FI84885B - Foerfarande foer rening av roekgaser. - Google Patents

Description

1 84885

Menetelmä savukaasujen puhdistamiseksi - Förfarande för rening av rökgaser 5 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään savukaasujen puhdistamiseksi ja tarkoituksena on erityisesti aikaansaada menetelmä jauhemaista alkali- ja/tai maa-alkalimetallioksidia sisältävän kuuman savukaasususpension rikin ja typen oksidien saattamiseksi reagoimaan kiinteäksi ja siten helposti ero-10 tettavaksi reaktiotuotteeksi, mikä tapahtuu suihkuttamalla kuumaan savukaasususpensioon vettä mainitun jauhemaisen oksidin aktivoimiseksi ja erottamalla lopuksi saatua kiinteää reaktiotuotetta savukaasususpensiosta.

15 Ennestään tunnetaan lukuisia erilaisia menetelmiä savukaasujen puhdistamiseksi kiinteistä ja kaasumaisista epäpuhtauksista, kuten rikkidioksidista. Nämä menetelmät voidaan jakaa kahteen pääryhmään, nimittäin kuiva- ja märkämenetel-miin sekä näiden erilaisiin yhdistelmiin. Kuivamenetelmien 20 etuna on, että erotetut kiinteät tuotteet saadaan talteen kuivina ja haittana taas on niillä aikaansaatu suhteellisen alhainen rikkidioksidireduktio. Märkämenetelmät taas ovat tehokkaampia, mutta niistä saatua lietettä on hankalaa varastoida ilman kuivatusta ja tämä taas kuluttaa energiaa. 25 Tunnetaan myös edellä mainittujen menetelmien yhdistelmiä, joissa savukaasuvirta on jaettu kahteen osavirtaan, jolloin toista on käsitelty kuivamenetelmällä ja toista märkämene-telmällä, mutta tälläkään menetelmällä ei ole pystytty eliminoimaan märkä- tai kuivamenetelmän haittoja.

30

Ennestään on tunnettua syöttää kattilaan hienojakoista kalkkikiveä sen hajottamiseksi kalsiumoksidiksi, joka reagoi savukaasuissa olevien rikin oksidien kanssa kiinteäksi pölymäiseksi reaktiotuotteeksi. On myös tunnettua aktivoida 35 mainitusta kattilasta tulevissa savukaasuissa oleva reagoimatta jäänyt kalsiumoksidi erityisessä aktivointireaktorissa vedellä tai höyryllä kalsiumoksidin muuttamiseksi erittäin reaktiiviseksi kalsiumhydroksidiksi, joka edelleen sitoo 2 84885 savukaasususpensiossa olevia rikin oksideja kiinteäksi pölymäiseksi kalsiumsulfiitiksi ja edelleen -sulfaatiksi. Käytettävissä olevan lyhyen viiveajan, yleensä korkeintaan n. 5 sekuntia, sisällä on kuitenkin teknillisesti hankalaa 5 saada kalsiumoksidi reagoimaan riittävän kvantitatiivisesti rikin oksidien kanssa ja näin ollen joudutaan kalkkia käyttämään runsaasti ylimäärin. Tämä taas aiheuttaa pölyongelmia olkoonkin, että pöly saadaan talteen kuivana.

10 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada yhdistetty märkä- ja kuivamenetelmä savukaasujen puhdistamiseksi, jonka avulla märkä- ja kuivamenetelmissä esiintyvät haitat on voitu eliminoida säilyttäen kuitenkin molempien menetelmien edut.

15

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä savukaasu-20 suspensiota ei jaeta kahteen osavirtaan, kuten aikaisemmin tunnetuissa yhdistetyissä kuiva- ja märkämenetelmissä, vaan savukaasususpensio pestään kokonaisuudessaan aktivoinnin jälkeen alkalisella vesiliuoksella, näin saatua vettä ja reaktiotuotetta sisältävää pesuliuosta johdetaan ainakin 25 osittain takaisin kuumaan savukaasususpensioon oksidin aktivoimiseksi ja ylimääräisen veden haihduttamiseksi ja reaktiotuote erotetaan savukaasususpensiosta olennaisesti kuivana. Pesun ansiosta saadaan savukaasususpensio puhdistetuksi entistä tarkemmin ja käyttäen vähemmän absorbenttia.

30 Reaktiotuote saadaan kuitenkin olennaisesti kuivana talteen johtamalla pesuliuos takaisin kuumaan savukaasususpensioon oksidin aktivoimiseksi vesiliuoksen sisältämällä vedellä, jolloin samalla ylimääräinen vesi haihtuu ja pesuliuoksessa mahdollisesti jäljellä oleva reagoimatta jäänyt absorbentti 35 reagoi savukaasususpensiossa olevien rikin oksidien kanssa.

