FI72799B - Saett att aostadkomma vaermeaotervinning ur fuktig gas genom vattenaongabsorption och anlaeggning foer saettets utfoerande. - Google Patents

Saett att aostadkomma vaermeaotervinning ur fuktig gas genom vattenaongabsorption och anlaeggning foer saettets utfoerande. Download PDF

Info

Publication number
FI72799B
FI72799B FI831825A FI831825A FI72799B FI 72799 B FI72799 B FI 72799B FI 831825 A FI831825 A FI 831825A FI 831825 A FI831825 A FI 831825A FI 72799 B FI72799 B FI 72799B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gas
heat
solution
heat exchanger
line
Prior art date
Application number
FI831825A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI831825A0 (fi
FI831825L (fi
FI72799C (fi
Inventor
Uno Gunnar Svedberg
Original Assignee
Scandiaconsult Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scandiaconsult Ab filed Critical Scandiaconsult Ab
Publication of FI831825A0 publication Critical patent/FI831825A0/fi
Publication of FI831825L publication Critical patent/FI831825L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI72799B publication Critical patent/FI72799B/fi
Publication of FI72799C publication Critical patent/FI72799C/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/006Layout of treatment plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00Intercepting solids
    • F23J2217/50Intercepting solids by cleaning fluids (washers or scrubbers)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00Treatment devices
    • F23J2219/40Sorption with wet devices, e.g. scrubbers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

72799
Tapa saada aikaan lämmön talteenotto kosteasta kaasusta vesihöyryabsorption avulla ja tavan toteutukseen käytettävä laitos Lämpimillä ja kosteilla kaasuilla, jotka ovat esimerkiksi peräisin kosteiden polttoaineiden palamisesta, on suuri lämpösisältö. Taloudellisesti on hyvin tärkeää, että tämä lämpösisältö mahdollisimman suuressa määrin otetaan talteen. Tavanomaisissa polttolaitoksissa näissä kaasuissa olevan lämmön pääosa otetaan talteen tuntuvana lämpönä, mutta esiintyvään vesihöyryyn latentisti sidottua lämpöä ei lainkaan oteta talteen. Ennestään tunnetaan joitakin kaupallisia prosesseja latentin lämpösisällön talteenottoa varten. Ne on kuitenkin tarkoitettu käytettäväksi tapauksissa, joissa kaasun kosteus on suuri, jolloin tavallisin tapa on saattaa kaasu suoraan tai epäsuoraan kosketukseen kylmän veden kanssa ja jäähdyttää savukaasu sen kastepistettä alempaan lämpötilaan. Osa vesihöyrystä lauhtuu ja lämmittää veden normaalisti n. 30-60°C:een.
Tämän menetelmän epäkohtana on ensisijaisesti, että talteen otettu energia saadaan alhaisessa lämpötilassa, jos pyritään vesihöyryn hyvään lauhtumiseen. Tämä seikka rajoittaa voimakkaasti talteenotetun energian käyttöä. Lämpötila on esim. liian alhainen, jotta lämpöä voitaisiin käyttää hyväksi tavanomaisissa kaukolämpöverkoissa. Tapauksissa, joissa vaaditaan korkeampia lämpötiloja kuin n. 30-60°C, voidaan lämpötilaa kohottaa lämpöpumppujen avulla, mutta tämä vaatii huomattavia investointeja.
Eräs ehdotettu vaihtoehto on suorittaa polttaminen ylipaineen alaisena kaasun kastepisteen kohottamiseksi tällä tavoin. Tämä vaihtoehto vaatii kuitenkin erityisiä kattiloita ja siten huomattavaa lisäinvestointia.
Kaasun lähelle kastepistettä tapahtuvaan jäähdytykseen 2 72799 liittyviä lisäepäkohtia ovat toisaalta veden saostumisvaara ja niin ollen korroosio seuraavissa kaasujohdoissa ja osaksi huonontunut viuhkaksi nouseminen sekä sumun muodostus, jos kaasu päästetään ulos ympäröivään ilmaan.
Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on hyvällä lauhtumisasteella ottaa talteen latentti lämpö ja tuntuva lämpö kaasun kastepisteen ylittävissä lämpötiloissa. Toisena tarkoituksena on saada aikaan laite, jota voidaan helposti soveltaa olemassa oleviin, kosteaa kaasua tuottaviin laitoksiin esim. palamislaitoksiin ja joka antaa lähtevän kaasun, joka ei ole vesihöyryn kyllästysrajalla tai sen lähellä.
