FR2521868A1 - Installation de captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LE GENIE CHIMIQUE. L'INSTALLATION FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISEE NOTAMMENT EN CE QU'ELLE POSSEDE UN DISPOSITIF 15 DE CHAUFFAGE DE LA SOLUTION DE REACTIFS RELIE A L'EVAPORATEUR 10, LE DISPOSITIF DE CHAUFFAGE 15 ET LA CHAMBRE D'ABSORPTION 2 SE SUCCEDANT DANS LE CANAL 3 DE GAZ PERDUS A PARTIR DE SON EXTREMITE D'ENTREE ET DANS LE SENS D'ECOULEMENT DES GAZ PERDUS, AFIN D'ETRE BAIGNES PAR CES GAZ, ET EN CE QU'ELLE POSSEDE UN ECHANGEUR DE CHALEUR A LIQUIDE 17 PLACE DANS UNE CONDUITE 18 RELIANT L'EVAPORATEUR 10 A LA SOURCE 1 DE REACTIF LIQUIDE. L'INSTALLATION EN QUESTION PEUT ETRE UTILISEE POUR L'EPURATION DES GAZ PERDUS DANS L'INDUSTRIE CHIMIQUE, LA METALLURGIE AINSI QUE DANS D'AUTRES BRANCHES DE L'INDUSTRIE.
Description
La présente invention concerne les installations d'épuration et a notamment pour objet une installation de captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus.
L'invention peut être utilisée d'une manière particulièrement avantageuse, notamment,pour l'épuration des gaz perdus résultant du chauffage des centrales électrothermiques.
L'installation proposée de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus peut aussi être utilisée pour l'épuration des gaz perdus dans l'industrie chimique, la métallurgie ainsi que dans d'autres branches de l'industrie.
A l'heure actuelle, par suite des volumes accrus de production industrielle, de la mise en exploitation de nouvelles entreprises , du développement ultérieur de l'énergétique à base de combustibles sulfureux, la quantité de gaz polluant l'atmopshère par leurs composants nocifs augmente dans de nombreux pays. L'un des principaux agents contaminant l'atmosphère est le bioxyde de soufre évacué à l'atmosphère avec les gaz perdus d'un certain nombre d'industries (énergétique, métallurgie, industrie chimique) généralement avec les gaz perdus des centrales électrothermiques. Le bioxyde de soufre porte un grand préjudice à la santé de l'homme, ainsi qu'à la flore et la faune, intensifie la corrosion des constructions métalliques et des appareillages.
Le problème de l'épuration des gaz perdus visant à les débarrasser du bioxyde de soufre reste donc très actuel.
On connait une installation de captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus, qui fonctionne selon la méthode de recyclage d'ammoniaque. Cette installation connue comprend une source de réactif liquide, à savoir une solution d'eau ammoniacale, une chambre d'absorption reliée à un canal de gaz perdus, un réfrigérateur, une colonne de fractionnement et un collecteur de bioxyde de soufre.
Les éléments précités de l'installation sont destinés à l'obtention de bioxyde de soufre, tandis que les éléments de l'installation destinés à l'obtention de soufre et de sulfate d'ammonium ne seront pas examinés ici.
La source de réactif liquide communique avec la chambre d'absorption. Le canal de gaz perdus sert à l'admission des gaz perdus dans la chambre d'absorption destinée à l'absorption par le réactif liquide du bioxyde de soufre contenu dans les gaz perdus, et à l'obtention d'une solution des réactifs. La colonne de fractionnement est un évaporateur destiné à décomposer par chauffage la solution de réactifs en réactif liquide, vapeurs de réactif liquide et bioxyde de soufre. La colonne de fractionnement est pourvue d'une source de chaleur auxiliaire.
Le collecteur de bioxyde de soufre est destiné à collecter le bioxyde de soufre obtenu dans la colonne de fractionnement. Le réfrigérateur est destiné à refroidir le réactif liquide provenant de la colonne de fractionnemert
Le réfrigérateur communique avec la source de réactif liquide en vue du déversement dans celle-ci du réactif refroidi.
Le réfrigérateur communique avec la source de réactif liquide en vue du déversement dans celle-ci du réactif refroidi.
