksikköä kohti mitatun kasvunopeuden raja-arvo ylitetään absorptiovyöhykkeessä tai alavirrassa siitä. Typpihappoa 8 6 5 97 8 käytetään mieluimmin typpi-happi-yhdisteenä. Typpi-happi-yhdiste koostuu lisäksi mieluimmin ammoniakkia polttamalla muodostuneista typpioksideista.

Happeen sidottua typpeä sisältävä nestemäinen aine voidaan valmistaa erityisesti absorboimalla typpioksideja rikkihappoon.

Edellä mainitun typpi-happi-yhdisteen tai sitä sisältävän aineen lisääminen keskeytetään mieluimmin silloin kun kaasuvirran N0-pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeestä laskee määrätyn arvon alapuolelle, joka on NO-pitoisuuden edellä mainittua raja-arvoa alhaisempi; tai aineen lisäystä vähennetään kun NO-pitoisuus kaasuvir-rassa alavirrassa absorptiovyöhykkeestä laskee aikayksikköä kohti mitatun kasvunopeuden ennaltamäärätyn raja-arvon alapuolelle, jossa tapauksessa viimemainittu kasvun raja-arvo vastaa pääasiassa edellä kohdassa (b) määriteltyä.

Erään erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan (a1) mitataan myös kaasuvirran N0o-pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeestä, ja (b') mainitun aineen lisäys SOp-käsittelyvyöhykkeen ohuthappo-kiertoon keskeytetään kun tietty NOp-konsentraatio ylitetään tai kun NOp-pitoisuuden kasvunopeuden raja-arvo ylitetään NOp-tarkkailu-pisteessä.

Tässä yhteydessä on myös edullista (c') nostaa absorptiovyöhykkeestä virtaavan nitroosipitoisen hapon määrää ja vastaavasti syöttää tähän vyöhykkeeseen nitroosiköy-hää tai nitroosivapaata happoa denitrausvyöhykkeestä (i) kun ylitetään NO2-pitoisuuden toinen korkeampi raja-arvo kaasuvirrassa ala-virrassa absorptiovyöhykkeestä, tai (ii) kun ylitetään NO-,-pitoisuuden kasvunopeuden toinen korkeampi raja-arvo kaasuvirrassa alavirrassa absorptiovyöhykkeestä.

Ainakin osa SOp-käsittelyvyöhykkeeseen lisätystä aineesta voi koostua nitroosipitoisesta rikkihaposta absorptiovyöhykkeestä, jossa tapauksessa erityisesti typpi-happi-yhdisteen määrä absorptiovyöhykkeestä otetussa nitroosipitoisessa rikkihapossa, joka lisätään SOp-käsittelyvyöhykkeeseen, voidaan nostaa lisäämällä typpihappoa.

Erään erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi käytetään ylävirrassa denitraus-vyöhykkeeseen nähden esikäsittelyvyöhykettä, jolla on erillinen ohut-happokierto ja jonka läpi kaasuvirta syötetään ennen sen syöttämistä denitrausvyöhykkeeseen, ja osan typpi-happi-yhdistettä sisältävän aineen kokonaismäärästä, tai viimemainittua per se, syötetään tähän 9 65978 esikäsittelyvyöhykkeeseen. Esikäsittelyvyöhykkeeseen lisätty aine-tai yhdistemäärä voidaan poikkeuttaa nitroosipitoisesta rikkihaposta joka virtaa absorptiovyöhykkeestä SC^-kasittelyvyöhykkeeseen. Ainakin osa esikäsittelyvyöhykkeeseen syötettävästä typpi-happi-yhdis-teestä voi koostua kaasumaisista typpioksideista jotka on saatu ammoniakkia hapettamalla Ja ne lisätään mieluimmin kaasuvirtaan ennen kuin tämä viimemainittu virtaa esikäsittelyvyöhykkeeseen.

Typpi-happi-yhdisteen määrää absorptiovyöhykkeestä otetussa nitroosipitoisessa rikkihapossa Jota happoa osittain syötetään SC^-käsittelyvyöhykkeen pääsektoriin Ja osittain tämän vyöhykkeen esikä-sittelyvyöhykkeen muodostavaan sektoriin, voidaan myös tässä tapauksessa nostaa lisäämällä typpihappoa.

Denitrausvyöhykkeestä poistuvan hapon tiheys voidaan myös pitää vakioarvossa lisäämällä laimeata happoa tai vettä, kun taas S0o-käsittelyvyöhykkeen pääsektorin läpi virtaavan ohuthapon tiheys voidaan pitää vakioarvossa lisäämällä happoa esikäsittelyvyöhykkeestä, tai vettä.

Keksinnön päämääränä on myös sellaisen laitoksen aikaansaaminen SC^in erottamiseksi kaasuvirrasta', Joka sisältää tätä ainetta konsentraationa, Joka ainakin ajoittain on liian korkea kaasun päästämiseksi ilmakehään, sekä rikkihapon tuottamiseksi typpioksidimene-telmällä Jonka laitoksen toiminta säädettävästä riippuu NO:n tai NO:n Ja NOpin pitoisuudesta Ja/tai NOrNO^-suhteesta systeemin poistokaasuissa.

Tällainen laitos käsittää peräkkäin: (a) denitrausvyöhykkeen, (b) SOp-käsittelyvyöhykkeen, Ja (c) typpioksidiabsorptiovyöhykkeen, Jolloin kukin vyöhyke sisältää ainakin yhden kaasu-neste-reaktiolaitteen Joka on varustettu keräilyaltaalla vastaavan laitteen alapäästä poistuvalle nesteelle, (d) johdon kaasuvirralle Joka peräkkäin johtaa denitrausvyöhyk-keeseen, sen toisesta päästä, mieluimmin sen alapäästä, ja johtaa tämän vyöhykkeen toisesta päästä, mieluimmin sen yläpäästä SC^-käsit-telyvyöhykkeeseen ja tästä viimemainitusta vyöhykkeestä typpioksidi-absorptio vyöhykkeeseen ja lopuksi tämän vyöhykkeen toisesta päästä, mieluimmin sen yläpäästä atmosfääriin, (e) johdon ohuthapon kierrättämiseksi SC^-käsittelyvyöhykkeen läpi, ja lopuksi (f) johdon hapon kierrättämiseksi typpioksidiabsorptiovyöhykkeen ensimmäisestä keräilyaltaasta kaasuvirran suunnassa katsottuna, 10 65978 denitrausvyöhykkeen yläosaan ja tämän keräilyaltaasta typpioksidi-absorptiovyöhykkeen reaktiolaitten toiseen päähän, mieluimmin yläpäähän, jolloin keksinnön mukaisessa laitoksessa on (g) syöttöjohto nestemäisessä tai kaasumaisessa faasissa olevalle typpi-happi-yhdisteelle, joka johto on yhdistetty ohuthapon kierrätysjohtoon (e) SC^-käsittelyvyöhykkeen läpi, (h) mittauslaite NO-pitoisuuden mittaamiseksi kaasuvirrassa joka laite on yhdistetty absorptiovyöhykkeeseen tai kaasuvirran johtoon (d) alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden, tai samanaikaisesti absorptiovyöhykkeeseen ja johtoon (d) alavirrassa absorptio-vyöhykkeeseen nähden, ja (i) säätölaite typpi-happi-yhdisteen lisäämistä varten johdon (g) kautta riippuen mittauslaitteella (h) määritetystä NO-pitoisuu-desta.

Keksinnön mukaisen laitteen erään toisen parannetun suoritusmuodon mukaan käytetään mukana laitetta NOg-pitoisuuden mittaamiseksi kaasuvirrassa, joka laite on yhdistetty kaasuvirran johtoon alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden, ja säätölaite (i) käsittää päälle asetetun säätölaitteen (k) joka keskeyttää tai vähentää typpi-happi-yhdisteen syöttöä johdon (g) kautta riippuen NC^-pitoisuudesta kaasuvirrassa määritettynä NC^-mittauslaitteella.

