FI88881B

FI88881B - Process for desulphurization of flue gas

Info

Publication number: FI88881B
Application number: FI904311A
Authority: FI
Inventors: Hiroshi Kuroda; Tsukasa Nishimura; Osamu Kanda; Shigeru Nozawa; Tadaaki Mizoguchi
Original assignee: Babcock Hitachi Kk
Priority date: 1984-02-20
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1993-04-15
Also published as: FI904311A0; FI913103A0; FI88881C; FI91129B; FI91129C

Abstract

The invention relates to a process for the desulphurization of a discharge gas by bringing the discharge gas into contact with an absorbent sludge, in which the sulphur dioxide contained in the discharge gas is absorbed; adjustment of the pH value in the absorbent sludge to 4.0-5.5; circulation of the absorbent sludge, in which [lacuna] is present in a quantity which relates to the quantity of absorbable waste gas or to its sulphur oxide content; feeding-in of air into the absorbent sludge, the quantity of air being at least twice as great as the theoretical quantity of air which is required for oxidation of the sulphur oxide compound, for agitation of the absorbent sludge; and removal of part of the sulphur dioxide contained in the absorbent sludge. <IMAGE>

Description

1 888811 88881

Menetelmä rikin poistamiseksi savukaasustaMethod for removing sulfur from flue gas

Jakamalla erotettu hakemuksesta 850681 5 Keksintö koskee menetelmää märkätyyppisen savukaa sun rikinpoistoon, ja tarkemmin menetelmä märkätyyppisen savukaasun rikinpoistoon, joka menetelmä on sopiva rikin oksidien absorbointiin ja poistamiseen (tämän jälkeen merkitään S0X).The invention relates to a process for the desulphurisation of wet-type flue gas, and more particularly to a process for the desulphurisation of wet-type flue gas, which process is suitable for the absorption and removal of sulfur oxides (hereinafter referred to as SOX).

10 Nykyisissä menetelmissä käytetty märkätyyppisen savukaasun rikinpoistolaite on pääasiallisesti laite, jossa käytetään kalsiumabsorbenttia, ja kipsiä saadaan sivutuotteena. Se on laite, joka toimii kalkkikivi-kipsi-pro-sessin mukaisesti (tai kalkki-kipsi-prosessi) ja käyttää 15 absorbenttina kalkkikiveä, poltettua kalkkia tai sammutettua kalkkia. Kuviossa 11 esitetään tavanomainen laite savukaasun rikinpoistoon, jossa laitteessa käytetään absorbenttina kalkkikiveä, ja sivutuotteena saadaan kipsiä. Poistokaasu 1 kattilasta tms. johdetaan pölynpoistotorniin 20 2, jossa se jäähdytetään, pöly poistetaan ja rikki poiste taan osittain. Saatu kaasu johdetaan sitten absorptiotor-niin 3, missä se saatetaan kosketukseen kiertävän lietteen kanssa, huurre poistetaan huurteenpoistajassa 4 ja puretaan absorptiotornista. Toisaalta kalkkikiviliete 20 syö-: 25 tetään absorbointilietteenä kalkkikivilietepumpun 21 avul la kierrätystankkiin 5 ja absorptiotorniin, josta se syötetään sitten kierrätyspumpun 7 avulla absorptiotornin suihkusuuttimeen, joka on asennettu absorptiotornin sisäpuolelle ja josta se sitten suihkutetaan torniin, saate-30 taan kosketukseen poistokaasun kanssa, jolloin se absorboi ja poistaa poistokaasussa olevan SOx:n ja sitten se palautetaan kierrätystankkiin ja käytetään uudelleen kierrättämällä. Absorption jälkeen liete syötetään absorp-tiotornin laskupumpun 8 avulla pölynpoistotornin 2 kierrä-35 tystankkiin 6 ja saatetaan edelleen kosketukseen pölyn- 2 88881 poistotornissa olevan poistokaasun kanssa, jolloin poisto-kaasussa oleva S0X poistetaan ja näin ollen lietteessä olevan reagoimattoman kalkkikiven määrä vähenee. Saatu liete syötetään sivutuotteen talteenottosysteemiin, so. hapetus-5 tornin 12 syöttötankkiin 10, jossa reagoimaton kalkkikivi muutetaan kalsiumsulfiitiksi lisäämällä rikkihappoa ja lietteen pH säädetään hapetukselle sopivaksi. Liete, jonka pH on säädetty, syötetään hapetustornin 12 torniin syöttö-pumpulla 11, jossa kalsiumsulfiitti hapetetaan ilman avul-10 la kipsiksi ja johdetaan sitten kanavan 13 kautta sakeu-tuslaitteeseen 14, jossa se konsentroidaan. Saadusta kip-silietteestä poistetaan vesi sentrifugierottimella 17, jolloin saadaan kipsipulveria 18. Sakeuttimesta 14 ja sentrifugierottimesta 17 saatu suodatettu vesi kierräte-15 tään ja käytetään uudelleen.10 The wet type flue gas desulphurisation device used in the current methods is mainly a device using a calcium absorber and gypsum is obtained as a by-product. It is a device that operates according to the limestone-gypsum process (or the lime-gypsum process) and uses limestone, quicklime or slaked lime as absorbent. Figure 11 shows a conventional flue gas desulphurisation device using limestone as an absorbent and gypsum as a by-product. The exhaust gas 1 from the boiler or the like is led to the dust removal tower 20 2, where it is cooled, the dust is removed and the sulfur is partially removed. The resulting gas is then passed to an absorption tower 3, where it is brought into contact with the circulating slurry, the frost is removed in a defroster 4 and discharged from the absorption tower. On the other hand, the limestone slurry 20 is fed as an absorption slurry by means of a limestone slurry pump 21 to a recycling tank 5 and an absorption tower, from which it is then fed by a recirculation pump 7 to an absorption tower spray nozzle mounted inside the absorbs and removes SOx in the exhaust gas and then returns to the recycling tank and is reused by recycling. After absorption, the slurry is fed to the recirculation tank 6 of the dust removal tower 2 by means of the absorption tower drain pump 8 and is further contacted with the exhaust gas in the dust tower 88881, whereby SOX in the exhaust gas is removed and thus the amount of unreacted limestone in the slurry is reduced. The resulting slurry is fed to a by-product recovery system, i.e. oxidation-5 to the feed tank 10 of the tower 12, where the unreacted limestone is converted to calcium sulfite by adding sulfuric acid and the pH of the slurry is adjusted to suit the oxidation. The pH-adjusted slurry is fed to the tower of the oxidation tower 12 by a feed pump 11, where the calcium sulfite is oxidized without air to gypsum and then passed through a channel 13 to a thickener 14 where it is concentrated. The resulting gypsum slurry is dewatered with a centrifugal separator 17 to obtain gypsum powder 18. The filtered water from the thickener 14 and the centrifugal separator 17 is recycled and reused.