Cette installation connue de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus exige l'utilisation de sources auxiliaires de chaleur et d'énergie électrique pour l'obtention de bioxyde de soufre, de soufre et de sulfate d'ammonium.
L'installation en question est de fabrication assez coûteuse. Ceci s'explique par la présence des sources auxiliaires de chaleur et d'énergie électrique pour son fonctionnement.
Les grandes dépenses de chaleur pour la séparation de la solution de réactifs en réactif liquide et en bioxyde de soufre rendent assez élevé le coût du processus de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus.
En outre, ladite installation nécessite un refroidissement préalable des gaz perdus pour prévenir la pollution de l'environnement par les fins cristaux de sulfate et de sulfite d'ammonium toxiques et difficiles à piéger. Ceci s'explique par le fait que les gaz perdus non refroidis préalablement évaporent une partie du réactif liquide et l'entrainent à l'atmopshère à travers la cheminée. En outre, on obtient dans cette installation un produit secondaire de peu de valeur, à savoir le sulfate d'ammonium, qui ne trouve pas toujours de débouchés.
On s'est donc proposé de mettre au point une installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus, dont la conception serait telle, qu'elle permettrait de réduire son cotit.
Ce problème est résolu du fait que l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus, du type comprenant, reliées entre elles, une source de réactif liquide et une chambre d'absorption communiquant aussi avec un canal de gaz perdus et destinée à former une solution de réactifs par absorption du bioxyde de soufre des gaz perdus par le réactif liquide, un évaporateur pour la séparation de la solution de réactifs en réactif liquide, en vapeurs de réactif liquide et en bioxyde de soufre, et un collecteur de bioxyde de soufre, est caractérisée, suivant 1'invention, en ce qu'elle possède un dispositif de chauffage de la solution de réactifs, raccordé à l'évaporateur, ledit évaporateur, ledit dispositif de chauffage et ladite chambre d'absorption étant disposés dans ledit canal en série, à partir de son extrémité d'entrée et dans le sens d'écoulement des gaz perdus, afin d'être baignés par ces gaz, et possède également un échangeur de chaleur à liquide, placé dans la conduite reliant l'évaporateur à la source de réactif liquide, et un échangeur de chaleur gaz-liquide, relié par une conduite de liquide audit dispositif de chauffage, et par une conduite de gaz, audit évaporateur, et faisant communiquer la chambre d'absorption avec le collecteur de bioxyde de soufre en étant relié par une conduite de #iquide à la chambre d'absorption, et par une conduite de gaz, au collecteur de bioxyde de soufre.
Une telle conception de l'installation de captage de bioxyde de soufre des gaz perdus assure une utilisation suffisamment complète de la chaleur des gaz perdus, ce qui a permis de ne plus avoir recours aux sources extérieures de chaleur et d'énergie électrique généralement employées.
En outre, une telle conception de l'installation assure seulement l'obtention de bioxyde de soufre sans produit secondaire (sulfate d'ammonium) qui ne trouve pas toujours des applications. La construction indiquée permet de réduire le coût de l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz usés.
Il est souhaitable que l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus soit pourvue d'un autre échangeur de chaleur à liquide, relié à la conduite faisant communiquer l'échangeur de chaleur à liquide avec l'évaporateur et placé dans le canal de gaz perdus,- à son extrémité de sortie.
L'utilisation dudit autre échangeur de chaleur à liquide, branché comme indiqué ci-dessus, permet d'élever la température des gaz perdus pour prévenir leur condensation avant leur arrivée à la cheminée raccordée à l'extrémité de sortie du canal de gaz perdus et destinée à diriger leur évacuation dans les couches atmosphériques supérieures.
Il est avantageux que l'installation de captage de bioxyde de soufre des gaz perdus soit pourvue d'un décanteur de cendre raccordé à la conduite de liquide faisant communiquer l'échangeur de chaleur gaz-liquide avec la chambre d'absorption.
L'utilisation du décanteur de cendre permet d'éliminer les particules de cendre de la solution de réactifs immédiatement après la chambre d'absorption, ce qui prévient l'obstruction des conduites de liquide par lesdites particules de cendre, ce qui, à son tour, augmente la fiabilité du fonctionnement de l'installation proposée.
En outre, ceci permet d'utiliser des conduites de liquide de plus petit diamètre.