Edellä mainitun laitoksen erään edullisen suoritusmuodon mukaan voidaan syöttöjohto typpi-happi-yhdisteen lisäämiseksi nitroosipitoi-sen rikkihapon muodossa yhdistää typpiokeidiabsorptiovyöhykkeen reak-tiolaitteen keräilyaltaaseen. Tämä viimemainittu syöttöjohto voidaan varustaa elimillä typpihapon syöttämiseksi siihen.

Edellä mainittua tyyppiä oleva edullinen keksinnön mukainen laitos voi käsittää esikäsittelyvyöhykkeen, ylävirrassa denitraus-vyöhykkeeseen nähden, jossa on reaktiolaite ja keräilyallas, jolloin kaasuvirran johto ensin liittyy tähän esikäsittelyvyöhykkeeseen, mieluimmin sen alapäästä, ja sen toisesta päästä denitrausvyöhykkeen toiseen päähän mieluimmin sen alapäähän ja jossa se voi olla varustettu erillisellä johdolla sen läpi kiertävälle ohuthapolle, joka mieluimmin kulkee esikäsittelyvyöhykkeen läpi ylhäältä alaspäin, sekä tasoitusjohdon esikäsittelyvyöhykkeen ja denitrausvyöhykkeen keräily-altaiden välillä, sekä haarajohdon edellä mainitusta syöttöjohdosta esikäsittelyvyöhykkeen yläpäähän.

Mukana voidaan käyttää myös yksikköä ammoniakin polttamista varten joka yksikkö on varustettu pylväällä siinä muodostuneiden typpioksidien absorboimiseksi kokonaan tai ainakin osittain rikkihappoon, ja erillinen syöttöjohto voi yhdistää tämän pylvään alaosan 11 65978 SC^-käsittelyvyöhykkeen ensimmäisen reaktiolaitteen toiseen päähän, mieluimmin yläpäähän, katsottuna kaasuvirran suunnassa, typpioksidi-pitoisen rikkihapon syöttämiseksi viimemainittuun vyöhykkeeseen.

Tällainen laitos voi lisäksi sisältää edellä selitetyn tyyppisen esikäsittelyvyöhykkeen ylävirrassa denitrausvyöhykkeeseen nähden, jossa typpioksidipitoisten kaasujen syöttöjohto yhdistää ammoniakin polttoyksikön pylvään yläpään johtoon, joka syöttää kaasuvirran esi-käsittelyvyöhykkeeseen ja mieluimmin sen alapäähän.

Syöttöjohto (g) voidaan yhdistää typpioksidiabsorptiovyöhykkeen reaktiolaitteen keräilyaltaaseen typpi-happi-yhdisteen vastaanottamiseksi nitroosipitoisen rikkihapon muodossa ja haarajohto voi kulkea tästä viimemainitusta johdosta ammoniakin polttoyksikön pylvään yläpäähän.

Tämä haarajohto syöttöjohdosta (g) voidaan sekundäärisellä haarajohdolla yhdistää esikäsittelyvyöhykkeen yläpäähän.

Keksintö selitetään yksityiskohtaisemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kaaviollisesti kuvio "1 esittää keksinnön mukaisen laitoksen ensimmäistä, erityisen yksinkertaista suoritusmuotoa, kuvio 2 kuviota 1 vastaavaa toista suoritusmuotoa, mutta joka on varustettu esikäsittelyvyöhykkeellä jossa typpi-happi-yhdistettä typpioksidiabsorptiovyöhykkeestä syötetään vain esikäsittelyvyöhyk-keeseen; kuvio 5 kolmatta suoritusmuotoa, jossa on esikäsittelyvyöhyke, jossa typpi-happi-yhdistettä syötetään sekä esikäsittelyvyöhykkeeseen että SOp-käsittelyvyöhykkeen pääsektoriin ja jossa lisäksi on NC^tn mittauslaite; kuvio 4 kuviota 3 vastaavaa toista suoritusmuotoa, jossa on esikäsittelyvyöhyke ja ammoniakin polttoyksikkö typpioksidien tuottamiseksi, ja lopuksi kuvio 5 kuviota 4 vastaavaa suoritusmuotoa, jossa kuitenkin kuvioiden 2 ja 3 suoritusmuotoja vastaavasti typpi-happi-yhdistettä sisältävää happoa absorptiovyöhykkeestä voidaan syöttää sekä esikä-sittelyvyöhykkeeseen että SC^-käsittelyvyöhykkeen pääsektoriin.

Kuviossa esitetyn keksinnön mukaisen typpioksidi-rikkihappo-systeemin yksinkertaisin suoritusmuoto käsittää täytekappaleilla varustettuja kaasu-neste-kontaktipylväitä, joista seuraavassa yksinkertaisuuden vuoksi käytetään nimitystä ’’torneja".

Alavirrassa denitraustorniin 2 nähden, kaasuvirran suunnassa katsottuna, on SOp-käsittelyvyöhyke, jossa on ensimmäinen torni 4, ja alavirrassa siitä täytekappaleita 3 ja 6 yhdessä ainoassa tornissa 12 65 97 8 jotka täytteet muodostavat typpioksidi-absorptiovyöhykkeen. Vastaavalla tavalla kuin DE-hakemusjulkaisussa 2 609 505 on selitetty, SC^ta sisältävää jätekaasua johdetaan syöttöjohdon 102 kautta denit-raustornin 2 alaosaan ja se siirtyy johdon 52 kautta tornin 2 yläpäästä SOp-käsittelyvyöhykkeen tornin 3 yläpäähän, ja tornin 3 täytteen alaosasta kaasujohdon 42 kautta saman vyöhykkeen tornin 4 täytteen yläosaan ja tornin 4 yläosasta johdon 52 kautta tornin täytteen 5 alaosaan ja siitä edelleen saman tornin täytteen 6 alaosaan ja tämän täytteen yläosasta kaasujohdon 72 kautta tuulettimen 167 avulla ympäröivään atmosfääriin.

Kuten edellä mainitussa tunnetussa laitoksessa, ohuthappoa kierrätetään myös kuviossa 1 selitetyssä laitoksessa onuthapon syöttö johdon 33 kautta pumpun 35 avulla lämmönvaihtimen kautta 34 tornin 3 täytteen yläosaan ja kerääntyy tämän tornin alaosaan keräilyaltaa-seen 51 josta ohuthappoa pumputaan pumpulla 45 johdon 43 ja lämmönvaihtimen 44 kautta tornin 4 täytteen yläosaan. SO^-käsittelyvyöhykkeen läpi virtaava ohuthappokierto suljetaan pumputtamalla pois ohut-happoa tornin 4 keräilyaltaasta 41 johdon 33 kautta. Tässä kierrossa käytetään ohuthappona edullisesti rikkihappoa jonka H^SO^-konsentraa-tio on noin 65 paino-%.

SOp-käsittelyvyöhykkeessä kiertävän ohuthapon tiheys mitataan tiheyden määrityslaitteella 233 hapon ulostulossa keräilyaltaasta 41. Tiheys voidaan tunnetulla tavalla säätää lisäämällä joko vettä tai happoa. Kuviosta 1 on kuitenkin selvyyden vuoksi jätetty pois vastaavat venttiilit ja johdot.

Tunnettua laitosta vastaavasti, nitroosipitoista rikkihappoa pumputaan typpioksidiabsorptiovyöhykkeen yhteisen tornin keräilyaltaasta 51, joka on sijoitettu täytteen 5 alapuolelle, johdon 5^ kautta pumpun 25 avulla lämmönvaihtimeen 24 ja kuumennettuaan siellä hapon syöttöjohdon kautta 23 denitraustornin 2 yläpäähän tämän tornin täytteen kastelemiseksi. Kuljettuaan tornin 2 täytteen läpi, saatu denitraushappo kerääntyy tämän tornin keräilyaltaaseen 21 ja pumputaan pumpulla 65 johdon 121 kautta lämmönvaihtimeen 64 ja eteenpäin johdon 63 kautta typpioksidiabsorptiovyöhykkeen tornin ylätäyt-teeseen 6.