Palamisessa muodostuvat savukaasut sisältävät aina jonkin verran vesihöyryä, joka on muodostunut polttoaineen vetysi-sällöstä sekä palamisilmassa olevasta vesihöyrystä. Jos polttoaine sisältää kosteutta, savukaasun kosteussisältö tietysti suurenee. Normaalisti ollaan sitä mieltä, että ennen muuta savukaasun vesihöyryssä olevaa energiaa ei voida ottaa talteen. Tämä heijastuu mm. teollisen lämpöarvon määritelmässä, joka edellyttää, ettei veden höyrynmuodostuslämpöä oteta talteen. Rikkipitoisia polttoaineita poltettaessa on savukaasun lämpötila pidettävä tietyn arvon yläpuolella, jotta rikkihapon kastepistettä ei aliteta. Esim. öljylämmityksen yhteydessä on savukaasun lämpötilan käytännön alaraja tavallisesti n. 150°C. Tämä rajoittaa lämmön talteenottomah-dollisuutta.
Biomassalla ja turpeella on pienet rikkipitoisuudet, ja tällaisia polttoaineita poltettaessa on rikkihapon saostuminen savukaasuista pienempi ongelma kuin esim. öljylämmityksessä. Kuitenkin näillä polttoaineilla on normaalisti suhteellisen korkeat kosteuspitoisuudet, mikä suurentaa savukaasujen vesihöyrypitoisuutta ja niin ollen pienentää tehollista lämpöarvoa. Sama pätee roskiin, joiden kuivausta sitä paitsi ympäristösyiden takia lienee mahdoton toteuttaa.
Eräänä menetelmänä, jota on ehdotettu parantamaan lämpöta- 3 72799 loutta kosteita polttoaineita kuten esim. puunkuortä, puu-haketta ja turvetta poltettaessa, on käyttää palamisesta tulevia savukaasuja polttoaineen kuivaukseen. Tämä antaa joukon etuja itse palamisprosessissa, mutta savupiipun kautta järjestelmästä poistuvaan vesihöyryn kokonaismäärään ei vaikuteta sen takia, että sama vesimäärä joutuu järjestelmään kuivaus + kattila kuten on asianlaita tapauksessa, jossa on pelkästään kattila. Tällä prosessilla ei siis tapahdu latentin lämmön parannettua talteenottoa.
Käytettäessä lämmön talteenottoa, jossa myös vesihöyryn kondensaatiolämpöä käytetään hyväksi, polttoaineen kosteuspitoisuus ei enää pienentäisi talteen otettavaa energia-määrää. Kuivauksen tarve pienenee siis.
Yllä olevassa on kohdistettu runsaasti huomiota lämmön talteenottoon savukaasuista, koska tämä voi nykyään antaa huomattavan lämmön lisäyksen. Kaasun alkuperä ei kuitenkaan ole kovin tärkeä tässä ehdotetun lämmöntalteenottoprosessin periaatteelliselle toteutukselle.
Esillä olevan keksinnön avulla saavutetaan mm. yllä asetetut päämäärät. Xeksinnön pääajatuksena on, että kaasu saate-tetaan suoraan kosketukseen hygroskooppisen liuoksen kanssa, jolloin tällöin talteenotettua energiaa voidaan käyttää hyväksi edullisesti lämmönvaihdon avulla liuoksen kanssa.
Esillä olevan keksinnön tunnusmerkit käyvät selville seuraa-vista patenttivaatimuksista.
Keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheisissa piirustuksissa esitettyyn suoritusesimerkkiin.
Kuvio 1 esittää kaaviollisesti esillä olevan keksinnön mukaista lämmön talteenottolaitosta.
Kuvio 2 on virtauskuvio, joka esittää talteenotettua hyötyte-hoa palamisessa ilman lämmön talteenottoa.
Kuvio 3 esittää esimerkkiä energiavirroista palamisessa, 4 72799 jossa käytetään keksinnön mukaista lämmön talteenottoa.
Alla selitetty laitos ja siihen liittyvä menetelmä liittyvät haketta polttavaan lämpölaitokseen. Kuviossa 1 kaaviol-lisesti esitetty laitos muodostuu savukaasukanavasta 1, jonka oletetaan olevan liitetty pölynerottimen ulostuloon. Savukaasukanava 1 laskee kammioon 2, johon on sovitettu suodatin 3. Säiliössä 4 olevaa vettä tai muuta sopivaa nestettä pumpataan pumpulla 5 johdon 6 kautta suihkumaiseen, suodatinta 3 kohti suunnattuun suuttimeen 7. Paluujohto 8 on liitetty kammion 2 pohjaan nesteen takaisinjohtamiseksi säiliöön 4. Tyhjennysventtiili 9 on sovitettu säiliön 4 pohjaan.