Il est préférable que l'installation de captage de bioxyde de soufre des gaz perdus soit pourvue d'un dispositif de condensation des vapeurs de réactif liquide et d'un séparateur du bioxyde de soufre du condensat de réactif liquide, reliés en série à la conduite de gaz reliant l'échangeur de chaleur gaz-liquide au collecteur de bioxyde de soufre, le séparateur de bioxyde de soufre communiquant alors par la conduite de liquide avec la source de réactif liquide.
L'utilisation des dispositifs de refroidissement et de condensation des vapeurs du réactif liquide et du séparateur du bioxyde de soufre à partir du condensat de réactif liquide et leur branchement de la manière décrite ci-dessus permettent d'admettre le bioxyde de soufre, déjà séché, dans le collecteur de bioxyde de soufre, ainsi que d'utiliser le condensat de réactif liquide pour compléter le contenu de la source de réactif liquide.
Ainsi, l'installation proposée de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus assure une réduction du coft de l'installation etae#LuL du procédé d'épuration des gaz perdus, toiit en étant suffisamment simple et fiable en exploitation.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente le schéma de l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus, suivant l'invention;
- la figure 2 représente le schéma de disposition dR l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus dans le canal de gaz perdus partant de deux chaudières de la centrale électrothermique;
- la figure 3 représente le schéma de disposition de deux installations de captage du bioxyde de soufre, suivant l'invention, dans deux canaux de gaz perdus de la centrale électrothermique.
- la figure 1 représente le schéma de l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus, suivant l'invention;
- la figure 2 représente le schéma de disposition dR l'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus dans le canal de gaz perdus partant de deux chaudières de la centrale électrothermique;
- la figure 3 représente le schéma de disposition de deux installations de captage du bioxyde de soufre, suivant l'invention, dans deux canaux de gaz perdus de la centrale électrothermique.
L'installation proposée de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus comprend une source 1 (figure 1) de réactif liquide qui est, dans le cas considéré, de l'eau ammoniacale.
Dans d'autres cas, le réactif liquide utilisé peut être l'eau.
L'installation de captage du bioxyde de soufre des gaz perdus sera simplement appelée "installation" dans la suite de la présente description.
La source 1 de réactif liquide est un récipient de construction connue quelconque.
L'installation comprend également une chambre d'absorption 2 destinée à l'absorption par le réactif liquide du bioxyde de soufre des gaz perdus et à la formation d'une solution de réactifs.
La chambre d'absorption 2 est placée dans un canal 3 de gaz perdus communiquant avec la source (non représentée) de gaz perdus pour y être léchée par ces derniers.
La chambre d'absorption 2 communique par une conduite de liquide 4 avec la source 1 de réactif liquide.
La chambre d'absorption 2 possède deux parois verticales 5 et 6 allant jusqu'à l'axe longitudinal (non représenté) du canal 3 de gaz perdus, la paroi 5 étant fixée à la partie supérieure du canal 3 de gaz perdus , et la paroi 6, à la partie inférieure du canal 3 de gaz perdus.
Les parois 5 et 6 sont sensiblement parallèles et perpendiculaires à l'axe longitudinal du canal 3 de gaz perdus, et sont séparées l'une de l'autre par une distance suffisante pour permettre de placer sur elles un épurateur de gaz 7.
L'épurateur de gaz 7 est destiné au brassage du réactif liquide avec les gaz perdus pour les débarrasser du bioxyde de soufre par absorption, par le réactif liquide, du bioxyde de soufre contenu dans les gaz perdus, en obtenant ainsi une solution des réactifs.
L'épurateur de gaz 7 se présente sous forme d'une grille placée horizontalement le long de l'axe longitudinal du canal 3 de gaz perdus et fixée sur les extrémités des parois 5 et 6.
Dans la partie supérieure de la chambre d'absorption 2 il y a sept injecteurs 8 fixés dans la partie terminale de la conduite de liquide 4, à une certaine distance l'un de l'autre.
Les injecteurs 8 assurent l'arrosage, par le réactif liquide, du courant de gaz perdus et de l'épurateur de gaz 7.
La source 1 de réactif liquide est placée en amont de la chambre d'absorption 2 pour assurer l'amenée du réactif liquide par écoulement libre dans la chambre d'absorption 2 à travers les injecteurs 8.