Täytteestä 6 happo virtaa suoraan alas täytteeseen 5, kun taas käsiteltävä happo virtaa täytteestä 5 suoraan täytteeseen 6. Tässä tapauksessa ei siis tarvita mitään kaasusulkua molempien täytteiden välillä.

u 65978

Denitrattua rikkihappoa, jonka I^fcO^-pitoisuus on 70-80 paino-%, voidaan johtaa pois johdosta 63 johdon 95 ja siinä olevan venttiilin 96 kautta happosäiliöön 90 ja poistetaan laitoksesta kohdassa P merkityn poistojohdon kautta.

Denitrausvaihe suoritetaan siis tunnettuun tapaan tornin 2 täytteessä. S02~käsittelyvaihe tapahtuu tornien 3 ja 4 täytteissä ja typpioksidiabsorptiovaihe tapahtuu tämän yhteisen tornin täytteissä 5 ja 6. S02~käsittelyvyöhykkeessä (tornit 3 ja 4) käytetään rikkihappoa, jonka H^SO^-pitoisuus on alle 70 paino-% (ohuthappoa). De-nitrausvyöhykkeessä (torni 2) sekä typpioksidiabsorptiovyöhykkeessä (tornit 5 ja 6) käytetään happoa, jonka HpSO^-konsentraatio on 70-85 paino-% (absorptiohappoa). Absorptiohapon H^SO^-pitoisuus on mieluimmin 72-80 paino-%.

Kuten tunnetussa typpioksidi-rikkihappo-menetelmässä typpioksidia vapautetaan myös keksinnön mukaisen menetelmän aikana denit-rausvyöhykkeeseen lisätystä haposta ja siirtyy kaasutietä absorptio-vyöhykkeeseen, jossa kaasumainen typpioksidi absorboituu rikkihappoon. Kuten kuviossa 1 on esitetty, tämä tapahtuu seuraavasti: nitroosiva-paa absorptiohappo, joka virtaa tornin 2 täytteestä keräilyaltaaseen 21, jäähdytetään jäähdyttimessä 64 ja siirretään pumpun 65 avulla johdon 63 kautta täytteeseen 6 ja virtaa sitten täytteeseen 5 ja siitä keräilyaltaaseen 51 ja siirretään edelleen johdon 54 kautta pumpun 25 avulla ja lämmönvaihtimen 24 ja johdon 23 kautta takaisin tornin 2 täytteeseen, jossa tornien 5 ja 6 täytteisiin absorboituneet typpioksidit vapautetaan taas kaasuvirtaan.

Happoa pumputaan lisäksi sinänsä tunnetulla tavalla kunkin tornin keräilyaltaasta saman tornin yläpäähän massasiirron tehostamiseksi kaasun ja hapon välillä. Näitä asennuksia ei kuitenkaan ole esitetty piirustuksessa selvyyden vuoksi. Vain hapon ne syöttöjohdot on merkitty jotka osallistuvat happovaihtoon eri täytteiden välillä.

Keksinnön mukaisesti säiliö 80, joka sisältää typpihappoa tai rikkihappoa, jonka nitroosi- ja/tai typpihappopitoisuus on suuri, on esitetty kuvion 1 mukaisessa laitoksessa. Typpihappoa syötetään johdon 83 kautta säiliöön 80. Venttiilillä 56 varustettu johto 82 on yhdistetty typpioksidiabsorptiovyöhykkeen keräilyaltaaseen 51 ja johtaa säiliöön 80. Nitroosipitoista rikkihappoa voidaan poistaa johdon 82 kautta säiliöön 80 joka on edelleen yhdistetty johdolla 37, jossa on pumppu 85 ja venttiili 46, SO^-käsittelyvyöhykkeen ensimmäisen tornin 3 yläosaan.

-m 65978

Analysaattori 285 on kytketty kaasujohtoon 72 ja se mittaa jatkuvasti NO-pitoisuuden sen läpi absorptiovyöhykkeen tornin täytteestä 6 virtaavissa kaasuissa. Kun NO-pitoisuus nousee yli sallitun arvon, tai kun NO-pitoisuuden kasvunopeus ylittää määrätyn arvon pumppu 85 alkaa toimia analysaattorista 285 tulevan signaalin perusteella, ja suuren typpihappopitoisuuden omaavaa rikkihappoa virtaa venttiilin 4-6 ja johdon 57 kautta tornin 5 täytteeseen.

Kun analysaattori 285 ilmoittaa että absorptiovyöhykkeistä poistuvien kaasujen NO-pitoisuus on laskenut alle määrätyn arvon, tai kun typpioksidipitoisuuden laskunopeus näissä kaasuissa ylittää tietyn minimiarvon, pumppu 85 pysäytetään. Sen asemesta että pumppua 85 käynnistetään ja pysäytetään, on selvää että voidaan säätää myös suuren typpihappopitoisuuden omaavan rikkihapon virtausta, vähentämällä tai lisäämällä tätä tarpeen mukaan. Säätösysteemin res-ponssin viivästymä analysaattorin antamaan signaaliin on vain muutama minuutti.

Kuvion 1 mukaisessa laitoksessa on analysaattori 285 esitetty asennettuna absorptiotornin 6 täytteen yläpäähän. On myös mahdollista mitata typpioksidipitoisuus kaasun tulokohdassa absorptiotornin täytteeseen 5 tai absorptiovyöhykkeen täytteiden 5 ja 6 välillä.

On ymmärrettävä että typpioksidipitoisuus näissä kohdissa on vastaavasti suurempi kuin absorptiovyöhykkeen ulostulossa. On kuitenkin myös mahdollista käyttää säätävänä arvona mittausta, joka on tehty absorptiovyöhykkeen täytteen sisällä. Tämä lyhentää responssin viivästymää signaaliin nähden. On myös mahdollista, ja eräissä tapauksissa edullista, suorittaa NO-mittaus samanaikaisesti eri kohdissa typpioksidiabsorptiovyöhykkeessä.

On edelleen todettu että on edullista suorittaa typpi-happi-yhdisteen tai sitä sisältävän nestemäisen tai kaasumaisen aineen lisäys mahdollisimman ylhäällä systeemin virrassa. Tällä tavalla on mahdollista vaikuttaa huomattavasti laitoksen poistokaasujen NO-pitoisuuteen vaikka lisätäänkin vain verraten pieniä määriä typpi-happi-yhdisteitä. Näin ollen keksintö mahdollistaa typpioksidi-rikkihapposysteemin automatisoinnin.

Tämän tunnusmerkin eräs suoritusmuoto on kuvattu kuviossa 2 esitetyssä keksinnön mukaisessa laitoksessa. Tässä suoritusmuodossa SO^-pitoisia kosteita kaasuja saatetaan kosketukseen DE-hakemus-julkaisusta 2,600,505 tunnetulla tavalla ohuthapon kanssa denitraus-vyöhykkeeseen nähden ylävirrassa olevassa esikäsittelytornissa, osa vesihöyrysisällöstä uutetaan näistä kaasuista tornin 1 täytteeseen.

15 65978

Ohuthappb, Joka virtaa alas tornin 1 täytteestä tämän tornin keräi-lyaltaaseen 71 , siirretään sitten pumpun 75 avulla Johdon 75 da lämmönvaihtimen 74 kautta Joka kuumentaa hapon, Ja edelleen Johdon 73 kautta tornin 7 yläpäähän, Jonka täyte muodostaa hapon dehydrausvyö-hykkeen.

Hapon lisäkuumentaminen lämmönvaihtimessa 7^ tehostaa veden eliminointia haposta tornin 7 täytteestä. Kuviossa 2 esitetyn esi-käsittelyvyöhykkeen torni 1 muodostaa keksinnön tässä suoritusmuodossa SOp-käsittelyvyöhykkeen ensimmäisen sektorin.

Ohuthappokierto esikäsittelyvyöhykkeen läpi Johdon 73 kautta on erotettu SO^-käsittelyvyöhykkeen pääsektorin ohuthappokierrosta,

Ja on suljettu sillä että ohuthappoa Johdettuna Johdon 73 kautta tornin 7 yläpäähän, kastelee tämän tornin täytettä, Ja virtaa sitten tämän täytteen läpi Ja tornin 7 alapäässä olevan kaasu-nestesulun 77 kautta alapuolella olevan tornin 1 täytteeseen.