Kammio 2 laskee pisaranerotuskammioon 10, joka on varustettu pöhjapoistoaukolla 11, joka on liitetty paluujohtoon 12 ja syöttöjohtoon 13, joita selitetään myöhemmin. Pisaranerotus-kammion 10 yläosa on yhdyskanavan 14 välityksellä yhteydessä absorptiotornin 15 alaosaan. Absorptiotorni sisältää täytteen 16, joka voi muodostua keraamisista ns. raschig-ren-kaista. Raschig-renkailla varustetun vyöhykkeen 16 yläpuolelle on sovitettu joukko nestettä levittäviä suuttimia 17. Absorptiotornin yläosa on yhteydessä savukaasun poisto-osaan 18.
Absorptiotornin 15 pohjaan on sovitettu poistojohto 19, joka on suorassa yhteydessä osaksi haarajohtoon 20, jossa on syöttöjohto 21, ja osaksi ensimmäiseen lämmönvaihtimeen 22. Haarajohto 21 sisältää virtausta ohjaavan venttiilin 20'. Syöttöjohto 21 on liitetty toiseen lämmönvaihtimeen 23, jonka poistoaukko on lisäsyöttöjohdon 24 kautta yhteydessä mainittuihin suuttimiin 17. Johdon 19 ja ensimmäisen lämmönvaihtimen 22 läpi kulkeva neste johdetaan putkijohdon 25 kautta haihdutuskammioon 26. Mainittu haihdutuskammio sisältää lämmönvaihdinkierukan 27 lämpöenergian syöttämiseksi kuumaväliainejohdon 28 kautta, joka on kierukan 27 jälkeen yhteydessä paluujohtoon 29. Haihdutuskammion 26 alaosa on yhteydessä yhdysjohdon 30 kautta mainitussa ensimmäi 5 72799 sessä läimuönvaihtimessa 22 olevaan lämmönvaihtokierukkaan 31, jolloin kierukan 31 poistoaukko on yhdistetty syöttö-johtoon 21. Haihdutuskammio 26 on yläosastaan yhteydessä yhdysjohdon 32 kautta kolmannessa lämmönvaihtimessa 33 sijaitsevaan lämmönvaihtokierukkaan 34, jonka poistokohta on yhteydessä aiemmin mainittuun syöttöjohtoon 13. Lämmönvaih-din 23 sisältää lämmönvaihtokierukan 35 esimerkiksi paluuveden syöttöä varten johdon 36 kautta ja lämmitetyn veden ulossyöttöä varten johdon 37 kautta. Tämä vesi lämpiää sen jälkeen edelleen kulkiessaan lämmönvaihtimen 33 läpi, minkä jälkeen lämmitetty vesi syötetään ulos lähtöjohdon 38 kautta.
Käytännön toteutuksessa voi olla sopivaa sovittaa mekaaninen suodatin 39 johtoon 19 ennen haaroitusta 20 savukaasuihin kosketuksessa olleen liuoksen puhdistusta varten. Suodatin 39 voi muodostua tavanomaisesta hiekkasuodattimesta. Käyttötekniseltä kannalta voi myös olla sopivaa sijoittaa suodatin 40 lämmönvaihtimen 22 eteen suojaamaan haihdutinta 26 epäpuhtauksilta. Viimeksi mainittu suodatin voi sopivasti muodostua ns. panossuodattimesta eli suodattimesta, jossa on vaihdettava suodatinyksikkö.
Laitos toimii seuraavalla tavalla:
Kuten yllä mainittiin, savukaasua tulee savukaasukanavan 1 kautta kammioon 2. Oletetaan, että säiliö 4 on täynnä vettä ja että tämä pumpataan pumpun 5 ja johdon 6 kautta suutti-meen 7, joka levittää veden hienojakoisessa muodossa suodattimen 3 päälle. Savukaasu pestään tällöin tehokkaasti, ja likainen vesi poistuu johtojen 8 ja 12 kautta säiliöön 4. Tietyissä yhteyksissä voi olla sopivaa sovittaa säiliön 4 yhteyteen sedimentointilaitteisto tai suodatin kiinteän faasin erottamiseksi vesifaasista kiertopiirissä. Voidaan myös ajatella absorboitavien kaasujen erotuskyvyn parantamista tässä laitoksessa lisäämällä sopivaa kemikaalia kiertävään veteen. Kaikissa olosuhteissa kaasu jäähtyy, ja pois jäähdytetty lämpö käytetään veden osan höyrystykseen. Tulevalla savukaasulla oletetaan olevan lämpötila 200°C ja syöttö 72799 3 6 13 300 m norm/h, jolloin poistuvalla kaasulla oletetaan olevan adiabaattinen kyllästyslämpÖtila n. 70°C.