La chambre d'absorption 2 est pourvue, dans sa partie inférieure, d'un collecteur 9 de solution de réactifs.
Le collecteur 9 de solution de réactifs se trouve dans la partie inférieure du canal 3 de gaz perdus, audessous de l'épurateur de gaz 7, et se présente sous forme d'un récipient à fond incliné, ouvert à sa partie supérieure.
L'installation suivant l'invention comprend un évaporateur 10 destiné à séparer la solution de réactifs, formée dans la chambre d'absorption 2, en réactif liquide, en vapeurs de réactif liquide et en bioxyde de soufre.
L'évaporateur 10 est placé à l'entrée du canal 3 de gaz perdus, pour y être léché par le courant de gaz perdus.
L'évaporateur 10 possède deux étages Il et 12 qui sont chacun un évaporateur de conception connue et appropriée quelconque, de préférence de forme tubulaire,
Le premier étage Il de l'évaporateur 10 et son second étage 12 sont reliés l'un à l'autre,à leur partie supérieure, par une conduite de liquide 13 et par une conduite de gaz 14.
Le premier étage Il de l'évaporateur 10 et son second étage 12 sont reliés l'un à l'autre,à leur partie supérieure, par une conduite de liquide 13 et par une conduite de gaz 14.
Le raccordement du premier étage 11 de l'évaporateur 10 et de son second étage 12 aux autres éléments de l'installation est décrit ci-après.
L'installation suivant l'invention comprend un dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs, destiné au chauffage préalable de la solution de réactifs admise ensuite dans l'évaporateur 10.
Le dispositif de chauffage 15 est de conception connue et appropriée quelconque, de préférence tubulaire.
Le dispositif de chauffage 15 est monté dans le canal 3 de gaz perdus pour y être léché par le courant de gaz perdus.
La partie supérieure du dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs est reliée par une conduite de liquide 16 à la partie inférieure du premier étage 11 de l'évaporateur 10.
La manière dont le dispositif 15 de chauffage de la solution de -réactifs communique avec les autres éléments de l'installation sera décrite plus bas.
L'évaporateur 10, le dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs et la chambre d'absorption 2 sont disposés en série dans le canal 3 de gaz perdus, à partir de son extrémité d'entrée et dans le sens d'écoule ment des gaz perdus, pour y être léchés par ces gaz.
De cette manière, on assure une utilisation suffisamment complète de la chaleur des gaz perdus et un abaissement de la température de ces gaz jusqu'à des valeurs permettant leur admission dans la chambre d'absorption 2.
L'installation comprend en outre un échangeur de chaleur à liquide 17, destiné à refroidir le réactif liquide après le second étage 12 de l'évaporateur 10.
L'échangeur de chaleur à liquide 17 est d'un type connu approprié quelconque, de préférence tubulaire.
L'échangeur de chaleur à liquide 17 est placé dans une conduite de liquide 18 raccordant la source 1 de réactif liquide à l'évaporateur 10; plus précisément : la partie inférieure de l'échangeur de chaleur à liquide 17 communique par la conduite de liquide 18 avec la partie inférieure du second étage 12 de l'évaporateur 10, et la partie supérieure de l'échangeur de chaleur à liquide 17 est reliéeparune conduite de liquide 19 à la partie supérieure de la source 1 de réactif liquide pour le retour du réactif liquide à ladite source.
L'échangeur de chaleur à liquide 17 est pourvu d'une conduite 20 pour l'amenée du liquide réfrigérant de la source (non représentée), et d'une conduite 21 d'évacuation du liquide réfrigérant.
L'installation en question comprend un collecteur 22 de bioxyde de soufre, de conception connue et appropriée quelconque.
La manière dont le collecteur 22 de bioxyde de soufre est relié aux autres éléments de l'instalition sera décrite ci-dessous.
L'installation suivant l'invention comprend un échangeur de chaleur gaz-liquide 23 destiné au chauffage préalable de la solution de réactifs après la chambre d'absorption 2, avant son amenée au dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs et au refroidissement préalable des vapeurs d'eau et du bioxyde de soufre venant de l'évaporateur 10.
L'échangeur de chaleur gaz-liquide 23 est d'une conception connue appropriée quelconque, de préférence du type tubulaire.