Tällaisen aikaisemman laitteen mukaan absorptiotor-ni ja pölynpoistotorni ovat kuitenkin erillään ja tarvitaan reagoimattoman kalkkikiven neutralointilaite, joka reagoimaton kalkkikivi on absorptiosysteemistä poistunees-20 sa lietteessä (tankki, pumppu jne. rikkihapolle) ja kal-siumsulfiitin hapetuslaite; näin ollen on syntynyt sellaisia haittoja, että systeemin pinta-ala kasvaa ja laitteet tulevat monimutkaisiksi. Edelleen tarvitaan laitteita reagoimattomalle kalkkikivelle (ylimääräinen kalkkikivi) ja 25 lisättävälle rikkihapolle.However, according to such prior art, the absorption tower and the dust removal tower are separate and an unreacted limestone neutralization device is required, which unreacted limestone is in the sludge leaving the absorption system (tank, pump, etc. for sulfuric acid) and a calcium sulphite oxidizer; thus, such disadvantages have arisen that the surface area of the system increases and the equipment becomes complex. Further equipment is required for unreacted limestone (excess limestone) and added sulfuric acid.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatut epäkohdat ja aikaansaada sellainen menetelmä, jolla absorbointilietteestä saataisiin hyvin poistetuksi rikkidioksidia. Tähän päämäärään päästään keksinnön 30 mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että se käsittää poistokaasun saattamisen kosketukseen absorboin-tilietteen kanssa, johon poistokaasun sisältämä rikkioksi-di absorboidaan; absorbointilietteen pH:n säätämisen välillä 4,0 - 5,5; absorbointilietteen, jonka määrä on suh-35 teessä absorbointilietteeseen absorboitavan poistokaasun 3 88881 määrään tai rikkioksidipitoisuuteen, kierrättämisen; ilman syöttämisen absorbointilietteeseen, jonka ilman määrä on ainakin kaksi kertaa se määrä, joka teoriassa tarvitaan rikkioksidiyhdisteen hapettamiseen; absorbointilietteen 5 sekoittamisen; ja osan poistamisen rikkioksidin sisältävästä absorbointilietteestä.The object of the present invention is to obviate the drawbacks described above and to provide a method for well-removing sulfur dioxide from an absorbent slurry. This object is achieved by a method according to the invention 30, characterized in that it comprises contacting the exhaust gas with an absorption sludge into which the sulfur oxide contained in the exhaust gas is absorbed; adjusting the pH of the absorbent slurry between 4.0 and 5.5; recycling the absorbent slurry in an amount relative to the amount of exhaust gas 3 88881 or sulfur oxide content to be absorbed by the absorbent slurry; supplying air to the absorbent slurry in an amount of air at least twice the amount theoretically required to oxidize the sulfur oxide compound; mixing the absorbent slurry 5; and removing a portion of the sulfur oxide-containing absorbent slurry.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää laitetta märkätyyppisen savukaasun 10 rikinpoistoon tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä.Figure 1 shows an apparatus for desulfurizing a wet type flue gas 10 in a process according to the present invention.

Kuvio 2 esittää käyrää, joka kuvaa pölynpoisto-osaan kierrätystankissa olevan lietteen pH: n suhdetta ja kalkkikiven prosentuaaliseen ylimäärään.Figure 2 is a graph showing the ratio of the pH of the slurry in the recycle tank to the dust removal section and the percentage of excess limestone.

Kuvio 3 esittää käyrää, joka kuvaa pölynpoisto-osan 15 kierrätystankissa olevan lietteen pH:n suhdetta hapetusno-peuteen.Fig. 3 is a graph illustrating the ratio of the pH of the slurry in the recycle tank of the dust extraction section 15 to the oxidation rate.

Kuvio 4 esittää käyrää, joka kuvaa ilman määrän ja hapetusnopeuden suhdetta.Figure 4 shows a graph illustrating the relationship between the amount of air and the rate of oxidation.

Kuviot 5, 6, 7 ja 8 esittävät kukin piirrosta, jot-20 ka kuvaavat laitetta märkätyyppisen savukaasun rikinpoistoon keksinnön mukaisen menetelmän muina toteutuksina.Figures 5, 6, 7 and 8 each show a drawing illustrating an apparatus for desulphurisation of a wet type flue gas as other embodiments of the method according to the invention.

Kuvio 9 esittää sivukuvaa, joka esittää toteutusta sekoittimen järjestämisestä pölynpoisto-osan lietettä kierrättävän tankin sisäpuolella ja ilmansyöttöputken si-25 jaintia.Fig. 9 is a side view showing an implementation of arranging the mixer inside the sludge circulating tank of the dust removal section and the location of the air supply pipe.

Kuvio 10 esittää poikkileikkausta yllä olevan järjestelyn tasosta.Figure 10 shows a cross-section of the plane of the above arrangement.

Kuvio 11 esittää piirrosta, joka kuvaa tavanomaisen laitteen kulkukaaviota märkätyyppisen savukaasun ri-30 kinpoistoon.Fig. 11 is a drawing illustrating a flow chart of a conventional apparatus for desulfurizing a wet type flue gas.