Vesimäärä, Joka tämä happo absorboi kiertäessään tornin 1 täytteen läpi, siirtyy täten Johdon 73 kautta suoraan koko systeemin lop-pupäähän ts. tornin 7 täytteeseen, Jossa se vapautetaan vesihöyryn muodossa systeemiin torniin 7 Johdon 72 kautta syötettyihin poisto-kaasuihin.

Siirtyessään esikäsittelyvyöhykkeen läpi tornissa 1 ohuthappo on Jo lämmennyt. Kuten mainittiin hapon lisäkuumentaminen lämmönvaih-timessa 74 tehostaa veden vapautumista tornin 7 täytteessä. Haihtunut vesi poistuu systeemistä höyrynä yhdessä SC^-vapaiden poistokaasujen kanssa Johdon 705 kautta.

Tämän dehydrausvaiheen avulla, Joka kuivattaa kaasuvirran esi-käsittelyvyöhykkeessä vähemmän tai ei lainkaan vesihöyryjä, siirtyy kaasuvirran kanssa systeemin loppuosaan mahdollistaen täten riittävän happokonsentraation (esim. 75 paino-% HpSO^) ylläpitämisen denit-raustornin 2 täytteessä sekä absorptiovyöhykkeen täytteissä 5 Ja 6.

Säätämällä polttoaineen syöttöä lämmönvaihtimeen 7^ on mahdollista säätää tornien 7 ja 1 täytteiden läpi kiertävästä haposta vapautunutta vesimäärää, Jolloin voidaan ylläpitää haluttu happokonsent-raatio tässä kierrossa.

Keksinnön mukaisesti typpihappoa tai nitroosia, tai nitroosia Ja typpihappoa sisältävää rikkihappoa siirretään säiliöstä 80 pumpun 85 avulla Johdon 37 kautta ventiiliin 86 Ja edelleen Johdon 78 kautta tornin 1 täytteen yläosaan, Jota täytettä kastellaan hapolla aina kun NO-analysaattori 285 avaa venttiilin 86 Ja saattaa pumpun 85 toimimaan. Tällä tavalla keksinnön mukaisen menetelmän edellä mainitut 16 65978 edut voidaan saavuttaa täysin automaattisesti. Tässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa, kuten on esitetty kuvion 2 laitoksessa, tornia 1, jota kastellaan ohuthapoila ja joka sijaitsee kaasuvirran suunnassa katsottuna ylävirrassa denitrausvyöhykkeeseen nähden, käytetään siis koko systeemin tarkkailemiseksi. Tämä täytetty torni 1 tai vastaava jotakin muuta tyyppiä oleva kaasu-neste-reaktiolaite, jota kastellaan ohuthapoila ja joka sijaitsee kaasuvirran suunnassa katsottuna ylävirrassa systeemin loppuosaan nähden, panostetaan siis typpi-happi-yhdisteen tai tätä yhdistettä sisältävän nestemäisen tai kaasumaisen aineen koko määrällä. Tornin 7 täytteen alaosa on yhdistetty johdolla 72 tuulettimeen 167 ja vastaanottaa tämän johdon kautta kuivia poistokaasuja absorptiovyöhykkeen tornin 6 täytteestä. Nämä poistokaasut uuttavat vettä haposta tornin 7 täytteessä, ja ne siirtyvät yhdessä vesihöyryn kanssa johdon 705 kautta ympäröivään atmosfääriin.

Aikaisemmin on NOiNOp-suhdetta säädetty laitoksen poistokaasuissa tai typpioksidi-rikkihappolaitoksen absorptiovyöhykkeessä muuttamalla happojen konsentraatioita laitoksen tietyissä happokier-roissa (vrt. DE-patenttia 1 140,909 edellä). Tämä on aikaansaatu lisäämällä vettä tai laimeata happoa väkevämpään happoon ainakin yhdessä näistä kierroista. Vastakohtana tähän voidaan happokonsentraa-tioiden muuttamisesta luopua kun systeemiä säädetään keksinnön mukaisesti. Riittää kun happojen tiheys pidetään vakiona denitrausvyöhyk-keen ulostulossa ja kierrossa SO^-käsittelyvyöhykkeen läpi. Nämä happotiheydet voidaan pitää vakiona tunnetuilla automaattisilla tiheyden säätölaitteilla. - Kuten kuviosta 2 ilmenee on tiheyden mittauslaite 221 asennettu keräilyaltaan 21 poistojohtoon 121. Tämä säätölaite säätää venttiiliä 36 jolloin haluttu määrä ohuthappoa siirtyy pumpun 25 avulla johdon 23 kautta denitraustornin 2 täytteeseen. Tiheyden mittauslaite 221 säätää ohuthapon lisäystä siten että denitrausvyöhykkeen ulostulossa, ts. denitraustornin 2 täytteen ulostulossa, ylläpidetään vakiohappopitoisuus.

Tasoitusjohto 133 yhdistää keräilyaltaat ?1 ja 31 tasoittaen siten happokorkeuden molemmissa altaissa.

Kuviossa 3 on esitetty eräs toinen keksinnön mukaisen laitoksen suoritusmuoto, jossa ei lisätä koko määrää typpi-happi-yhdistet-tä tai tätä sisältävää ainetta SC^-käsittelyvyöhykkeen ensimmäiseen sektoriin, eli esikäsittelyvyöhykkeen torniin, vaan pelkästään osa siitä, kun taas loppuosa lisätään kuviota 1 vastaavasti tornin 3 yläpäähän, ts. SO^-käsittelyvyöhykkeen pääsektoriin. SC^-käsittely- 17 65978 s vyöhykkeen ensimmäiseen, vastaavasti pääsektoriin siirtyvien edellä mainittujen osien painosuhdetta voidaan säätää säätämällä venttiilejä 46 ja 86 vastaavasti.

Mitä suurempi kaasun ja nesteen välinen kontaktipinta on SO^-käsittelyvyöhykkeen reaktiotorneissa, sitä edullisempi on S09-käsit-telyvaiheen aikana esiintyvien kemiallisten reaktioiden kiihtyvyys.

Syöttämällä samanaikaisesti typpi-happi-yhdistettä SC^-käsit-telyvyöhykkeen ensimmäiseen sektoriin ja SC^-käsittelyvyöhykkeen pääsektoriin, ts. tornien 1 ja 3 täytteisiin, tulee paljon suurempi alue, joka vastaa tornien 1 ja 3 täytteiden summaa, kastelluksi ja koko SO^-käsittelyprosessi kiihtyy vastaavasti.

Keksinnön vielä erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan, joka voidaan suorittaa kuviossa 3 esitetyllä tavalla, kaasujen NC^-pitoisuus mitataan edellä selitetyn NO-pitoisuuden ohella; tämä suoritetaan analysaattorissa 255 absorptiovyöhykkeessä tai alavirrassa siihen nähden. Tämä analysaattori 255 on yhdistetty tunnetun tyyppiseen säätölaitteeseen (ei esitetty) joka on asetettu edellä selitetyn säätölaitteen 285 päälle, joka laite mittaa kaasujen NO-pitoi-suuden. Heti kun NO-pitoisuus ylittää tietyn arvon, typpi-happi-yhdistettä sisältävän aineen syöttö keskeytetään tai sitä vähennetään. Lisäksi, kun NC^-pitoisuus on liian korkea tai NO?:pitoisuuden kasvunopeus liian suuri, normaalisti enemmän nitroosipitoista rikkihappoa poistetaan absorptiovyöhykkeestä säätämällä venttiiliä 56 vastaavasti, ja vastaava määrä nitroosivapaata tai nitroosiköyhää happoa syötetään absorptiovyöhykkeeseen. Analysaattori 255 mittaa NC^-pitoisuuden kaasuissa jatkuvasti täytteen 6 ulostulon kohdalla. Heti kun NOp-sisältö nousee yli ennalta määrätyn arvon tai N00-pitoi-suus kasvaa liian nopeasti, pumppu 85 pysäytetään, täten keskeyttäen suuren typpihappopitoisuuden omaavan rikkihapon syöttäminen säiliöstä 80 tornin 3 täytteeseen. Pumppua 55 säätää myös analysaattori 255- -Kun N02~sisältö nousee liian jyrkästi täytteen 6 ulostulon kohdalla, tämä pumppu saatetaan toimimaan ja lisäksi avataan venttiili 56, jolloin nitroosipitoista happoa virtaa säiliöstä 90 johdon 53 kautta absorptiotornin täytteeseen 5- Nitroosivapaa absorptiohappo huuhtelee nitroosipitoisen hapon täytteestä 5 keräilyaltaaseen 51 ja johdon 82 kautta säiliöön 80.