La partie supérieure de l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23 communique par une conduite de liquide 24 avec la partie inférieure du dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs et par une conduite de gaz 25 avec la partie supérieure du premier étage 11 de l'évaporateur 10.
La partie inférieure de l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23 est reliée par une conduite de liquide 26 au collecteur 9 de solution de réactifs de la chambre d'absorption 2, et par une conduite de gaz 27, avec le collecteur 22 de bioxyde de soufre.
L'installation suivant l'invention comprend également un autre échangeur de chaleur à liquide 28 destiné au réchauffage des gaz perdus et à élever leurs températures avant leur éjection dans les couches atmosphériques supérieures.
L'échangeur de chaleur à liquide 28 est d'une conception connue appropriée quelconque, de préférence du type tubulaire.
Cet échangeur de chaleur à liquide 28 est placé en aval de la chambre d'absorption 2, dans le canal 3 de gaz perdus, à l'extrémité de sortie de celui-ci pour y être léché par l'écoulement de gaz usés.
La partie inférieure de l'échangeur de chaleur à liquide 28 est reliée à la conduite de liquide 18 reliant la partie inférieure du second étage 12 de l'évaporateur 10.
La partie supérieure de l'échangeur de chaleur à liquide 28 communique par la conduite de liquide 18 avec la partie inférieure de l'échangeur de chaleur à liquide 17.
L'installation suivant l'invention comprend un décanteur de cendre 29 destiné à éliminer de la solution de réactifs les particules solides de cendre.
Le décanteur de cendre 29 est un récipient ordinaire de conception connue quelconque , dont la partie inférieure est pourvue d'une tubulure 30 pour évacuer périodiquement la cendre.
Le décanteur de cendre 29 est placé au-dessous de la chambre d'absorption 2 pour recueillir la solution de réactifs et les particules de cendre contenues dans les gaz perdus et captés par la solution de réactifs dans la chambre d'absorption 2.
Le décanteur de cendre 29 est relié par sa partie supérieure à la conduite de liquide 26 faisant communiquer l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23 avec la chambre d'absorption 2.
L'installation suivant l'invention est pourvue d'un dispositif 31 de condensation des vapeurs de réactifs liquides et, en même temps, de refroidissement du bioxyde de soufre, obtenus dans l'évaporateur 10.
Le dispositif 31 de condensation des vapeurs de réactif liquide est d'une conception connue et appropriée quelconque, de préférence tubulaire.
Le dispositif 31 de condensation des vapeurs de réactif liquide est pourvu d'une conduite 32 pour l'amenée du liquide réfrigérant fourni par une source (non représentée) et d'une conduite 33 pour l'évacuation du liquide réfrigérant.
La partie supérieure du dispositif 31 de condensation des vapeurs de réactif liquide est raccordée par la conduite de gaz 27 à la partie inférieure de l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23.
La partie inférieure du dispositif 31 de condensation des vapeurs de réactif liquide communique par la conduite de gaz 27 avec le collecteur 22 de bioxyde de soufre, ce qui sera décrit en détail plus bas.
Il est prévu un séparateur 34 dans lequel le bioxyde de soufre est séparé du condensat de réactif liquide destiné à sécher le bioxyde de soufre.
Le séparateur 34 est d'une construction connue appropriée quelconque.
Le dispositif 31 de condensation des vapeurs de réactif liquide et le séparateur 34 sont reliés à la conduite de gaz 27 reliant l'échangeur de chaleur gazliquide 23 au collecteur 22 de bioxyde de soufre.
Le séparateur 34 communique par une conduite de liquide 35 avec la source 1 de réactif liquide, afin que le condensat de réactif liquide retourne à ladite source.
Un capteur de gouttelettes 36 est destiné à piéger les éclaboussures de la solution de réactifs entraînées de la chambre d'absorption 2 par l'écoulement des gaz perdus.
Le capteur de gouttelettes 36 se trouve dans la partie inférieure du canal 3 de gaz perdus, entre la chambre d'absorption 2 et l'échangeur de chaleur liquide 28.
Le capteur de gouttelettes 36 est un récipient-de conception connue quelconque, ouvert à sa partie supérieure et pourvu d'un fond conique.
Le capteur de gouttelettes 36 est raccordé par une conduite de liquide 37 à la partie supérieure du décanteur de cendre 29.