Kaasu joutuu nyt pisaranerotuskammioon 10, jossa mahdollisesti erotettu vesi johdetaan kammiosta poistoaukon 10 ja johdon 12 kautta takaisin säiliöön 4. Savukaasu kulkee tämän jälkeen yhdysjohdon 14 kautta absorptiotornin 15 alaosaan ja täyte-vyöhykkeen 16 läpi. Mm. johdot 19, 20, 21 ja 24 käsittävä johtojärjestelmä sisältää hygroskooppisen liuoksen, esillä olevassa tapauksessa 50-prosenttisen litiumkloridiliuoksen, LiCl-liuoksen, jona tulolämpötila on 60°C, ts. liuos suihkutetaan ulos suuttimien 17 läpi lämpötilassa 60°C täytevyö-hykkeen 16 päälle. Savukaasu ja LiCl-liuos kohtaavat nyt täytevyöhykkeessä, jolloin n. 90 % vesihöyrystä absorboidaan. Kaasun lämpötila laskee tälläin edelleen n. 60°C:een. Kyseeseen tulevassa laitoksessa tämä vastaa siirtoa 2,5 MW kaasusta LiCl-1iuokseen, jos, kuten mainittiin, oletetaan että 13 300 m3 norm savukaasua tuntia kohti lämpötilassa 200°C syötetään savukaasukanavaan 1. LiCl-liuos lämmitetään n. 70°C:een, ja se poistuu johdon 19 kautta. Esillä olevassa yhteydessä on huomautettava, että liuoksen pääosa saatetaan kiertämään uudelleen johdon 20 kautta johtoon 21 uudelleen-syöttöä varten suuttimiin 17 lämmönvaihtimen 23 ja johdon 24 kautta. Laskelmien mukaan on prosessin toteutusta varten välttämätöntä väkevöidä kiertävä liuos vain tietyltä osin. Lämpötila- ja käyttätasapaino saavutetaan, jos esim. vähintään 75 % liuoksesta ohjataan haihduttimen 26 ohi johdon 20 kautta. On mahdollista, että sellaiset olosuhteet voivat olla käytännössä puolusteltavissa, joissa 80-95 % liuoksesta voidaan antaa virrata johdon 20 läpi, jolloin virtausta voidaan ohjata mm, venttiilillä 20'.
Kuten käy ilmi, liuoksen kyseinen osa johdetaan johdosta 19, tarvittaessa suodattimien 39 ja 40 kautta, lämmönvaihtimen 22 ja johdon 25 kautta haihdutuskammioon 26. Tässä liuokseen johdetaan lämpöä kierukan 27 kautta esimerkiksi kattilasta tulevan kuumavesikiertojärjestelmän 28, 29 kautta, jonka 7 72799 teho on n, 3 MW. Liuos haihtuu tällöin, ja vesihöyryä poistuu yhdysjohdon 32 kautta lämmönvaihtimessa 33 sijaitsevaan kierukkaan 34, jolloin johdossa 37 oleva vesi lämpiää n.
10°C. Laude kierukasta 34 syötetään johdon 13 ja johdon 12 kautta säiliöön 4. Ottaen huomioon säiliön 4 täytön voi olla välttämätöntä laskea venttiilin 9 kautta epäpuhdasta vettä tasaisin välein. Haihduttimesta 26 tuleva haihtunut LiCl-liuos poistuu johdon 30 kautta lämmönvaihtimessa 22 sijaitsevaan kierukkaan 31 ja luovuttaa tällöin lämpöä johdon 19 kautta tulevaan liuokseen. Johdon 21 kautta tämän jälkeen poistuvalla liuoksella on runsaan 70°C:n lämpötila. Liuos johdetaan nyt edelleen johdon 21 kautta ja johdetaan yhdessä johdon 20 kautta ulos syötetyn kanssa lämmönvaihtimeen 23. Johtojen 36, 37 ja kierukan 35 voidaan ajatella sisältävän vettä, jota kierrätetään lämmitystarkoituksia varten. Jos esimerkiksi johto 36 syöttää 50°C paluuvettä ja sellaista lämmönvaihdinta voidaan ajatella käytettävän, että johto 37 syöttää ulos 60°C vettä, liuos saisi siis toisessa syöt-töjohdossa 24 lämpötilan n. 60°C suuttimiin 17 asti, joista se suihkutetaan ulos täytevyöhykkeen 16 päälle. Käsittelyn jälkeen absorptiotornissa savukaasu säilyttää johdossa 18 lämpötilan n. 60°C, mitä pidetään riittävänä, jotta kaasu voisi nousta ulos siihen kytketystä savupiipusta.