Kuvio 1 esittää, kuten on kuvattu yllä, näkymää laitteesta märkätyyppisen savukaasun rikinpoistoon, tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä. Tässä kuviossa laite käsittää pystysuoran sylinterimäisen tornirungon 50; pö-35 lynpoisto-osan 34 ja absorptio-osan 35, jotka on muodos- 4 38881 tettu alempaan osaan ja ylempään osaan tornirungon 50 sisään vastaavasti; kierrätystenkin 36 pölynpoisto-osaan, joka tankki on tornirungon pohjaosassa; sekoituslaitteis-ton 32, joka on kierrätystankin 36 sisäpuolella; ilman-5 syöttöputken 30, jossa on joitakin reikiä, ilman syöttämiseksi pölynpoisto-osan kierrätystankin 36 nestepintaa kohti; seulan 31 hapetusta varten, joka seula on ilmansyöttö-putken 30 yläpuolella; pumppulaitteen 37 ja suihkutusvä-lineistön 22 absorboivan nesteen syöttämiseksi ja suihkut-10 tamiseksi pölyä poistavan osan kierrätystankin 36 sisään, pölyä poistavaan osaan 34; portin 45 poistokaasun 1 syöttämiseksi, sijoitettuna pölynpoisto-osaan 34; putkiston 39A absorboivan nesteen osuuden syöttämiseksi absorboivan nesteen kierrätystankkiin 38, pölynpoisto-osan 36 kierrä-15 tystankkiin; suihkutuslaitteiston 22 absorboivalle nesteelle, sijoitettuna absorboivaan osaan 35; kerääjän 33 absorboivalle nesteelle sijoitettuna suihkutuslaitteiston 22 alapuolelle; absorboivan nesteen kierrätystankin 38, ja tämä absorboiva neste kerätään keräimeen 3 ja kierrätetään 20 laskuputken 40 läpi; pumpun 39 absorboivan nesteen syöttämiseksi tankin 38 sisältä suihkutuslaitteistoon 22 absorptio-osassa 35; sekoituslaitteiston 43 sijoitettuna absorptio-osan kierrätystankin 38 sisään; laitteiston absorben-tin (CaC03) syöttämiseksi absorptio-osan kierrätystankkiin 25 38; ulosmenon 46 poistokaasulle, sijoitettuna tornirungon huippuosaan; huurteenpoistimen 4 sijoitettuna absorptio-osassa 35 olevan suihkutuslaitteen 22 ja poisto-osan 46 poistoaukon välille; ja linjan 13 kipsiä sisältävän nesteen poistamiseksi pölynpoisto-osan kierrätystankista 36, 30 pumpun 37 ja linjan 13 kautta.Figure 1 shows, as described above, a view of an apparatus for desulfurizing a wet type flue gas in the process of the present invention. In this figure, the device comprises a vertical cylindrical tower body 50; a dust removal portion 34 and an absorption portion 35 formed in the lower portion and the upper portion within the tower body 50, respectively; also to the dust removal section 36 of the recycle, which tank is in the bottom part of the tower frame; a mixing apparatus 32 inside the recycling tank 36; an air-5 supply pipe 30 having some holes for supplying air to the liquid surface of the recirculation tank 36 of the dust extraction section; a screen 31 for oxidation, which screen is above the air supply pipe 30; a pump device 37 and spraying means 22 for supplying and spraying the absorbent liquid into the recirculation tank 36 of the dust removal part, the dust removal part 34; a port 45 for supplying the exhaust gas 1 located in the dust extraction section 34; piping 39A for supplying a portion of the absorbent liquid to the absorbent liquid recycle tank 38, a dust removal section 36 to the recycle tank 15; a spray apparatus 22 for an absorbent liquid disposed in the absorbent portion 35; a collector 33 for the absorbent liquid located below the spray apparatus 22; an absorbent liquid recirculation tank 38, and this absorbent liquid is collected in a collector 3 and circulated 20 through a downcomer 40; a pump 39 for supplying absorbent liquid from inside the tank 38 to the spraying apparatus 22 in the absorption section 35; mixing equipment 43 disposed within the recirculation tank 38 of the absorption section; apparatus for feeding an absorber (CaCO 3) to the recycle tank of the absorption section 25 38; an outlet 46 for the exhaust gas located at the top of the tower frame; a defroster 4 disposed between the spray device 22 in the absorption section 35 and the outlet of the discharge section 46; and line 13 for removing gypsum-containing liquid from the recycle tank 36, 30 of the dust removal section through pump 37 and line 13.