Keksinnön suositussa suoritusmuodossa pestyä savukaasusus-pensiota kuumennetaan ja suodatetaan sen jälkeen esimerkiksi

II

3 84885 sähkösuotimella niin, että reaktiotuote saadaan talteen kuivana. Osa suodattamalla erotetusta reaktiotuotteesta voidaan palauttaa takaisin savukaasususpensioon palautettavassa reaktiotuotteessa mahdollisesti vielä jäljellä olevan 5 reagoimatta jääneen absorptioaineen saattamiseksi reagoimaan ja osa reaktiotuotteesta voidaan erottaa aktivoidusta savukaasususpensiosta ennen pesua karkeaerottimen avulla.

Osa pesuliuosta voidaan luonnollisesti kierrättää takaisin pesuun, mikäli niin halutaan.

10

Keksinnön eräässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa osa pesuliuoksesta palautetaan pesuun ja loppuosa saatetaan alttiiksi haihdutukselle ja näin saatu kideliete johdetaan takaisin kuumaan savukaasususpensioon siinä olevan veden 15 haihduttamiseksi. Ainakin osa savukaasususpensiosta voidaan suodattaa aktivoinnin ja pesun välillä, niin ettei pesuun joudu niin paljon pölyä. Tällä tavoin voidaan pesuun joutuvaa ja vielä reagoimatta jäänyttä absorbenttia sisältävää pölymäärää säädellä pesun kannalta sopivaksi.

20

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät kaaviomaisia pystykuvantoja kolmesta eri laitteistosta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

25

Kuviossa 1 on kattila yleisesti merkitty viitenumerolla 2. Kattilan tulipesässä poltetaan rikkipitoista polttoainetta 3 ilmalla 4 ja kattilan 2 yläosaan syötetään jauhemaista kalsiumkarbonaattia siilosta 1, jolloin karbonaatti hajoaa 30 oksidiksi, joka sopivissa olosuhteissa reagoi savukaasujen sisältämien rikin oksidien, erityisesti rikkidioksidin kanssa pölymäiseksi sulfiitiksi. Kattiloista tuleva savu-kaasususpensio johdetaan putkissa 5 pystysuoran aktivointi-reaktorin 6 alaosaan, johon myös syötetään vettä sisältävää 35 liuosta 7, jolloin savukaasususpensiossa oleva reagoimatta jäänyt kalsiumoksidi muuttuu erittäin reaktiiviseksi kal-siumhydroksidiksi, joka reagoi savukaasususpension sisältämän rikkidioksidin kanssa kalsiumsulfiitiksi ja edelleen 4 84885 -sulfaatiksi. Aktivointireaktorista 6 savukaasususpensio johdetaan pesuriin 8, jossa savukaasususpensiota pestään alkalisella vesiliuoksella 9 suihkupesurissa, jossa ei suurikaan pölymäärä savukaasususpensiossa aiheuta tukkeutu-5 misongelmia. Haluttaessa voidaan pesurin 8 seinämät huuhdella vedellä pölykerrostumien irrottamiseksi. Lisäämällä pesuliuokseen 9 sopivia kemikaaleja voidaan savukaasususpen-siosta poistaa rikin oksidien lisäksi myös muita kaasumaisia epäpuhtauksia, kuten typen oksideja.

10 Käytetty pesuliuos otetaan talteen pesurin 8 alaosasta ja johdetaan putkessa 7 aktivointireaktorin 6 alaosassa oleviin suuttimiin, joista käytettyä pesuliuosta suihkutetaan akti-vointireaktoriin 6. Tällöin käytetyssä pesuliuoksessa oleva 15 vesi reagoi savukaasususpensiossa olevan reagoimatta jääneen kalsiumoksidin kanssa kalsiumhydroksidiksi ja loppuosa vedestä haihtuu kuuman savukaasususpension korkean lämpö-sisällön vaikutuksesta. Pestyä savukaasususpensiota kuumennetaan epäsuorasti lämpökierukalla 10 ja johdetaan edelleen 20 kanavassa 11 sähkösuotimeen 12, josta reaktiotuote saadaan kuivana pölynä 14 talteen, minkä jälkeen puhdistuneet kaasut johdetaan piippuun 13. Haluttaessa voidaan aktivointireaktorin 6 ja pesurin 8 väliin sijoittaa karkeaerotin 22 kuivan, kiinteän reaktiotuotteen 23 poistamiseksi prosessista.

25

Kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa aktivointireaktorin 6 ja pesurin 8 väliin on sovitettu alaspäin suunnattu jälkiak-tivointikanava 6', jonka alapäässä on karkeaerotin, josta poistetaan kiinteää reaktiotuotetta 18 ja jonka jälkiakti-30 vointikanavaan 6' yläosaan syötetään sähkösuotimella 12 erotettua pölyä 14 putkea 16 pitkin. Tätä erotettua pölyä 14 lisätään myös aktivointireaktorin 6 alaosaan putkea 16 pitkin. Loppuosa sähkösuotimella 12 erotetusta pölystä 14 poistetaan putkea 15 pitkin prosessista.