LiCl-liuos täytyy, kuten mainittiin, väkevöidä suljetun prosessin säilyttämiseksi, ja vain sopivasti sovitettu osa-virta, joka siis kulkee johdon 19, suodattimien 39 ja 40, lämmönvaihtimen 22 ja johdon 25 kautta, haihdutetaan, Haih-dutuslaitosta lämmitetään yllä esitetyn mukaisesti sopivasti kuumalla vedellä paineen alaisena itse savukaasua kehittävästä kattilalaitoksesta. Tämä vie tosin n. 3 MW kattilan tehosta, mutta tämä lämpö otetaan oleelliselta osin talteen järjestelmässä haihdutuskammion jälkeen.
Kuten kuviosta 2 käy ilmi, joka esittää palamista ilman ehdotettua lämmön talteenottoa, syötetään 9,5 MW laskettuna kalorimetrisestä lämpöarvosta. Kuten näkyy, 1,8 MW poistuu latentin lämmön häviönä vesihöyryssä. Jäljellä on tällöin 8 72799 7,7 MW laskettuna tehollisesta lämpöarvosta. Edelleen poistuu 1,9 MW, joka muodostaa häviön tuntuvana lämpönä. Kattilalaitoksesta poistuva hyötyteho 5,8 MW, joka vastaa 75 % tehollisesta lämpöarvosta ja 65 % kalorimetrisesta lämpöarvosta, on teho, joka voidaan ottaa laitoksesta esillä olevaa keksintöä käyttämättä.
Kuten kuviosta 3 käy ilmi, häviöt muodostuvat huomattavasti pienemmiksi esillä olevaa keksintöä käytettäessä. Kuten aiemmin oletetaan, että syötetään 9,5 MW laskettuna kalori-metrisestä lämpöarvosta. Tästä poistuu 2,5 MW käyttötehoa lämmöntalteenottoprosessiin, ts. se teho, joka syötetään haihduttimessa 26 olevaan kierukkaan 27 johtojen 28 ja 29 kautta. Lämmöntalteenottoprosessiin johdetaan 1,9 MW tuntuvaa lämpöä savukaasussa ja 1,8 MW latenttia lämpöä savukaasussa. Kuvion 1 mukaista järjestelmää käytettäessä otetaan oleellisesti koko teho talteen lukuunottamatta 1,2 MW, joka liittyy väistämättömiin häviöihin tuntuvan ja latentin lämmön yhteydessä. Jäljellä on siis hyötyteho 8,3 MW, joka vastaa 108 % tehollisesta lämpöarvosta ja 87 % kalorimetrises-tä lämpöarvosta. Runsaan 40 %:n tehon lisäys on siis voitu saada aikaan käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää ja laitosta. Lämmöntalteenottolaitos suurentaa siis lämmitys-laitoksen tehoa n. 2,5 MW:11a.
Tässä ehdotetun lämmöntalteenottoprosessin lämmönlähde luodaan itse lämpöä tuottavassa laitoksessa. Sekä lämmönläh-teen lämpötilataso että maantieteellinen asema sen suhteen, missä lämmön tarvetta esiintyy, ovat siis paljon edullisemmat kuin esim. viemärivettä lämpöpumpun lämmönlähteenä käytettäessä. Yhteistä keksinnön kaikille sovellutuksille on, että absorptiovaiheeseen, jossa vesihöyry absorboidaan hygroskooppiseen liuokseen, kuuluu haihdutusosa (regeneroin-tiosa), jossa liuos väkevöidään. Haihdutus voidaan toteuttaa useina vaiheina, jos tämä on sopivaa. Lisäksi voi yksi sama haihdutusosa olla yhteinen useille absorptioyksiköille, jotka toimivat eri paikoissa tai eri lämpötilatasoilla.
9 72799 Järjestelmät voidaan myös mitoittaa siten, että haihtunut liuos saa toimia energiavarastona.
Biopolttoaineita kuten metsän jätteitä ja vielä suuremmassa määrin turvetta poltettaessa pidetään polttoaineen kosteuspitoisuutta yleisesti kriittisenä suureena. Lämpöarvon kannalta kosteuspitoisuus ei enää ole yhtä tärkeä, jos vesihöyryn lauhdutuslämpö voidaan ottaa talteen palamisen jälkeen. Tärkeä tekninen vaikutus tässä ehdotetussa lämmöntal-teenottoprosessissa on se, että hygroskooppista liuosta käytetään lämmön talteenottoon lämpimästä ja kosteasta kaasusta samanaikaisen suoran jäähdytyksen ja vesihöyryn lauh-dutuksen avulla. Talteen otettu lämpö voidaan luovuttaa esim. lämminvesiverkkoa varten sopivalla lämpötilatasolla kuten lämmönvaihtimissa 23 ja 33. Hygroskooppisen liuoksen haihdutukseen kuluva lämpö otetaan talteen prosessissa, eikä se siis aiheuta häviötä.