Poistokaasu 1 kattilasta tai muusta sellaisesta johdetaan pölynpoisto-osaan 34 poistokaasun ulosmenon 45 kautta absorptiotornin alaosassa, jossa siitä poistetaan pöly, se jäähdytetään ja siitä poistetaan osittain rikki. 35 Saatu kaasu nousee absorboivan nesteen 33 keräimen ja dif- i 5 88881 fuusiolevyn 49 läpi ja se johdetaan absorboivaan osaan 35 absorptiotornissa, missä poistokaasun sisältämä S02 absorboidaan ja poistetaan kalsiumabsorbenttia (CaC03, Ca(OH)2, CaO) sisältävän lietteen avulla. Saadusta poistokaasusta 5 poistetaan syntynyt huurre huurteenpoistimellä 4 ja se puretaan absorptiotornin yläosassa olevan poistoaukon kautta. Toisaalta absorboiva (CaC03 jne.) liete syötetään absorboivan osan 35 tankkiin 38, missä lietettä sekoitetaan sekoittimella 43, syötetään sitten absorboivaan osaan 10 35 kierrätyspumpulla 39 poistokaasussa olevan SOx:n poista miseksi, kerätään keräimellä 33, palautetaan absorboivan osan kierrätystankkiin 5 ja käytetään uudelleen kierrättämällä. Tällaisen keräimen toteutuksena ovat U-kirjaimen muotoiset keräysastiat (kourun muoto tai puolipyöreän put-15 ken muoto) poikkileikkaukseltaan ja järjestettynä polvit-televasti useaan kierrokseen, kuten on kuvattu JP-patent-tihakemuksessa no Sho 58-126363/1983, joka on tämän hakemuksen tekijöiden arkistoima (US-patenttihakemus no 51 065, tammikuun 16. pnä 1984). Keräin voi koostua useis-20 ta suppilon muotoisen kaltaisista vedenkeräyslaitteista. Osa yllä olevasta lietteestä poistetaan linjan 39A kautta pölynpoisto-osan kierrätystankkiin 36 määrässä, joka vastaa syötettyä absorbenttilietteen määrää (CaC03). Pölynpoisto-osan kierrätystankkiin 36 syötetty liete sekoite-25 taan tankissa sekoittimella 32 ja kierrätetään pumpun 37 avulla pölynpoisto-osaan 34, jossa se saatetaan kosketukseen poistokaasun kanssa, jolloin lietteen sisältämä reagoimaton kalkkikivi käytetään. Edelleen ilmaa syötetään ilmansyöttöputken 30 kautta, joka on sijoitettu pölynpois-30 to-osan kierrätystankin 36 yläpuolelle ja edelleen ilmansyöttöputken 30 yläpuolella on seula 31 hapetusta varten, jossa seulassa pölynpoisto-osan kierrätysneste (so. kier-rätysneste, joka on absorboinut S02 tornissa ja jonka pH on alennettu) saatetaan kosketukseen tehokkaasti ilman kans-35 sa, jolloin S02-kaasun absorboinnin aikana muodostunut kai- 6 S 8 8 81 siumsulfiitti hapettuu kipsiksi. Saatu kipsiä sisältävä liete poistetaan pölynpoisto-osan kierrätyspumpulla 37 sakeutuslaitteeseen ja sentrifugierottimeen, jolloin kipsi konsentroidaan ja erotetaan ja viimeksi kipsi otetaan tal-5 teen pulverimuodossa, jossa on vettä 10 % tai alle. Yllä olevana hapetusseulana 31 voidaan käyttää minkä tahansa tyyppistä seulaa, joka edistää kosketustehokkuutta kal-siumsulfiitin (liete) ja ilman välillä, kuten sellaisia, jotka koostuvat metalliverkosta, filleristä tms. Tällainen 10 metalliverkko, filleri tms., voi muodostua tai olla päällystetty metalleilla, jotka toimivat hapetuskatalyytteinä.Exhaust gas 1 from a boiler or the like is led to a dust extraction section 34 through an exhaust gas outlet 45 in the lower part of the absorption tower, where it is dedusted, cooled and partially desulfurized. The resulting gas rises through a collector of absorbent liquid 33 and a diffusion plate 49 and is passed to an absorbent section 35 in an absorption tower where the SO 2 contained in the exhaust gas is absorbed and removed by a slurry containing calcium absorber (CaCO 3, Ca (OH) 2, CaO). From the obtained exhaust gas 5, the generated frost is removed by a defroster 4 and discharged through an outlet at the top of the absorption tower. On the other hand, the absorbent (CaCO 3, etc.) slurry is fed to the tank 38 of the absorbent portion 35, where the slurry is mixed with a mixer 43, then fed to the absorbent portion 10 by a recirculation pump 39 to remove SOx in the exhaust gas, collected by a collector 33, returned to the absorbent portion . Such a collector is implemented in the form of U-shaped collection containers (trough-shaped or semicircular put-15 ken) in cross-section and arranged kneeling in several turns, as described in JP Patent Application No. Sho 58-126363 / 1983, which is incorporated herein by reference. filed (U.S. Patent Application No. 51,065, filed January 16, 1984). The collector may consist of several funnel-shaped water collection devices. A portion of the above slurry is removed via line 39A to the dust removal section of the recycle tank 36 in an amount corresponding to the amount of absorbent slurry fed (CaCO 3). The slurry fed to the recycle tank 36 of the dust removal section is mixed in the tank by a mixer 32 and recirculated by a pump 37 to the dust removal section 34, where it is brought into contact with the exhaust gas, whereby unreacted limestone contained in the slurry is used. Further, air is supplied through an air supply pipe 30 located above the recirculation tank 36 of the dust extraction section 30 and further above the air supply pipe 30 there is a screen 31 for oxidation, in which screen the recirculation liquid of the dust extraction part (i.e. the recirculation liquid absorbed by SO 2 in the tower and The pH is lowered) is effectively contacted with air, whereby the sium sulfite formed during the absorption of SO 2 gas is oxidized to gypsum. The resulting gypsum-containing slurry is removed by a recirculation pump 37 of the dust removal section to a thickener and a centrifugal separator, whereby the gypsum is concentrated and separated, and finally the gypsum is taken up in a powder form with 10% or less water. As the above oxidation screen 31, any type of screen that promotes contact efficiency between calcium sulfite (slurry) and air can be used, such as those consisting of a metal mesh, filler, etc. Such a metal mesh, filler, etc. can be formed or coated with metals that act as oxidation catalysts.

Hyvälaatuisen kipsin talteensaamiseksi on välttämätöntä pienentää lietteessä olevan reagoimattoman kalkkikiven konsentraatiota, kun liete on tullut pölynpoisto-osan 15 kierrätystankista sakeuttajaan, ja saada myös aikaan täydellisesti kalsiumsulfiitin hapetus pölynpoisto-osan kier-rätystankissa 36. On havaittu, että näiden olosuhteiden saavuttamiseksi on välttämätöntä valita lietteen pH sopivasti pölynpoisto-osan kierrätystankissa, tankin kapasi-20 teetti ja hapetusta varten syötetyn ilman määrä.In order to recover good quality gypsum, it is necessary to reduce the concentration of unreacted limestone in the slurry after the slurry has entered the dust removal section 15 from the recycle tank to the thickener, and also to complete the oxidation of calcium sulfite in the dust removal section recycle tank 36. suitably in the recirculation tank of the dust extraction section, the capacity of the tank and the amount of air supplied for oxidation.

Kuvio 2 esittää pölynpoisto-osan kierrätystankissa olevan lietteen pH:n suhdetta kalkkikiven prosentuaaliseen ylimäärään. Tässä kuviossa A vastaa tapausta, jolloin lietteen viipymisaika pölynpoisto-osan lietetankissa on 25 lyhyempi ja B tapausta, jolloin aika on pitempi. Lisäksi kalkkikiven prosentuaalinen ylimäärä etsittiin kalkkikiven konsentraation (mol/1) suhteesta kalsiumin kokonaismäärään (mol/1) lieteanalyysin mukaisesti. Tästä kuviosta nähdään, että kun pH:ta pienennetään, kalkkikiven prosentuaalista 30 ylimäärää voidaan pienentää ja myös suuremman tankkikapa-siteetin tapauksessa prosentuaalista ylimäärää voidaan pienentää.Figure 2 shows the ratio of the pH of the slurry in the recycle tank of the dust extraction section to the percentage excess of limestone. In this figure, A corresponds to the case where the residence time of the sludge in the sludge tank of the dust removal section is 25 shorter and B to the case where the time is longer. In addition, the percentage excess of limestone was found in relation to the ratio of limestone concentration (mol / l) to total calcium (mol / l) according to the sludge analysis. It can be seen from this figure that when the pH is lowered, the percentage excess of limestone can be reduced and also in the case of higher tank capacity, the percentage excess can be reduced.