Kun typpi-happi-yhdisteen lisäys ei tapahdu typpihapon vaan kaasumaisten typpioksidien muodossa, on vähemmän edullista syöttää kaasumaiset typpioksidit suoraan S02-käsittelyvyöhykkeen tornien 3 ja 4 täytteisiin. Nopeampi ja tehokkaampi vaikutus saavutetaan itse asiassa liuottamalla typpioksidit ensin rikkihappoon ja sen jälkeen 18 65978 syöttämällä saatu typpioksidipitoinen rikkihappo SO^-käsittelyvyöhykkeeseen.

Kuviossa 4 esitetyssä keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa merkitään ammoniakin hapetusyksikkö viitenumerolla 108. Siinä muodostuneet typpioksidit jäähdytetään lämmönvaihtimessa 104 ja ne vir-taavat sitten absorptiopylvään 10 läpi alhaalta ylöspäin. Typpioksidien se osa, joka ei absorboidu pylvääseen 10, siirtyy johdon 112 kautta käsiteltävän kaasun tulojohtoon 102 ja täten laitoksen pää-kaasuvirtaan. Happoa voidaan syöttää johdosta 78 venttiilin 106 kautta pylvääseen 10, jossa se kyllästetään typpioksideilla. Happo siirtyy sitten keräilyaltaan 101 ja johdon 115 kautta pumppuun 116 ja johdon 117 ja venttiilin 118 kautta tornin 5 täytteeseen.

Kuviossa 5 on lopuksi esitetty täydellinen laitos joka yhdistää kaikki kuvioiden 1-4 mukaisten laitosten tunnusmerkit ja jonka avulla voidaan, riippuen käsiteltävien kaasujen luonteesta ja SOp-pitoisuudesta ja lisäksi siitä onko ajoittain enemmän ammoniakkia vai enemmän typpihappoa kulutettava laitoksessa, S02~pitoisia jäte-kaasuja käsitellä keksinnön mukaisesti taloudellisesti optimaalisella tavalla.

Seuraava ei-rajoittava esimerkki havainnollistaa keksinnön mukaista menetelmää suoritettuna kuvioissa 3 ja 5 esitetyssä laitos-suoritusmuodossa.

Esimerkki Käsitellään kaasuvirta, joka sisältää SC^ta ja Nnr kohti (1 normaalikuutiometri = 1 m^ 0°C:ssa ja 1 baarissa) seuraavia gramma-molekulaarisia määriä: SO^ 0,5 -0,9 moolia H^O 2,8 -5,1 moolia 0^ 4 -6 moolia a CO2 1,2 -1,6 moolia NO 0,01-0t02moolia jolloin loppuosa koostuu typestä.

Säädettävä määrä tätä kaasua syötetään kuviossa 3 esitetyn laitoksen tornin 1 täytteeseen. Kummankin tornin 1 ja 7 täytteiden tilavuus on 1 m^. Kunkin tornin 2-6 täytteen tilavuus on 2,6 m^. Kaikkien tornien 1-7 täytteiden yhteistilavuus on näin ollen 15 m . Tornitäytteinä käytetään DE-hakemusjulkaisussa 2,416,955 selitetyn 19 65978 tyyppisiä polyetyleenikappaleita. Kunkin tornin täytekappaleiden

o T

pinta-ala on 300 m /nr. Hapon kierto tornien 1 ja V täytteissä aikaansaadaan kuviossa 3 esitetyllä tavalla ja se on 2 litraa kaasun Nm^ kohti. Tornin 2 täytettä kastellaan 1 litralla happoa kaasun Nm^ kohti kuviossa 3 kuvatulla tavalla. Tornien 3 ja 9- täytteitä kastellaan molemmat 3,3 litralla happoa kaasun Nnr kohti. Absorp-tiotornien täytteiden kastelua tehostetaan pumpun ja takaisinkier-rätysjohdon avulla joita ei ole esitetty kuviossa 3· Tämä ei-esi-tetty pumppu siirtää happoa keräilyaltaasta 31 täytteeseen 5 niin, että yhdessä kuviossa 3 esitetyn happovirran kanssa täytettä kastel-laan yhteensä 9- litralla happoa kaasun Nnr kohti. Hapon lämpötila lämmönvaihtimien 74 ja 24 ulostulon kohdalla on 64°C. Lämmönvaihti-mista 34, 44 ja 64 poistuvan hapon lämpötila on 30-40°C. Laskettuna 15°C:n lämpötilalle kierretyillä hapoilla on seuraavat painot litraa kohti: täytteet 1 ja 7 1,5 kg/litra (48,1° Be = 59,7 paino-% H^O^) täytteet 2, 5 ja 6 1,67 kg/litra (57,9° Be = 7^,66 paino-% H2S04) täytteet 3 ja 4 1,56 kg/litra (51,8° Be = 65,2 paino-% H^O^)

Absorptiotornin täytteisiin 5 ja 6 absorboituneet typpioksidit siirretään pumpun 51 avulla johdon 23 kautta tornin 2 täytteeseen, jossa nämä typpioksidit, niiden reagoitua SC^in kanssa, siirtyvät N0:na tornin 2 täytteestä johdon 32 kautta poistuvaan kaasuvir-taan. Mitä korkeampi typpioksidipitoisuus kaasuvirrassa on, sitä tehokkaampi on SCu-käsittely tornien 3 ja 4 täytteissä.

Litra nitroosipitoista happoa kaasun Nnr kohti siirtyy johdon 23 kautta tornin 2 täytteeseen. Mitä korkeampi hapon nitroosipitoi-suus on, sitä suurempi määrä S02-pitoista kaasua voidaan käsitellä systeemissä. Jos kuitenkin hapon nitroosipitoisuus on liian korkea, systeemin poistokaasujen typpioksidipitoisuus kasvaa. Hapon nitroo-sipitoisuuden säätämiseksi keräilyaltaassa 51, säiliöön 80 johdon 83 kautta syötettyä typpihappoa pumputaan viimemainitusta säiliöstä pumpun 85 avulla venttiilin 46 ja johdon 37 kautta tornin 3 täytteeseen.

Tämän tornin 3 ja seuraavan tornin 4 täytteessä vapautuneet typpioksidit siirtyvät kaasujohtojen 42 ja 52 läpi absorptiotornin täytteeseen 5 ja absorboituvat siinä rikkihappoon ja siirtyvät täten 20 65978 keräilyaltaaseen 51♦

Kun kaasua syötetään määrässä 4-00 Nm-ytunti > hapon nitroosipi-toisuuden keräilyaltaassa 52 ollessa 2 paino-%, laskettuna HN0^:na, saadaan koko systeemin poistokaasuksi kaasu johdossa 705, joka sisältää 50-100 ppm NO:ta ja 200-500 ppm NOpita. Jos systeemiin syötetty kaasumäärä on 500 Nm^/tunti eikä 4-00 Nm^/tunti, tai jos SOp-pitoisuus tulokaasussa kasvaa samalla kun kaasumäärä on vakio, systeemi ei enää pysty käsittelemään kaasussa läsnäolevaa S0p.‘ta täysin ja hieman S0p:ta siirtyy absorptiovyöhykkeeseen, jolloin systeemin poistokaasujen NO-pitoisuus kasvaa.