Pesurista 8 poistettu käytetty pesuliuos 7 johdetaan tässäkin tapauksessa aktivointireaktorin 6 alaosaan, mutta osa palautetaan pesuriin 8 palautusputkessa 9. Palautusputkeen 35

II

5 84885 9 lisätään vettä ja mahdollista lisäkemikaalia syöttöputken 19 kautta. Osa käytetystä pesuliuoksesta 7 voidaan myös poistaa prosessista putkella 17.

5 Syöttämällä osa sähkösuotimella 12 erotetusta tuhkasta 14 putkea 16 pitkin jälkiaktivointikanavan 6' yläosaan ja putkea 16' pitkin aktivointireaktorin 6 alaosaan, saadaan tässä kiinteässä reaktiotuotteessa mahdollisesti jäljellä oleva reagoimatta jäänyt absorbentti käytetyksi hyväksi ja 10 poistamalla pölyä jälkiaktivointikanavan 6' alaosasta putkella 18 voidaan pesuriin joutuvan alkalin määrää säädellä halutuissa rajoissa. Tässäkin tapauksessa saadaan reaktiotuote haluttaessa talteen kuivana.

15 Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa pesuri 8 on sovitettu vasta sähkösuotimen 12 jälkeen. Tässäkin tapauksessa käytettyä pesuliuosta johdetaan putkea 7 pitkin aktivointireaktorin 6 alaosaan, mutta putkeen 7 on sovitettu haihdutusyksik-kö 20, jossa käytettyä pesuliuosta haihdutetaan epäsuoralla 20 lämmityslaitteella 10 kidelietteen aikaansaamiseksi, joka johdetaan aktivointireaktorin 6 alaosaan. Tämän lisäksi voidaan aktivointireaktorin 6 alaosaan johtaa vettä tai muuta alkalista liuosta.

25 Pesuriin 8 tulevan alkalin määrän säätämiseksi voidaan jälkiaktivointikanavan 6' ja sähkösuotimelta 12 pesuriin 8 johtavan putken 11 väliin sovittaa ohitus johto 21, jonka avulla pesuriin 8 tulevan pölyn määrää ja siten pesuliuoksen väkevyyttä voidaan säädellä.

30

Keksinnön mukaisella menetelmällä saatu kuiva reaktiotuote voidaan sellaisenaan ajaa kaatopaikalle tai hyötykäyttöön, koska se on olennaisesti liukenematon sisältäen pääasiallisesti kalsiumsulfiittia ja -sulfaattia. Keksinnön mukaista 35 menetelmää on myös erittäin helppo säätää niin, että sen toiminta on optimaalinen säätelemällä siinä kiertävän pesu-liuoksen ja kiinteän pölyn määriä.

Claims (6)

6 84885

1. Menetelmä jauhemaista alkali- ja/tai maa-alkalimetal-lioksidia sisältävän kuuman savukaasususpension rikin ja typen oksidien saattamiseksi reagoimaan kiinteäksi ja siten 5 helposti erotettavaksi reaktiotuotteeksi suihkuttamalla kuumaan savukaasususpensioon vettä mainitun jauhemaisen oksidin aktivoimiseksi ja erottamalla saatua kiinteää reaktiotuotetta savukaasususpensiosta, tunnettu siitä, että savukaasususpensiota (5) pestään (8) aktivoinnin (6) jälkeen 10 alkalisella vesiliuoksella (9), näin saatua vettä ja reaktiotuotetta sisältävää pesuliuosta (7) johdetaan ainakin osittain takaisin kuumaan savukaasususpensioon (5) mainitun oksidin aktivoimiseksi (6) ja ylimääräisen veden haihduttamiseksi ja reaktiotuote (14) erotetaan savukaasususpensiosta 15 olennaisesti kuivana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pestyä savukaasususpensiota kuumennetaan (10) ja suodatetaan (12) reaktiotuotteen (14) erottamiseksi 20 olennaisesti kuivana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodattamalla erotettua reaktiotuotetta (14) palautetaan savukaasususpensioon ja reaktiotuotetta (18) 25 erotetaan aktivoidusta savukaasususpensiosta ennen pesua (8).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa (9) pesuliuoksesta (7) palaute- 30 taan pesuun (8).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa (9) pesuliuoksesta (7) palautetaan pesuun (8) ja loppuosa saatetaan alttiiksi haihdutukselle (20) ja 35 että näin saatu kideliete johdetaan takaisin kuumaan savukaasususpensioon (5). 7 84885

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa savukaasususpensiosta suodatetaan (12) aktivoinnin (6) jälkeen ja ennen pesua (8). 8 84885