Kuvio 3 esittää suhdetta pölynpoisto-osan kierrätystankissa olevan lietteen pH:n, joka on saatu käyttämäl-35 lä kuvion 1 laitetta ja sen hapetusnopeuden välillä. Tässä 7 88881 tapauksessa hapetukseen käytettävän ilman määrä oli kaksinkertainen teoreettiseen määrään nähden, ja hapetusseu-lana käytettiin yksinkertaista kerrosta. Tästä kuviosta on nähty, että kun lietteen pH:ta pienennetään, saadaan suu-5 rempi hapetusnopeus, mutta alle pH 5:ssä ero ei ole suuri.Figure 3 shows the relationship between the pH of the slurry in the recycle tank of the dust removal section obtained using the apparatus of Figure 1 and its oxidation rate. In this case, 7 88881, the amount of air used for oxidation was twice the theoretical amount, and a simple layer was used as the oxidation screen. It can be seen from this figure that when the pH of the slurry is lowered, a higher oxidation rate is obtained by mouth, but below pH 5 the difference is not large.

Kuvio 4 esittää suhdetta hapetukseen käytettävän ilman ja hapetusnopeuden välillä, joka saadaan käyttämällä kuvion 1 laitetta. (Pölynpoisto-osan kierrätystankissa olevan lietteen pH oli 5,5.) Nähdään, että hapetusnopeus 10 kasvaa ilman määrän kasvaessa ja hapetusilman määrään nähden saavutetaan havaittava tehokkuus kaksinkertaiseen määrään asti teoreettiseen määrään verrattuna.Figure 4 shows the relationship between the air used for oxidation and the oxidation rate obtained using the apparatus of Figure 1. (The pH of the slurry in the recycle tank of the dust extraction section was 5.5.) It is seen that the oxidation rate 10 increases with increasing air volume and a detectable efficiency of up to twice the theoretical amount is achieved with respect to the amount of oxidizing air.

Näihin tosiasioihin katsoen on mahdollista vähentämällä pölynpoisto-osan kierrätystankissa olevan lietteen 15 pH:ta (so. pitämällä oH alhaisemmassa arvossa) vähentää kalkkikiven prosentuaalista ylimäärää ja nostaa hapetusno-peutta. Jos kuitenkin pölynpoisto-osassa olevan lietteen pH:ta vähennetään liikaa, rikinpoistotoiminta pölynpoisto-osassa huononee, mikä kasvattaa rikinpoistokuormaa absor-20 hoivassa osassa ja näin ollen kierrätysnesteen määrää on nostettava absorboivassa osassa. Edelleen kun kalsiumsul-fiittia hapetetaan, muodostuu usein osittain vapaata kal-siumsulfiittia; näin ollen kierrätystankissa olevan lietteen pH:n vaihtelu tulee suuremmaksi ja näin ollen on pel- 25 ko, että syntyy kattilakiviongelma. Toisaalta, kalkkikiven prosentuaaliseen ylimäärään nähden, jos pölynpoisto-osan kierrätystankissa olevan lietteen pH nostetaan yli 5,5, ei saada suurta tehokkuutta, ja myös hapetusnopeuden suhteen lietteen pH:ta laskettaessa alle 4,0, ei saavuteta suurta 30 tehokkuutta; näin ollen on edullista, että pölynpoisto-osassa olevan lietteen pH on välillä 5,5 - 4,0. Edelleen, hapetusilman määrään nähden, käytännöllisen hapetusnopeuden saavuttamiseksi on edullista syöttää sitä noin kaksinkertaisesti tai enemmän teoreettiseen määrään nähden.In view of these facts, it is possible to reduce the percentage of excess limestone and increase the oxidation rate by lowering the pH of the slurry 15 in the recycle tank of the dust removal section (i.e. by keeping oH lower). However, if the pH of the slurry in the dedusting section is reduced too much, the desulfurization operation in the dedusting section deteriorates, which increases the desulfurization load in the absorbent section, and thus the amount of recycled liquid in the absorbent section must be increased. Furthermore, when calcium sulfite is oxidized, partially free calcium sulfite is often formed; thus, the pH variation of the slurry in the recycle tank becomes greater and thus there is a fear that a scale problem will arise. On the other hand, with respect to the percentage excess of limestone, if the pH of the slurry in the recycle tank of the dust removal section is raised above 5.5, high efficiency is not obtained, and also in terms of oxidation rate, lowering the slurry pH below 4.0 does not achieve high efficiency; thus, it is preferred that the pH of the slurry in the dust removal section is between 5.5 and 4.0. Further, relative to the amount of oxidizing air, in order to achieve a practical oxidation rate, it is preferable to supply it at about twice or more than the theoretical amount.