Selitetyssä esimerkissä on esitetty, että kammiossa 2 sijaitseva puhdistuslaitos 3, 7 on sovitettu varmuustoimenpiteeksi estämään absorptiolaitoksen likaantuminen. On kuitenkin mahdollista, kuten mainittiin, suorittaa kammiossa 2 täydentävä kaasun puhdistus hienojakoisen pölyn tai kaasumaisten epäpuhtauksien poistamiseksi. Mainittu osa toimii adiabaattisesti eikä niin ollen ota lämpöenergiaa talteenotto-laitoksesta .
Kaasunpuhdistuslaitoksella 3-10 voi tietysti olla toisenlainen ulkonäkö kuin tässä esitetty. Oleellista on, että pölyn erotuksen jälkeen jäljellä oleva pöly erotetaan ja että kaasu jäähdytetään sopivaan lämpötilaan. Täytteen 16 on yllä olevassa esimerkissä oletettu muodostuvan raschig-renkaista. Se voi kuitenkin myös muodostua muuntyyppisistä täytekappaleista, ripatäytteestä tai jatkuvasta täytteestä.
Esimerkin hygroskooppisen liuoksen on oletettu muodostuvan litiumkloridiliuoksesta. Kuitenkin voidaan muita hygros- 10 72799 kooppisia liuoksia käyttää esim. rikkihappo- ja/tai fosfo-rihappo-/ kalsiumkloridi- ja/tai magnesiumkloridi-, kalium-karbonaatti- ja/tai kaliumvetykarbonaatri-, kaliumasetaatti-ja/tai natriumasetaatti-, kalsiumbromidi-, natriumjodidi-, natriumhydroksidi- ja/tai kaliumhydroksidiliuoksia sekä litiumbromidiliuoksia, joissa on tai ei ole litiumkloridia.
Selitetyssä esimerkissä oletetaan, että kaikki nesteen ja kaasun kierto tapahtuu aktiivisen syötön avulla, ts. pumppu-laitteiden avulla. Jotta kuvio ei mutkistuisi, nämä on jätetty pois piirustuksesta.
Keksinnön puitteissa voidaan tietysti ajatella toteutusta, jossa haihduttimesta 26 poistuva höyry syötetään johdon 32 kautta ohitusjohtoon 20 sovitettuun lämmönvaihtimeen, niin että saadaan aikaan mainitun johdon läpi menevän osavirran lämpötilan nousu. Tällöin syötetty energia otetaan tietysti talteen lämmönvaihtimessa 23 ja muunnetaan hyötylämmöksi. Tällaisen sovitelman epäkohtana on, että lämmönvaihdin 23 on mitoitettava huomattavalle kapasiteetille ja lämmönvaihdin johdossa 20 muodostuu suhteellisen kalliiksi, koska sen täytyy kestää liuoksen aiheuttamaa korroosiota, mikä ei ole asianlaita kuvion 1 mukaisesti lämmönvaihtimen 33 kohdalla.

Claims (9)

72799
1. Menetelmä lämmön talteenottamiseksi kosteasta kaasusta, jonka lämpötila ylittää ympäristön lämpötilan, saattamalla kaasu suoraan kosketukseen (16) hygroskooppisen liuoksen (17) kanssa, jonka vesihöyryn paine on pienempi kuin kaasussa, jolloin vesihöyryä siirtyy kaasusta liuokseen alentaen kaasun lämpötilan, ja jolloin liuksen osavirta (19, 25) johdetaan haihduttimeen (26) veden haihduttamiseksi liuoksesta, tunnettu siitä, että näin haihdutettu vesihöyry lauhdutetaan ja että höyryn lauhdutuslämpö johdetaan pois lämmön-vaihdon (33) avulla hyväksi käytettäväksi, jolloin väke-vöity hygroskooppinen liuos (21) sekoitetaan väkevöimättömän liuoksen kanssa ja ennenkuin sekoitettu liuos palautetaan kosketukseen kostean kaasun (15, 17) kanssa se johdetaan lämmönvaihtimen (23) läpi lämmön luovuttamiseksi hyväksikäyttöä varten.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että hygroskooppisen liuoksen väkevöinti saadaan aikaan syöttämällä lämpöä (28, 27, 29) lämpimän ja kostean kaasun kehittävästä laitoksesta.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesihöyrylauhde (13), joka saadaan liuoksen väkevöinnin avulla kehitetyn höyryn (32) lauhdu-tuksen avulla,palautetaan prosessin alkuvaiheeseen, johon kuuluu sisään tulevan kaasun puhdistus ja jäähdytys (3, 7), ennenkuin se saatetaan kosketukseen hygroskooppisen liuoksen kanssa.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hygroskooppinen liuos on fos-forihapon vesiliuos tai fosforihapon vesiliuos yhdessä rikkihapon kanssa.