Suuremman SOp-määrän käsittelemiseksi ilman huomattavia typpi-oksidihäviöitä olisi välttämätöntä - ellei käytettäisi keksinnön mukaisia toimenpiteitä - nostaa tornin 2 täytteeseen syötettävän hapon nitroosipitoisuutta ja/tai lisätä tornin 2 täytteeseen lisättävää

Z

hapon määrää. Jos käsiteltävän kaasun määrä on 500 Nm /tunti, on keräilyaltaan 51 hapon nitroosipitoisuus nostettava noin 3 paino-%: iin, laskettuna HNO^na, käytettäessä normaalia määrää 1 litra happoa Nm? kohti kaasua tornin 2 täytteen kastelemiseksi.

Jos saman päämäärän saavuttamiseksi, jommankumman edellä mainitun toimenpiteen asemesta lisättäisiin typpihappoa denitraustornin 2 täytteeseen, tällainen lisäys, joka olisi sinänsä mahdollinen, on suoritettava asteittain, koska kuluu useita minuutteja ennenkuin tapahtuu muutos kaasujen typpioksidipitoisuudessa alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden. Liian suuri typpihappolisäys tai poistokaasujen SOp-pitoisuuden aleneminen johtaisi kuitenkin NOp-pitoisuuden kasvuun ja vastaavasti systeemin poistokaasujen värittymiseen keltaisiksi. Tämän keltaisen värin poistamiseksi olisi hapon konsentraa-tiota denitrausvyöhykkeessä ja absorptiovyöhykkeessä nostettava.

Tämän aikaansaamiseksi olisi veden tai ohuthapon lisäämistä vähennettävä tai keskeytettävä. Kestäisi kuitenkin useita tunteja ennenkuin NOpin pitoisuus poistokaasuissa putoaisi jälleen alle arvon 400 ppm.

Vastakohtana tähän, suorittamalla menetelmä keksinnön mukaisesti, on mahdollista kompensoida tulokaasujen SOp-konsentraatiossa esiintyvä nousu tai lasku samoinkuin muutos SOp-pitoisen kaasun virtaustilavuudessa ilman huomattavia typpioksidihäviöitä laitoksen savupiipun kautta poistuvissa kaasuissa. Käsiteltävän kaasun SOp-pitoisuuden kasvu aiheuttaa kasvun kaasujen NO-pitoisuudessa, joka mitataan jatkuvasti analysaattorilla 285 alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden, yli normaalin toiminta-arvon 100 ppm, esimerkiksi arvoon 150 ppm. Automaattinen säätölaite saattaa sitten pumpun 21 65978 85 toimimaan, jolloin rikkihappoa joka sisältää 20 paino-% typpihappoa, pumputaan säiliöstä 80 johtojen 78 ja 37 kautta tornien 1 ja 3 täytteisiin. Venttiilejä 86 ja 46 ohjataan niin, että 0,4 litraa happoa minuutissa virtaa tornin 1 täytteeseen ja 0,6 litraa happoa minuutissa tornin 3 täytteeseen.. Vain kahden minuutin lyhyen viivästymän jälkeen absorptiovyöhykkeen ulostulosta poistuvan hapon NO-sisältö laskee alle arvon 100 ppm ja pumppu 85 pysäytetään. Typpihappo, jota on lisätty tornien 1 ja 3 kahteen ohuthappokiertoon, kuluu noin 15 minuutissa ja poistuu kaasumaisten typpioksidien muodossa. Nämä typpioksidit absorboituvat happoon absorptiovyöhykkees-sä, jolloin keräilyaltaassa 5^ olevan hapon nitroosipitoisuus kasvaa.

Nitroosipitoisuuden kasvu ei kuitenkaan vielä ole riittävä aikaansaamaan denitraustornin täytteessä reaktiota joka vastaisi suurempaa S02-pitoisuutta kaasuvirrassa. Noin 12 minuutin kuluttua poistokaasujen NO-pitoisuus nousee taas yli 150 ppm:n, kun taas NO2-pitoisuus laskee maksimiarvosta 250 ppm arvoon alle 150 ppm. Analysaattori 285 aktivoi taas pumpun 85 ja taas kahden minuutin kuluttua kaasun NO-pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden laskee alle 100 ppm, jolloin pumppu 85 taas pysäytetään.

Tämä menetelmä pumpun 85 aktivoimiseksi ja deaktivoimiseksi toistetaan kunnes nitroosipitoisuus keräilyaltaassa 5-1 on tullut säädetyksi lisääntynyttä S02~määrää vastaavasti johdon 102 kautta systeemin käsittelyä varten tulevassa kaasuvirrassa. Mitä lähempänä nitroosipitoisuus keräilyaltaassa 51 on sitä arvoa joka tarvitaan S02:n käsittelemiseksi täydellisesti systeemissä, sitä suurempi on väliaika kahden vaihtojakson välillä.

Jos toisaalta systeemissä käsiteltävä kaasumäärä laskee, tai jos S02:n konsentraatio käsiteltävässä kaasussa laskee, kaasujen N02~pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden kasvaa ja NO-pitoisuus laskee alle arvon 100 ppm. Poistokaasujen N02~pitoisuus absorptiovyöhykkeessä mitataan jatkuvasti analysaattorilla 255. Jos N02~pitoisuus kasvaa yli 30 ppm minuutissa, ja/tai jos N02~pitoisuus kasvaa yli arvon 200 ppm, pumppu 85 pysäytetään automaattisella säätölaitteella (ei esitetty) jos pumppu oli käynnissä tänä aikana. N02~pitoisuuden kasvu yli 50 ppm minuutissa ja/tai N02~pitoisuuden ollessa yli 300 ppm, automaattinen sinänsä tunnettua tyyppiä oleva ja analysaattorille 255 reagoiva säätölaite avaa venttiilin 56 ja aktivoi pumpun 55, jolloin nitroosipitoista rikkihappoa virtaa säiliöön 80, kun taas nitroosivapaata rikkihappoa pumputaan säiliöstä 90 pumpulla 55 johdon 53 kautta absorptiovyöhykkeen täytteeseen 5. Lisätty ja poistettu happomäärä on 0,3 litraa kaasun Nm^ kohti. . Noin 22 65978 kolmen minuutin kuluttua absorptiovyöhykkeeseen nähden alavirrassa olevan kaasun NO^-pitoisuus laskee alle 200 ppm ja automaattinen säätölaite sulkee venttiilin 56 ja pysäyttää pumpun 55· Säiliöön 80 saadaan 20 paino-%:nen typpihappokonsentraatio lisäämällä typpihappoa venttiilin 85 kautta.

Kuten jo edellä selitettiin, ajanjaksoina jolloin tulokaasut sisältävät paljon S02:ta, säiliössä 80 varastoitua happoa palautetaan takaisin systeemiin.

Rikkihappoa, joka virtaa säiliöstä 90 poistojohdon P kautta, muodostuu suhteessa systeemissä käsiteltyyn S02-määrään.

Edellä selitettyjen säätölaitteiden avulla on mahdollista pitää systeemin poistokaasujen N 0 -pitoisuus (RO- ja NOp-pitoisuuksi-en summa) jatkuvasti alle 400 ppm, myös silloin kun käsiteltävän kaasun määrä tai viimemainitun S02~pitoisuus vaihtelee tiheästi jopa + 70 paino-% päivittäisestä keskiarvosta.

Happokiertojen painoa litraa kohti (eli tiheyttä) säädetään seuraavalla tavalla: Tornien 1 ja 7 täytteiden läpi kiertävän hapon tiheys pidetään arvossa 1,5 kg/litra säätämällä lämmönsyöttöä läm-mönvaihtimessa 14. Lämmönsyötön tehostaminen intensifioi veden eliminoitumista tornin 7 täytteestä ja lisää täten hapon tiheyttä. S02-käsittelyvyöhykkeen tornien 5 ja 4 täytteiden läpi kiertävän hapon tiheys pidetään arvossa 1,56 kg/litra lisäämällä kontrolloidusti happoa keräilyaltaasta 71. Vastaavia johtoja ja venttiilejä ei ole esitetty. Penitraustornin 2 ulostulossa pidetään hapon tiheys arvossa 1,67 kg/litra lisäämällä kontrolloidusti ohuthappoa keräilyaltaasta tornin 2 täytteeseen.

