FI72886B - Reningsfoerfarande foer roekgaser. - Google Patents

Description

72886 1 Savukaasujen puhdistusmenetelmä Reningsförfarande för rökgaser 5

Keksintö kohdistuu savukaasujen pesuun märkäpesurimenetelmällä siten, ettei nestemäisiä päästöjä synny.

Käytännössä savukaasujen rikkipitoisuus on saastuttamassa luonnon perus-10 teellisesti päästöissä olevan rikin palaessa rikkidioksidiksi. Se vuorostaan joutuu kaasumaisena ulos ja reagoi kosteuden kanssa rikkihapakkeeksi ja rikkihapoksi. Nämä reagoivat vuorostaan vahvoina happoina maaperässä olevien metalli- ja emäksisten suolojen tai mineraalien kanssa ja sen jälkeen nämä huuhtoutuvat pois. Seurauksena on maaperän happamoituminen 15 sekä hivenaineiden poistuminen kasvien ja eläinten saatavilta. Tästä taas seuraa luonnon ja eläinkunnan nuutuminen, ellei peräti katoaminen ja kuoleminen.

Rikin poistoa on kehitelty kauan ja monia ratkaisuja on tehty. Sähkö-20 suodatus ei riitä. Sen sijaan kalkkimaidon lisäämistä, ts. ruiskutusta savukaasutiiaan on kehitetty ja saatukin hyviä tuloksia. Tämä on ns. puolikuiva menetelmä. Tällöin kalkkimaitospray kuivataan savukaasuilla, jolloin rikkidioksidi sitoutuu jauheeksi, joka sitten erotetaan savukaasuista. Menetelmän heikkoutena on sen kalleus ja suhteellisen suuren kalk-25 kiylimäärän ns. ylistökiömetrinen käyttö rikkiin nähden, ts. jätemäärät tulevat suuriksi.

Eräs menetelmä on ns. leijupetipoltto, jolloin CaCO^-jauhetta syötetään kivihiilijauheen kanssa uuniin, jossa voimakkaalla ilmavirralla pidetään 30 nämä aineet uunin kartio-osassa "kiehuvassa" ts. leijuvassa ilmavirrassa. Tällöin hiili palaa, kalkkikivi menee CaO:ksi, joka vuorostaan reagoi suoraan hiilessä olleen ja palaneen rikin kanssa (SO^). Vaikeutena tässä menetelmässä on sen kalleus sekä suuret ns. kiertävät kiintoainemäärät.

35 Kolmas menetelmä on ns. märkämenetelmä, jossa savukaasut pestään suoraan emäksisen pesuveden kanssa. Tämä on varma menetelmä ja voidaan päästä lähelle stökiömetrisyyttä 1,0. Haittana on sen aiheuttamat vaikeudet. On 2 72886 1 tukkeutumia, suuret vesimäärät, korroosio ja kulumiset, puhumattakaan suurista vesimääristä, joiden kokoaminen kaatopaikoille on tuottanut suuria vaikeuksia. Tähän viimeiseen haittaan pyritään keksinnön mukaisilla ratkaisuilla, joiden lähemmät tunnusmerkit on esitetty oheisissa 5 patenttivaatimuksissa.

Asian yksinkertaistamiseksi on liitetty oheinen kuva 1, jossa kaavio-kuvallisesti on esitetty eräs keksinnön mukainen ratkaisu.

10 Savukaasut virtaavat kuivaerottimeen 1, joka voi olla tavallinen kuiva-erotin - ns. syklonierotin. Tämän jälkeen kaasut menevät pesuriosaan 3, jossa kaasumaiset komponentit peseytyvät siten, että kaasuvirtaus on riittävän puhdas. Pesuri 3 on sinänsä tunnettu ja voi olla yhdistetty syklonierottimen kanssa. Syklonin 1 alla on painelähetin eronneen 15 materiaalin siirtämiseksi. Painelähettimestä materiaalivirtaus 13 johtaa keskitettyyn jauhemaisen materiaalin varastoon. Pesurista 3 pesuvesi valuu yhdistettyyn sekotin-/vaahdotusyksikköön 6, jossa ilman 14 ja sekoit-timen avulla hapetetaan mahdollinen sulfiitti sulfaatiksi ja sen jälkeen tapahtuva vaahdotusprosessi nostaa pesurissa eronneet reaktio- ja pesu-20 tuotteet vaahdon mukana ulos parhaiten käyttöön sopivan vaahdonpoistajan 15 avulla. Vaahto kiintoaineineen ja mahdollisine nesteineen joutuu keksinnön mukaan parhaiten painelähettimeen 7, josta eronnut vaahto ohjataan virtana 18 savukaasuvirtaan 20, jossa neste kuivuu pois ja CaSO^ menettää savukaasun lämpötilassa 100-240°C osan kidevedestään. Syklonipölyn joukkoon 25 tuleva kipsi on voimakkaasti veden kanssa kovettuvaa kuivaa pölyä ja siten esim. kaatopaikalle tai muuhun käyttöön soveltuvaa tavaraa.