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hygroskooppinen liuos muodostuu rikkihappo- ja/tai litiumkloridi-, natriumhydroksidi-ja/tai kaliumhydroksidi-, kalsiumkloridi- ja/tai magnesium- 12 72799 kloridi-, kaliumkarbonaatti- ja/tai kaliumvetykarbonaatti-, kaliumasetaatti- ja/tai natriumasetaattiliuoksista tai kalsiumbromidi-, natriumjodidi- tai litiumbromidiliuoksista, joissa on tai ei ole litiumkloridia.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän toteuttamiseksi käytettävä laitos, jossa lämmintä kosteaa kaasua, jonka lämpötila ylittää ympäristön lämpötilan, johdetaan absorptiotorniin (15), joka on varustettu absorptiovyöhykkeellä (16) ja levitysvyöhykkeellä, joka on varustettu elimillä (17) hygroskooppisen liuoksen levittämiseksi absorptiotorniin, joka absorptiotorni on yhteydessä kaasun poistojohtoon (18) ja hygroskooppisen liuoksen poistojohtoon (19), tunnettu siitä, että hygroskooppisen liuoksen poistojohto (19) on yhdistetty haihdu-tusyksikköön (26) siihen johdetun liuoksen väkevöimiseksi, että haihdutusyksikön (26) poistoaukko väkevöityä hygroskooppista liuosta varten on yhdistetty (30) paluujohtoon (21), joka vuorostaan on yhdistetty ohivirtausjohtoon (20), joka yhdistää hygroskooppisen liuoksen poisjohdon (19) ainakin mainittuun johtoon (21), joka vuorostaan on yhdistetty absorptiotornin levityselimiin (17), että haihdutus-yksikössä (26) on höyryn poistojohto (32), joka on yhdistetty ensimmäiseen lämmönvaihtimeen (33) höyryn lauhdutta-miseksi ja lämmön poisjohtamiseksi hyväksikäyttöä (38) varten ja että paluujohto (21) on yhdistetty toiseen lämmönvaihtimeen (23) talteenotetun lämmön hyväksikäyttöä varten, joka viimeksi mainittu lämmönvaihdin (23) on yhdistetty (24) mainittuihin levityselimiin (17).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitos, tunnettu siitä, että haihdutusyksikön (26) poistoaukko väkevöityä liuosta varten on yhdistetty (30) lämmönvaihtimeen (22) absorptiotornin (15) poisjohdosta (19) ulos virtaavan virran lämmittämiseksi ja että lämmönvaihtimen (22) poisto-aukko on yhdistetty paluujohtoon (21), joka on yhdistetty mainittuu ohitusjohtoon (20). 13 72799
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitos, tunnettu siitä, että toisen lämmönvaihtimen (23) ulos-tulopuoli (37) on yhteydessä ensimmäisen lämmönvaihtimen (33) sisääntulopuoleen, jossa (33) ylläpidetään korkeampi lämpötila kuin toisessa lämmönvaihtimessa (23), jolloin hyväksikäyttöön tarkoitetun lämmön lämpötila kohoaa.
9. Jonkin patenttivaatimuksista (6-8) mukainen laitos, tunnettu siitä, että kaasu ennen absorptio-torniin johtamista (15) kulkee kaasunpuhdistuslaitteiston (7-10) läpi kaasun puhdistusta ja mahdollista jäädyttämistä varten. 14 . . .v 72799
FI831825A 1982-05-27 1983-05-23 Saett att aostadkomma vaermeaotervinning ur fuktig gas genom vattenaongabsorption och anlaeggning foer saettets utfoerande. FI72799C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8203308A SE450688B (sv) 1982-05-27 1982-05-27 Sett och anleggning for att astadkomma vermeatervinning ur varm fuktig gas
SE8203308 1982-05-27

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI831825A0 FI831825A0 (fi) 1983-05-23
FI831825L FI831825L (fi) 1983-11-28
FI72799B true FI72799B (fi) 1987-03-31
FI72799C FI72799C (fi) 1987-07-10

Family

ID=20346915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI831825A FI72799C (fi) 1982-05-27 1983-05-23 Saett att aostadkomma vaermeaotervinning ur fuktig gas genom vattenaongabsorption och anlaeggning foer saettets utfoerande.