Keksinnön mukaisessa laitoksessa käytettävät analysaattorit ja säätölaitteet ovat tunnettuja. Analysaattoreita valmistaa esimerkiksi Termo Electron Corporation, Waltham, Mass., USA, nimellä: "NO chemoluminiscent source analyzer for automative emission" tai "Ν0-Ν0χ chemoluminiscent analyzer", esimerkiksi "malli 44".

Tällaisille analysaattoreille reagoiva säätöpiiri on selitetty esimerkiksi artikkelissa "Automatisierung Regelungstechnik", Meyers Handbuch iiber die Technik, Biographisches Institut Mannheim, Saksa, Allgemeiner Verlag 1971» s* 721-756. Jos käytetään esimerkiksi edellä selitetyn tyyppistä NO- tai N02~analysaattoria tämän artikkelin kuviossa 1 esitetyn asemesta, esitettyä venttiiliä säätää sähköinen muunnin MU ja ohjauslaite R. Sähköisen muuntimen MU komponentti aina venttiiliin tai pumppuun asti on yksityiskohtaisemmin esitetty tämän saman artikkelin kuvion 8 vasemmalla puolella.

Claims (28)

1. Menetelmä S02:n erottamiseksi kaasuvirrasta, joka sisältää tätä konsentraationa,joka ainakin ajoittain on liian korkea sen päästämiseksi ympäröivään atmosfääriin/ ja samalla rikkihapon tuottamiseksi typpioksidimenetelmällä, jossa viimemainitussa menetelmässä S02~pitoinen kaasu aluksi virtaa joko denitrausvyöhykkeen läpi, tai S02~käsittelyvyöhykkeen ensimmäisen sektorin muodostavan esikäsitte-lyvyöhykkeen läpi ja sen jälkeen denitrausvyöhykkeen läpi, ja sitten S02~käsittelyvyöhykkeen läpi, joka käsittää vähintään yhden täyte-kappaletornin ja sen jälkeen typpioksidi-absorptiovyöhykkeen läpi, jolloin kaasuvirta ainakin yhdessä S02~käsittelyvyöhykkeen täyte-kappaletornissa saatetaan kosketukseen kierrätetyn ohuthapon kanssa, jonka konsentraatio on alle 70 paino-% (55° Βδ) H2SO^:a, kun taas denitrausvyöhykkeessä vapautetut typpioksidit absorboidaan absorptio-vyöhykkeessä rikkihappoon, ja nitroosipitoista happoa, jonka H2SO^-konsentraatio on 70-85 paino-% (55-63,5° Βδ) poistetaan absorptio-vyöhykkeestä ja syötetään denitrausvyöhykkeeseen, tunnettu siitä, että (a) NO-pitoisuus mitataan kaasuvirrassa absorptiovyöhykkeessä tai alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden tai samanaikaisesti sekä absorptiovyöhykkeessä että alavirrassa siihen nähden, ja (b) typpi-happi-yhdiste lisätään S02-käsittelyvyohykkeen laimea- eli ohuthappokiertoon, kun NO-tarkkailupisteessä tai -pisteissä kaasuvirrassa ylitetään NO-pitoisuuden raja-arvo tai NO-pitoisuuden kasvun jyrkkyyden raja-arvo tiettyä aikayksikköä kohti, muuttamatta happokonsentraatiota sanotussa absorptiovyöhykkeessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävää määrää typpi-happi-yhdistettä nostetaan kaasu-virran NO-pitoisuuden kasvua vastaavasti absorptiovyöhykkeessä tai sen jälkeen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisätyn typpi-happi-yhdisteen virtausnopeus pidetään vakiona niin kauan kuin kaasuvirran NO-pitoisuus absorptiovyöhykkeessä tai alavirrassa siihen nähden ylittää mainitun NO:n raja-arvon.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävää määrää typpi-happi-yhdistettä nostetaan Selmalla nopeudella kuin ylitetään kaasuvirran NO-pitoisuuden kasvun jyrkkyy- 24 65978 den raja-arvo aikayksikköä kohti absorptiovyöhykkeessä tai alavirrassa siihen nähden.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisättävä määrä typpi-happi-yhdistettä pidetään vakiona niin kauan kun ylitetään kaasuvirran NO-pitoisuuden kasvun jyrkkyyden raja-arvo aikayksikköä kohti absorptiovyöhykkeessä tai alavirrassa siitä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että typpi-happi-yhdiste koostuu typpihaposta, tai ammoniakkia hapettamalla saaduista typpioksideista.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että typpi-happi-yhdiste muodostetaan absorboimalla typpioksideja rikkihappoon.

8. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että typpi-happi-yhdisteen lisääminen keskeytetään kun kaasuvirran NO-pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeestä laskee alle määrätyn arvon joka on pienempi kuin NO-pitoisuuden edellä mainittu raja-arvo.

9. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että typpi-happi-yhdisteen lisäystä pienennetään kun kaasuvirran NO-pitoisuus alavirrassa absorptiovyöhykkeestä putoaa NO-pitoisuuden aikayksikköä kohti mitatun kasvun jyrkkyyden raja-arvon alapuolelle ja jolloin viimemainittu jyrkkyyden raja-arvo vastaa pääasiassa edellä kohdassa (b) määriteltyä.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että (a) lisäksi mitataan kaasuvirran NOj-konsentraatio kohdassa, joka on alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden? (b) typpi-happi-yhdisteen lisäys ohuthappokiertoon S02"käsitte-lyvyöhykkeen läpi keskeytetään kun ylitetään määrätty kaasuvirran NOj-pitoisuuden raja-arvo tai N02~pitoisuuden kasvun jyrkkyyden raja-arvo kaasuvirrassa N02~tarkistuspisteessä.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptiovyöhykkeestä virtaavan nitroosipitoisen hapon määrää lisätään ja vastaavasti nitroosiköyhää tai nitroosivapaata happoa denitrausvyöhykkeestä syötetään absorptiovyöhykkeeseen kun ylitetään toinen, korkeampi N02~pitoisuuden raja-arvo kaasuvirrassa alavirrassa absorptiovyöhykkeestä, tai kunnes ylitetään toinen, korkeampi N02-pitoisuuden kasvun jyrkkyyden raja-arvo kaasuvirrassa ala-virrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden. 65978

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa S02*-käsittelyvyöhykkeeseen syötetystä typpi-happi-yhdisteestä koostuu nitroosipitoisesta rikkihaposta absorptiovyöhykkeestä.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että absorptiovyöhykkeestä otetun ja SC>2“käsittelyvyöhykkee-seen lisättävän nitroosipitoisen rikkihapon sisältämän typpi-happi-yhdisteen määrää nostetaan lisäämällä typpihappoa mainittuun nitroo-sipitoiseen rikkihappoon.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen denitrausvyöhykettä on lisäksi esikäsittely vyöhyke, jossa on erillinen ohuthapon kierto ja jonka läpi kaasu virtaa ennen sen tuloa denitrausvyöhykkeeseen, jolloin osa typpi-happi-yhdisteestä tai sen kokonaismäärä lisätään tähän esikäsittely-vyöhykkeeseen .

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa esikäsittelyvyöhykkeeseen syötettävästä aineesta on poikkeutettu nitroosipitoisesta rikkihaposta, joka virtaa absorptio-vyöhykkeestä SC^-käsittelyvyöhykkeeseen.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa esikäsittelyvyöhykkeeseen syötettävästä typpi-happi-yhdistemäärästä koostuu ammoniakkia hapettamalla saaduista kaasumaisista typpioksideista, ja nämä typpioksidit syötetään kaasuvirtaan ennen tämän virran tuloa esikäsittelyvyöhykkeeseen.