... 35 8 88881... 35 8 88881

Toisaalta siinä tapauksessa, että poistokaasun määrä laskee ja/tai S02-konsentraatio laskee, jos kierrätys-nesteen määrä absorboivassa osassa on vielä määritetyssä tilassa, rikinpoistovaikutus pyrkii toimimaan ylimäärin 5 (so. ylittämällä asetetun arvonsa). Edelleen, kun poisto-kaasun määrä vähenee ja S02-konsentraatio alenee, absoluuttinen poistettu S02-määrä laskee ja näin ollen hapettami-seen vaadittavan ilman määrä laskee. Tällaisissa olosuhteissa kierrätyspumpun voimaa ja hapetusilmaa käytetään 10 turhaan; näin ollen kun kierrätysnesteiden määriä absorboivassa osassa ja/tai pölynpoisto-osassa vähennetään riippuen poistokaasun määrästä ja S02-konsentraatiosta (so. riippuen kuormista) ja myös hapetusilman määrää vähennetään, on mahdollista vähentää käytetyn energian määrää. 15 Mitä tulee menetelmään kierrätysnesteiden määrien vähentämiseksi, se voidaan suorittaa pysäyttämällä tietyt pumput tai vaihtelemalla pumppumoottorien kierroslukua. Edelleen, mitä tulee hapetusilman määrään, voidaan käyttää samanlaista menetelmää.On the other hand, in the case where the amount of exhaust gas decreases and / or the SO 2 concentration decreases, if the amount of recycle liquid in the absorbing part is still in the determined state, the desulfurization effect tends to operate in excess of 5 (i.e., exceeding its set value). Further, as the amount of exhaust gas decreases and the SO 2 concentration decreases, the absolute amount of SO 2 removed decreases and thus the amount of air required for oxidation decreases. Under such conditions, the power of the recirculation pump and the oxidizing air are used unnecessarily; thus, when the amounts of recycled liquids in the absorbent portion and / or the dust extraction portion are reduced depending on the amount of exhaust gas and SO 2 concentration (i.e., depending on the loads) and also the amount of oxidizing air is reduced, it is possible to reduce the amount of energy used. 15 As for the method of reducing the amount of recirculating fluids, it can be carried out by stopping certain pumps or by varying the speed of the pump motors. Furthermore, as regards the amount of oxidizing air, a similar method can be used.

20 Kuviossa 1 esitetyssä toteutustavassa hapetusilman syöttöputkena 30 käytetään virtaavan ilman menetelmää kierrätystankin nestepintaa kohti, ottamalla kattilakivi huomioon, mutta kuten on kuvattu kuviossa 5, voidaan käyttää myös menetelmää, jossa ilmansyöttöputki 30 upotetaan 25 tankissa olevaan nesteeseen ja ilma syötetään siihen. Tämän menetelmän mukaisesti, koska kierrätysneste on kosketuksessa ilman kanssa tankissa, hapetusnopeus kasvaa, jolloin on mahdollista vähentää hapetusilman määrää. Edelleen, kuten on kuvattu kuviossa 6, ilmansyöttöputki 30 ja 30 hapetusseula 31 voidaan kumpikin upottaa kierrätystankin nesteeseen. Sellaisen konstruktion mukaisesti hapetusseula 31 estää nesteeseen injektoidun ilman nousemisen, jolloin on mahdollista pitää ilman kontaktiaika riittävänä kierrä-tysnesteen kanssa. Edelleen tässä tapauksessa, kun hape-35 tusseula on monessa kerroksessa, sen tehoa voidaan parantaa.In the embodiment shown in Fig. 1, a method of flowing air towards the liquid surface of the recirculation tank is used as the oxidizing air supply pipe 30, considering the scale, but as illustrated in Fig. 5, a method in which the air supply pipe 30 is immersed in the tank 25 and supplied with air can also be used. According to this method, since the recycle liquid is in contact with the air in the tank, the oxidation rate increases, making it possible to reduce the amount of oxidation air. Further, as illustrated in Fig. 6, the air supply pipe 30 and the oxidation screen 31 can each be immersed in the liquid of the recirculation tank. According to such a construction, the oxidation screen 31 prevents the air injected into the liquid from rising, whereby it is possible to keep the contact time of the air with the recirculating liquid sufficient. Further, in this case, when the oxygen-35 ink screen is in multiple layers, its efficiency can be improved.

9 88881 Tässä keksinnössä pölynpoisto-osan kierrätystank-kiin sijoitettuna ilmansyöttölaitteena, sellaisen piipun 30 lisäksi, jossa on reikiä, kuten on esitetty kuviossa 1, voidaan käyttää myös sellaisia kuin on esitetty kuviossa 9 5 tai kuviossa 10, jolloin ilmansyöttösuuttimet 30A - 30G järjestetään sekoittimien 32A - 32D läheisyyteen vastaavasti. On edullista, että sellaiset suuttimet 30A - 30G on järjestetty siten, että ne suuntautuvat kohti sekoittimien 32A - 32D lapoja siten, että syötetty ilma voisi törmätä 10 lapoja vasten, jakautua hienoksi ja dispergoitua nesteeseen. Kun sellaista laitetta käytetään, lietteen sekoitus ja syötetyn ilman jakaminen hienoksi ja dispergointi saavutetaan samalla aikaa, jolloin on mahdollista saada aikaan kalsiumsulfiitin hapetus tasaisesti ja suurella te-15 hokkuudella. Kuviossa 9 sekoitin 32E, joka on sijoitettu ilmansyöttösuuttimen 30G alle, estää pumppua 37 aiheuttamasta ilman kavitaatiota.In the present invention, in addition to a barrel 30 having holes as shown in Fig. 1, those shown in Fig. 9 or Fig. 10 may also be used as an air supply device disposed in the recirculation tank of the dust extraction section, the air supply nozzles 30A to 30G being arranged in mixers 32A. - 32D proximity respectively. It is preferred that such nozzles 30A to 30G be arranged to face the blades of the mixers 32A to 32D so that the supplied air could collide with the blades 10, be finely divided and dispersed in the liquid. When such a device is used, the mixing of the slurry and the fine distribution and dispersion of the supplied air are achieved at the same time, whereby it is possible to achieve the oxidation of calcium sulfite uniformly and with high efficiency. In Figure 9, a stirrer 32E located below the air supply nozzle 30G prevents the pump 37 from causing air cavitation.

Mitä tulee sekoittimiin 32A - 32D niiden lisäksi, jotka on järjestetty säteittäiseen asentoon kierrätystan-20 kissa 35 (so. suunnattuna sen keskustaan), kuten näissä kuvioissa on esitetty, sekoittimet voidaan sijoittaa vinosti siten, että sekoittamalla muodostunut virtaus voi muodostaa pyörrevirran. Edelleen, kun ilmansyöttöputki on kiinnitetty pitkin sekoittimien akselia ja ilmaa syötetään 25 akselia pitkin sekoittimien pyörivän lavan takaa, silloin kaasu-neste-kosketuksen tehoa parannetaan edelleen. On havaittu, että pyörivän lavan suhteen propellityyppiset ovat toivottavampia kuin siipityyppiset.With respect to the mixers 32A to 32D, in addition to those arranged in the radial position of the recirculation tank 20 (i.e., directed to its center), as shown in these figures, the mixers can be arranged obliquely so that the flow formed by mixing can form an eddy current. Further, when the air supply pipe is attached along the axis of the agitators and air is supplied along the 25 axes behind the rotating blade of the agitators, then the efficiency of the gas-liquid contact is further improved. It has been found that with respect to a rotating blade, propeller-type ones are more desirable than wing-type ones.