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0096019B1 (fi)
JP (1) JPS58214782A (fi)
AT (1) ATE21756T1 (fi)
DE (1) DE3365609D1 (fi)
FI (1) FI72799C (fi)
SE (1) SE450688B (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151320A (en) * 1973-07-06 1979-04-24 Hiromitsu Naka Flexible non-skid strip with upwardly projecting portion for stair edge
US4877080A (en) * 1988-06-13 1989-10-31 Ahlstromforetagen Svenska Ab Process and apparatus for cooling a fluid
FR2756614B1 (fr) * 1996-12-04 1999-05-14 Michel Beroudiaux Procede de traitement des gaz d'un four a combustion activees
EP2407230A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-18 Immoplan Technische Gebäudeausstattung Verfahren zur Sorptionstrocknung unter Einsatz von Kaliumsalzen, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Weiterverarbeitung der erhaltenden Verfahrenserzeugnisse
CN105771299B (zh) * 2015-12-01 2018-11-06 北京明天和创科贸有限公司 一种油气预处理装置
CN106440465A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 浙江浙能节能科技有限公司 一种节能型火电厂烟气水分回收系统
CN108671711A (zh) * 2018-08-23 2018-10-19 青岛特利尔环保股份有限公司 一种消除锅炉脱硫烟气白色烟羽的装置
CN113856417B (zh) * 2021-11-01 2022-06-24 仁化县闽盛建材有限公司 一种具有热量回收功能的砖厂窑炉用烟气脱硫净化装置
CN114111095A (zh) * 2021-11-30 2022-03-01 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种开式热泵的脱硫浆液闪蒸取热取水系统及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2446995A1 (fr) * 1979-01-18 1980-08-14 Electricite De France Procede et dispositif pour le conditionnement d'air utile notamment au sechage de produits
SE423448B (sv) * 1979-04-04 1982-05-03 Hellman Lars Gunnar Forfarande vid torkning av fast material
JPS5752730A (en) * 1980-09-16 1982-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Space heating combustor

Also Published As

Publication number Publication date
FI831825A0 (fi) 1983-05-23
EP0096019A2 (en) 1983-12-07
EP0096019B1 (en) 1986-08-27
FI831825L (fi) 1983-11-28
SE8203308L (sv) 1983-11-28
FI72799C (fi) 1987-07-10
DE3365609D1 (en) 1986-10-02
SE450688B (sv) 1987-07-20
EP0096019A3 (en) 1984-04-11
JPS58214782A (ja) 1983-12-14
ATE21756T1 (de) 1986-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI82767C (fi) Foerfarande och anordning foer roekgaskondensering.
US6804964B2 (en) Water recovery from combustion turbine exhaust
RU2495707C2 (ru) Способ и устройство для отделения диоксида углерода от отходящего газа работающей на ископаемом топливе электростанции
US7066396B2 (en) Method and apparatus for enhanced heat recovery from steam generators and water heaters
EP0485375B1 (en) Method and apparatus for evaporation of liquids
CN208660405U (zh) 一种与冷却塔耦合的燃煤电站锅炉烟气除白烟系统
US8387545B2 (en) Water recovery from flue gas in steam-assisted production
CA1222940A (en) Process and apparatus for a recovery of heat comprising a heat-recovering absorption of water vapor from gases
FI72799B (fi) Saett att aostadkomma vaermeaotervinning ur fuktig gas genom vattenaongabsorption och anlaeggning foer saettets utfoerande.
US4860548A (en) Air conditioning process and apparatus therefor
CN101939076B (zh) 用于通过联接冷凝单元和蒸发单元冷却湿混合物的系统
CN108980881A (zh) 一种烟气处理系统及方法
US20120318142A1 (en) Method and system for increasing the efficiency and environmental compatibility of combustion processes
CN208382203U (zh) 一种烟气冷凝除湿脱污加热消白的换热器结构
EP1073866A1 (en) Method for treating a moist gas stream
RU2004719C1 (ru) Установка дл получени пресной воды из атмосферного воздуха
US10221726B2 (en) Condensing heat recovery steam generator
CN108443904A (zh) 一种基于热管换热技术的电厂烟气消白系统
FI90912B (fi) Menetelmä pienvoimalaitoskäytössä
SE521274C2 (sv) Förfarande och anläggning för rökgaskondensering vid förbränning av vätehaltiga eller fuktiga bränslen
JPS634835A (ja) 排熱回収用熱交換器を内蔵する湿式排煙脱硫装置
RU2132527C1 (ru) Воздушно-конденсационная установка
SU1688028A1 (ru) Способ утилизации тепла уход щих газов и установка дл его осуществлени
SU1451440A1 (ru) Теплоутилизационна установка
SU1523837A1 (ru) Система подготовки добавочной воды

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SCANDIACONSULT AB