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että typpi-happi-yhdisteen määrää nitroosipitoisessa rikkihapossa, joka otetaan absorptiovyöhykkeestä ja syötetään osittain S02" käsittelyvyöhykkeen pääsektoriin ja osittain esikäsittelyvyöhykkeeseen, lisätään lisäämällä typpihappoa viimemainittuun happoon.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että denitrausvyöhykkeestä poistuvan hapon tiheys pidetään vakiona lisäämällä siihen ohuthappoa tai vettä.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että SC>2-käsittelyvyöhykkeen pääsektorin läpi kiertävän ohuthapon tiheys pidetään vakiona lisäämällä siihen happoa esikäsittely vyöhykkeestä, tai vettä.

20. Laitos S02:n erottamiseksi kaasuvirrasta, joka sisältää viimemainittua konsentraationa, joka ainakin ajoittain on liian korkea sen päästämiseksi ympäröivään atmosfääriin, samalla tuottaen rikki- 26 65978 happoa typpLoksidimenetelmällä, joka laitos käsittää, peräkkäin ainakin: (a) denitrausvyöhykkeen (2) (b) S02_käsittelyvyöhykkeen (3, 4) ja (c) typpioksidiabsorptiovyöhykkeen (5, 6); jolloin kukin vyöhyke koostuu ainakin yhdestä kaasu-neste-reaktiolaitteesta, joka on varustettu keräilyaltaalla (21, 31, 41, 51) ko. laitteen alaosasta poistuvalle nesteelle, ja (d) johdon (102, 22, 32, 42, 52, 72, 705) kaasuvirtaa varten, joka peräkkäin on yhdistetty denitrausvyöhykkeen (2) alapäähän tämän vyöhykkeen yläpäästä Si^-käsittelyvyöhykkeeseen (3, 4) ja tästä typpioksidi -absorptiovyöhykkeeseen (5, 6) ja lopuksi tämän vyöhykkeen yläpäästä ympäröivään atmosfääriin, (e) johdon (33, 43) ohuthapon kierrättämiseksi SC^-käsittelyvyö-hykkeen läpi, ja lopuksi (f) johdon (54, 23) hapon kierrättämiseksi kaasuvirran suunnassa katsottuna typpioksidi-absorpiovyöhykkeen (5, 6) ensimmäisestä keräi-lyaltaasta (51) denitrausvyöhykkeen (2) yläpäähän ja tämän vyöhykkeen keräilyaltaasta (21) typpioksidiabsorptiovyöhykkeen (5, 6) reaktio-laitteen (6) yläpäähän, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää (g) syöttöjohdon (37, 117) typpi-happi-yhdistettä varten nestemäisessä (37) tai kaasumaisessa (117) faasissa, joka syöttöjohto on yhdistetty johtoon (33, 43) ohuthapon kierrättämiseksi SC^-käsittely-vyöhykkeen läpi, (h) mittauslaitteen (285) NO-pitoisuuden mittaamiseksi kaasuvir-rassa, joka laite on yhdistetty absorptiovyöhykkeeseen (5, 6) tai johtoon (d) kaasuvirtaa varten alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden tai samanaikaisesti absorptiovyöhykkeeseen (5, 6) ja johtoon (72) alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen (5, 6) nähden, ja (i) säätölaitteen (85) typpi-happi-yhdisteen lisäämiseksi syöttöjohdon (37) kautta riippuen mittauslaitteella (285) määritetyistä NO-pitoisuuksista.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laitos, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää NC^-mittauslaitteen (255) NC^-pitoi-suuden määrittämiseksi kaasuvirrassa, joka NC^-mittauslaite on yhdistetty absorptiovyöhykkeeseen (5, 6) tai johtoon (72) kaasuvirtaa varten alavirrassa absorptiovyöhykkeeseen nähden, ja jossa mainittu säätölaite käsittää (k) päälle asetetun säätölaitteen, joka keskeyttää tai vähentää 27 typpi-happi-yhdisteen syöttöä syöttöjohdon (37, 117) kautta riippuen kaasuvirran NC^-pitoisuudesta mitattuna NC^-mittauslaitteella.

22. Patenttivaatimuksen 20 tai 21 mukainen laitos, tunnet-t u siitä, että syöttöjohtoa (37, 117) käytetään typpi-happi-yhdisteen lisäämistä varten nitroosipitoisen rikkihapon muodossa ja että se on yhdistetty typpioksidiabsorptiovyöhykkeen (5, 6) reaktiolait-teen (5) keräilyaltaaseen (51).

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laitos, tunnettu siitä, että syöttöjohdossa (37) on elimet (83) typpihapon syöttämiseksi siihen.

23 65978

24. Patenttivaatimuksen 22 tai 23 mukainen laitos, joka käsittää esikäsittelyvyöhykkeen (1) ylävirrassa denitrausvyöhykkeeseen (2) nähden, jossa on reaktiolaite ja keräilyallas (71), kun taas johto (102, 22) kaasuvirtaa varten johtaa ensin tähän esikäsittelyvyöhykkeeseen (1) sen alapäästä ja sen yläosasta denitrausvyöhykkeen (2) alaosaan, ja erillisen johdon (73) ohuthapon kierrättämiseksi esikäsittelyvyöhykkeen läpi ylhäältä alaspäin tässä, sekä tasoitusjohdon (133) esikäsittelyvyöhykkeen keräilyaltaan (71) ja denitrausvyöhykkeen keräi-lyaltaan (21) välillä, tunnettu siitä, että siinä on haarajoh-to (78) syöttöjohdosta (37) esikäsittelyvyöhykkeen yläosaan (1).

25. Patenttivaatimuksen 20 tai 21 mukainen laitos, tunnet-t u siitä, että se lisäksi käsittää ammoniakin hapetusyksikön (108), jossa on pylväs (10) siinä muodostuneiden typpioksidien absorboimiseksi ainakin osittain rikkihappoon, ja jossa on toinen syöttöjohto (115, 117. joka yhdistää pylvään (10) alaosan SOj-käsittelyvyöhykkeen (3, 4) ensimmäisen reaktiolaitteen (3) yläosaan, kaasuvirran suunnassa katsottuna, jolloin toinen syöttöjohto on sovitettu typpioksidipitoisen rikkihapon syöttämiseksi viimemainittuun vyöhykkeeseen.

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen laitos, joka käsittää esikäsittelyvyöhykkeen (1) ylävirrassa denitrausvyöhykkeeseen (2) nähden, jossa on reaktiolaite ja keräilyallas (71), erillisen johdon (73) ohut-hapon kierrättämiseksi esikäsittelyvyöhykkeen (1) läpi ylhäältä alaspäin, sekä tasoitusjohdon (133) esikäsittelyvyöhykkeen (1) ja denitrausvyöhykkeen (21) keräilyaltaiden välillä, jolloin kaasuvirran johto (102, 22) johtaa ensin esikäsittelyvyöhykkeeseen (1) sen alapäästä, ja sen yläpäästä denitrausvyöhykkeen (2) alaosaan, tunnettu siitä, että johto (112) typpioksideja sisältäviä kaasuja varten yhdistää ammoniakin hapetusyksikön (108) pylvään (10) yläosan johdon (102, jne) siihen osaan (102), jonka läpi kaasuvirta syötetään esi- 28 65978 käsittelyvyöhykkeen alaosaan.

27. Patenttivaatimuksen 25 tai 26 mukainen laitos, tunnet-t u siitä, että syöttöjohto (37) typpi-happi-yhdisteen vastaanottamiseksi nitroosipitoisena rikkihappona on yhdistetty typpioksidi-absorptiovyöhykkeen (5, 6) reaktiolaitteen (5) keräilyaltaaseen (51) ja käsittää lisäksi haarajohdon (78, 106) joka yhdistää syöttöjohdon (37) ammoniakin hapetusyksikön (108) pylvään (10) yläpäähän.

28, Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitos, tunnettu siitä, että syöttöjohdon (37) haarajohto (78) käsittää toisen haarajohdon, joka on yhdistetty esikäsittelyvyöhykkeen (1) yläpäähän.