Kuvioissa 1, 5 ja 6 kuvatut toteutustavat koskevat 30 laitetta, jossa absorboivan osan kierrätystankki 38 on sijoitettu erikseen absorptiotornin ulkopuolelle. Kuitenkin, kuten on kuvattu kuviossa 7, kun tornin alempi osa on jaettu kahteen osaan erotusseinällä 42, pölynpoisto-osan kierrätystankki 36 ja absorboivan osan kierrätystankki 38 ... 35 voivat olla samassa tornissa, jolloin saadaan laite kom- 10 n S 8 81 paktiksi, yllä mainitun tehokkuuden lisäksi. Kuviossa numero 41 viittaa lietteen laskuputkeen.The embodiments described in Figures 1, 5 and 6 relate to a device 30 in which the recycle tank 38 of the absorbing part is located separately outside the absorption tower. However, as illustrated in Fig. 7, when the lower part of the tower is divided into two parts by a partition wall 42, the recirculation tank 36 of the dust extraction part and the recirculation tank 38 ... 35 of the absorbent part may be in the same tower, making the device compact. in addition to the efficiency mentioned above. In Figure 41, the number 41 refers to a sludge downcomer.

Yllä olevat toteutustavat, joissa poistokaasussa oleva pöly poistetaan vain absorbenttia sisältävällä liet-5 teellä, ovat nimeltään pölynsekoitussysteemejä, mutta pö-lynerotussysteemiä, jota on kuvattu kuviossa 8, voidaan myös käyttää.The above embodiments in which the dust in the exhaust gas is removed only with a slurry containing absorbent are called dust mixing systems, but the dust separation system described in Fig. 8 can also be used.

Kuviossa 8 esitetty laite käsittää seuraavat osat: pystysuoraan järjestetty, sylinterin muotoinen torniraken-10 ne 50; pölynpoisto-osa 34 ja absorptio-osa 35 muodostettuna alempaan tilaan, ja tornirungon ylempään tilaan vastaavasti; kierrätystankki 36 pölynpoisto-osaan, muodostettuna tornirungon 50 pohjaosaan; putki 51 veden syöttämiseksi pölynpoisto-osan kierrätystankkiin 36; pumppulaite 37 ja 15 suihkutuslaite 22 veden syöttämiseksi ja suihkuttamiseksi pölynpoisto-osan kierrätystenkin 36 sisään, pölynpoisto-osaan 34; portti 45 poistokaasun syöttämiseksi, sijoitettuna pölynpoisto-osaan 34; suihkutuslaitteisto 22 absor-bointinesteelle, kiinnitettynä absorptio-osaan 35; kerääjä 20 33 absorbointinesteelle, sijoitettuna suihkutuslaitteen alle; huurteenpoistin 4A sijoitettuna keräimen 33 alapuolelle; kierrätystankki 38 absorbointinesteelle, kerääjän 33 keräämän nesteen vastaanottamiseksi; pumppulaite 39 absorbointinesteen kierrätysnestetankkiin 38, absorboin- 25 tinesteen suihkutuslaitteistoon 22; sekoituslaitteisto 32 sijoitettuna absorptio-osan kierrätystankkiin 38; ilman syöttölaite absorptio-osan kierrätystankin 38 sisällä olevan nesteen pinnalle tai sisään; putki 52 absorbenttiliet-teen syöttämiseksi absorptio-osan kierrätystankkiin 38; 30 ulosmeno 46 poistokaasulle, tornirungon yläosaan; ja laite kipsipitoisen lietteen poistamiseksi absorptio-osan kier-rätystankista 38.The device shown in Figure 8 comprises the following parts: a vertically arranged, cylindrical tower structure 10; a dust extraction portion 34 and an absorption portion 35 formed in the lower space, and in the upper space of the tower body, respectively; a recycling tank 36 for the dust extraction part formed in the bottom part of the tower body 50; a tube 51 for supplying water to the recycling tank 36 of the dust extraction section; a pump device 37 and 15 a spray device 22 for supplying and spraying water into the recirculations 36 of the dust extraction part 36, into the dust extraction part 34; a port 45 for supplying an exhaust gas located in the dust extraction section 34; a spray apparatus 22 for the absorption liquid attached to the absorption section 35; a collector 20 33 for the absorption liquid, placed under the spray device; defroster 4A located below the collector 33; a recycling tank 38 for the absorbent liquid, for receiving the liquid collected by the collector 33; a pump device 39 for an absorbent liquid recycle liquid tank 38, an absorbent liquid spray apparatus 22; mixing equipment 32 disposed in the recirculation tank 38 of the absorption section; an air supply device to or into the surface of the liquid inside the recirculation tank 38 of the absorption section; a tube 52 for supplying the absorbent slurry to the recycle tank 38 of the absorption section; 30 outlet 46 for exhaust gas, to the top of the tower frame; and an apparatus for removing gypsum-containing sludge from the recirculation tank 38 of the absorption section.

Kuten piirroksessa on esitetty, pölynpoisto-osaan 34 ja absorboivan osan 35 nesteenkierrätyssysteemit on 35 erotettu väliseinällä 42 ja vettä kierrätetään pölynpois- li R8881 to-osaan 34 pölyn poistamiseksi ja jäähdyttämiseksi, kun taas absorbenttiliete syötetään absorbointiosaan 35 ja samaan aikaan ilmaa syötetään kierrätystankin 38 yläosaan. Huurre (tai pöly), jota on poistokaasussa, otetaan huur-5 teenpoistimella 4A.As shown in the drawing, the liquid recirculation systems 35 of the dust removal section 34 and the absorbent section 35 are separated by a partition 42 and water is recirculated to the dust off section R8881 to remove and cool dust while the absorbent slurry is fed to the absorption section 35 and air is fed to the recirculation tank 38. The frost (or dust) in the exhaust gas is taken by a frost-5 tea remover 4A.