Sekoittaja/vaahdottajasta poistumatta jäävä kiintoaine virtaa ylijuoksun 16 kautta säiliöön 8, jossa parhaiten keskipakoisliikkeen avulla ohjataan 30 kiintoaine painumaan parhaiten painelähettimeen 9. Täältä se ohjataan virtaavana 17 samoin savukaasuvirtaan, jossa siitä neste haihtuu pois ja kiintoaine eroaa kuivan pölyn joukkoon 13.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista saada pölyt koko savu-35 kaasumäärästä talteen kuivana, vieläpä kemiallisesti sidottuna ilman pienintäkään vesipäätöä. Muutamat tekniset rajat on syytä huomioida. Polttoaineen, etupäässä kivihiilen sisältäessä rikkiä 1 %, tulee kuivattavan 3 72886 1 kipsin määräksi kivihiilestä 3,5-5 % riippuen käytetyn kalkin puhtaus- asteesta. Kuivaerotuksen läpäisevä kiintoaine vaihtelee poltetun kivihiilen määrästä 1-3 %, joten kuivattava kiintoainemäärä vaihtelee 4-8 % kivihiilen määrästä. Se alentaa haihdutettavan pesuaineen kanssa savukaasun lämpö-5 tilaa 10-30°C riippuen kuivattavan materiaalin nestemäärästä.

On tietysti mahdollista puhaltaa virtaukset 8 ja 17 suoraan kattilaan, jossa ne tietenkin kuumentuvat lämpötilaan, jossa kipsi menettää kokonaan kidevetensä ja tulee joko hidasreaktiolliseksi veden kanssa tai tulee 10 ns, "kuolleeksi" kipsiksi, joka ei juuri reagoi veden kanssa. Toisaalta kipsi hajoaa uudestaan rikkidioksidiksi ja siten ei ole paikallaan johtaa ko. virtauksia 8 ja 17 ainakaan kattilan kuumimpaan kohtaan.

Menetelmän etuina voidaan todeta useita muitakin kuin nestemäisten kompo-15 nenttien puuttuminen. Ennenkaikkea pesunestemäärien ja säiliöiden koot putoavat murto-osaan tarvittavista määristä. Virtaus 12 sisältää haihtuvan lukumäärän sekä tarvittavan neutralointiaineen, jona parhaiten toimii CaCOH^ eli ns. kalkkimaito. Kalkkimaidon määriä valvotaan parhaiten siten, että sekoitin/vaahdotusyksikön 6 toiminta voi tapahtua pH 7-10. Kalkki-20 maidon valmistus on sinänsä tunnettua tekniikkaa. Tietenkin voidaan kalkki-maidon asemesta käyttää vaikkapa NaOH eli Na-hydroksidia eli lipeää tai NaCO^ eli soodaa, jolloin rikki reagoi ilman kiinteitä tuotteita. Sekoitin/ vaahdotusyksiköstä tulee ulos vain syklonin läpäissyt lentotuhka.

25 Sisäänvirtaavassa kaasussa 20 kuivatut materiaalit virtauksista 18 ja 17 erottuvat erottimessa 1 pääosin rakeistettuna. Säiliön 8 ja sekoitin/vaahdotusyksikön 6 koot ovat suhteellisen pieniä verrattuna nykyisin käytettäviin nestesäiliökokoihin. Uuden veden tarve vastaa suuruusluokaltaan painossa syötettyä kivihiilimäärää (polttoainemaärää). Mikäli halutaan 30 saada lämpöä talteen pesunesteestä, voi se tapahtua parhaiten säiliöstä 8, johon voidaan laittaa sopiva suljettu nestekierto. On syytä todeta, että säiliön 8 lämpötila vaihtelee esim. kivihiilipoltossa 40-60°C.

Kaasuvirtauksen 4 lämpötila riippuu pesurista 3.

Kiertovesipumpun 10 virtaus 11 huuhtoo myös epäpuhtauksia pesurista 3 virtauksena 5 sekoitin/vaahdotusyksikköön 6.

35 4 72886 1 Keksinnön ratkaisu on suljettu ja periaatteeltaan yksinkertainen. Oleellista siinä on pesurista ulosvirtaavan nesteen ja siinä olevan kiintoaineen vaahdottaminen omaksi osavirtaukseksi, joka on helppo kuivata. Tietenkin se on mahdollista myös virtauksella 17 sille kiintoainemateri-5 salille, joka ei vaahdotu.

10 15 20 25 30 35

Claims (3)

72886

1. Savukaasujen puhdistusmenetelmä, jossa ensin sisäänvirtaavan savukaasun (20) sisältämä kiintoaine erotetaan kuivana joko sähkösuodattimellä tai 5 syklonilla (1) tai muulla sopivalla kuivaerottimella ja tämän jälkeen kaasu johdetaan pesuriin (3), jossa kaasumaiset komponentit peseytyvät ja reagoivat pesunesteeseen lisättyjen kemikalioiden kanssa muodostaen mahdollisesti kiintoainetta, jonka jälkeen käytetty pesuneste ohjataan yhdistettyyn sekoitin/vaahdotusyksikköön (6), tunnettu siitä, 10 että vaahdottimesta (6) ulostuleva vaahto ja/tai kiintoainetta sisältävä yläjuoksu ohjataan sinänsä tunnetulla tavalla (7,18 ja 16,8,9,17) sisäänvirtaavan kuuman savukaasun (20) joukkoon tai mahdollisesti suoraan kuumennuskattilan palotilaan, jolloin vaahdon sisältämä neste haihtuu pois ja kiintoaine eroaa kuivan pölyn, joukkoon. 15

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa vaahdottamatta jäänyt kiintoaine erotetaan seuraavassa säiliössä, tunnettu siitä, että myös tämä kuivataan poltosta tulevalla raakakaasulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekoitin/vaahdotusyksikön pH-alue pysytetään vaahdotusalueella sopivalla emäksellä. 25 30 35