Kuvion 8 laitteessa väliseinä 42 voidaan korvata vaakasuoralla seulalla, jolla tankki jaetaan ylempään ja alempaan osaan. Ylempään osaan on asennettu ilmansyöttö-putki ja putki kipsipitoisen nesteen poistamiseksi, jol-10 loin ylemmän osan pH tehdään alhaisemmaksi, kun taas alempaan osaan on sijoitettu putki absorbenttilietteen syöttämiseksi ja putki absorbenttilietteen kierrättämiseksi absorptio-osaan, jolloin alemman osan pH on tehty korkeammaksi. Yllä olevan toteutustavan mukaisesti saadaan suuria 15 tehoja SOx:n absorptiossa ja kalsiumsulfiitin hapetuksessa.In the device of Figure 8, the partition 42 can be replaced by a horizontal screen with which the tank is divided into upper and lower parts. An air supply pipe and a pipe for removing gypsum-containing liquid are installed in the upper part, whereby the pH of the upper part is made lower, while a pipe for feeding the absorbent slurry and a pipe for circulating the absorbent slurry to the absorption part is placed in the lower part. According to the above embodiment, high efficiencies in SOx absorption and calcium sulfite oxidation are obtained.

EsimerkkiExample

Esimerkki poistokaasun käsittelystä suoritettiin käyttämällä kuvion 1 esittämää laitetta märkätyyppisen kaasun rikinpoistoon.An example of exhaust gas treatment was performed using the apparatus shown in Figure 1 for desulfurizing a wet type gas.

20 Testiolosuhteet ovat seuraavat:20 The test conditions are as follows:

Kaasun määrä: 3 000 Nm3/h, S02-pitoisuus: 1 000 ppm, rikinpoiston prosentti: 90 tai korkeampi, pölyn pitoisuus sisääntulossa: 200 mg (Nm3, pölyn pitoisuus poistossa: : 15 mg/Nm3 tai alhaisempi.Gas volume: 3 000 Nm3 / h, SO2 content: 1 000 ppm, desulphurisation percentage: 90 or higher, dust concentration at inlet: 200 mg (Nm3, dust concentration at discharge: 15 mg / Nm3 or less.

.' 25 Testitulokset olivat seuraavat:. ' 25 The test results were as follows:

Kaasun määrä: 3 000 Nm3/h, S02-pitoisuus: 1 000 ppm, rikinpoiston prosentti: 98, pölyn pitoisuus sisääntulles-sa: 200 mg/Nm3, pölyn pitoisuus poistuessa: 7 mg/Nm3, kalkkikiven prosentuaalinen ylimäärä: 0,01 %, käytetyn rikki-30 hapon määrä: 0 kg/h, sivutuotteena syntyneen kipsin puhtaus: 96,3 %.Gas volume: 3 000 Nm3 / h, SO2 content: 1 000 ppm, desulphurisation percentage: 98, dust concentration at the inlet: 200 mg / Nm3, dust concentration at the outlet: 7 mg / Nm3, percentage of excess limestone: 0,01% , amount of sulfuric acid used: 0 kg / h, purity of gypsum formed as a by-product: 96.3%.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan jättää pois tankki absorboivan nesteen syöttämiseksi hapetustor-niin ja laitteet hapetustornin ympärillä ja näin ollen 35 tehdä laite kompaktiksi ja koska kalkkikiven ja rikkihapon 12 88 8 81 laitteistoja ei vaadita, eikä myöskään ilmakompressoria ilman syöttämiseksi hapetustorniin, vaan sen sijaan voidaan käyttää puhallinta, on mahdollista vähentää sähkövoiman käyttöä. Edelleen koska pölynpoisto-osa, absorptio-5 osa ja pölynpoisto-osan kierrätystankki pidetään yhdessä tornissa, kuljetushäviötä kaasujen syötössä yhdestä tornista toiseen putkiston läpi voidaan pienentää. Kun poistokaasu syötetään absorptio-osaan ja kuljetetaan keräimen ja diffuusiolevyn läpi jäähdytyksen jälkeen pölynpoisto-10 osassa, kerääjän ja diffuusiolevyn rakentamiseen käytetyn materiaalin ei tarvitse olla lämmönkestävää ja se voi olla halpaa.In the method according to the invention, a tank for supplying absorbent liquid to the oxidation tower and devices around the oxidation tower can be omitted and thus the device is compact and since the limestone and sulfuric acid 12 88 8 81 equipment is not required, nor an air compressor for supplying air to the oxidation tower. , it is possible to reduce the use of electric power. Further, since the dust extraction part, the absorption part 5, and the recycling tank of the dust extraction part are kept in one tower, the transport loss in the supply of gases from one tower to another through the piping can be reduced. When the exhaust gas is fed to the absorption section and passed through the collector and diffusion plate after cooling in the dust extraction section 10, the material used to build the collector and diffusion plate need not be heat-resistant and may be inexpensive.

Claims

13. s 8 81 1. A method for removing sulfur from an exhaust gas, the method comprising contacting the exhaust gas with an absorption slurry into which the sulfur oxide contained in the exhaust gas is absorbed; recycling the absorption sludge in an amount proportional to the amount of exhaust gas or sulfur oxide content to be absorbed by the absorption sludge; supplying air to the absorbent slurry; mixing the absorption slurry; and removing a portion of the gypsum-containing absorbent slurry, characterized in that the pH of the absorbent slurry is adjusted to between 4.0 and 5.5, and the amount of air is adjusted to at least twice the amount theoretically required for the oxidation of the sulfur oxide compound. The method of claim 1, further comprising adjusting the amount of air supplied to the absorption slurry relative to the amount of exhaust gas 20 or sulfur oxide content absorbed into the absorption slurry. 14 88881

1. A method comprising contacting an absorbent, preferably contacting the absorber with an absorbent compound; circulating the absorber of the absorber, the stem of which is proportional to the absorber of the absorber; impregnation of air absorbers; blandning av absorberingsslammet; 10 och avlägsning av en del av det gips innehällande absorberingsslammet, kännetecknat därav, att absorbe-ringsslammets 15

2. A method according to claim 1, which comprises a method of adjusting the air in which the absorber is absorbed and in proportion to the absorber of the absorber.