UnecuvedenkEpUAn 38 reçoit la solution débarrassée des particules de cendre.
La cuve de réception 38 est un récipient ordinaire de conception connue et appropriée quelconque.
La partie supérieure de la cuve de réception 38 est raccordée à la conduite de liquide 26 reliant la cuve de réception 38 à la partie supérieure du décanteur de cendre 29.
La partie inférieure de la cuve de réception 38 est raccordée à la conduite de liquide 26 la reliant à la partie inférieure de l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23.
Une pompe 39 est prévue pour envoyer dans l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23 la solution de réactifs.
La pompe 39 est d'une conception connue et appropriée quelconque.
La pompe 39 est reliée à la conduite de liquide 26 entre la cuve de réception 38 et l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23.
Comme le montre la figure 2, l'installation proposée A est disposée dans le canal 3 de gaz perdus formé par les deux canaux (non représentés) de gaz perdus partant des deux chaudières 40 de la centrale électrothermique (non représentée) de construction classique. Le canal 3 se termine par une cheminée 41 d'un type courant.
En cas d'utilisation de deux canaux 3 de gaz perdus, comme montré sur la figure 3, on emploie deux installations A conformes à l'invention, montées chacune dans chaque canal 3 de gaz perdus partant des chaudières 40, de construction classique, de la centrale électrothermique et se terminant par la cheminée 41.
Chaque installation A fonctionne alors avec la même efficacité que dans la variante précédente.
L'installation de captage de bioxyde de soufre des gaz perdus, suivant l'invention, fonctionne de la manière suivante.
De la source 1, le réactif liquide à une température initiale de 20 à 300C, en s'écoulant par gravité le long de la conduite de liquide 3, arrive dans la chambre d'absorption 2.
Dans la chambre d'absorption 2, le réactif liquide est pulvérisé par les injecteurs 8 situés au-dessus de l'épurateur de gaz 7.
Dans le canal 3, les gaz usés, en rencontrant sur leur passage les parois verticales 5 et 6 de la chambre d'absorption 2, changent de direction (horizontale) et passent de bas en haut à travers l'épurateur de gaz 7.
Dans l'épurateur de gaz 7 se déroule un brassage intense de chaque réactif avec les gaz perdus, avec formation de mousse, le bioxyde de soufre contenu dans les gaz usés étant absorbé par le réactif liquide et une solution de réactifs étant ainsi obtenue.
En cas d'utilisation, comme réactif liquide, d'une solution d'eau ammoniacale (NH4OH), se déroulent les réactions suivantes d'absorption#par celle-ci du bioxyde de soufre, à la suite desquelles se forme une solution des réactifs constitués par l'hydrosulfite d'ammonium NH4HSO3 et le sulfite d'ammonium (NH4)2S03:
S02 + NH40H = NH4HSO3
SO, + 2 NH40H = (NH4)2S03 + H20
La solution de réactifs, au contact des gaz perdus chauds, est chauffée jusqu'à une température de 40 à 50 C.
S02 + NH40H = NH4HSO3
SO, + 2 NH40H = (NH4)2S03 + H20
La solution de réactifs, au contact des gaz perdus chauds, est chauffée jusqu'à une température de 40 à 50 C.
La solution de réactifs contenant les particules de cendre s'écoule dans le collecteur 3 de solution de réactifs, à partir duquel elle arrive par la conduite de liquide 26 dans le décanteur de cendre 29.
Les particules de solution de réactifs entraînées par les gaz perdus passent de la chambre d'absorption 2 dans le capteur de gouttelettes 36 et,à travers la conduite de liquide 37, s'écoulent vers le décanteur de cendre 29.
Dans le décanteur de cendre 29, les particules dures de cendre se déposent sur le fond, en se séparant ainsi de la solution de réactifs.
Au fur et à mesure de l'accumulation de la cendre dans le décanteur 29, celle-ci est périodiquement évacuée par le raccord 30.
La solution de réactifs, après épuration dans le décanteur de cendre 29, s'écoule par la conduite de liquide 26 vers la cuve de réception 38.
De la cuve de réception 38, la solution de réactifs est envoyée par la pompe 39, à travers la conduite de liquide 26, dans l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23.
Dans l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23, la solution de réactifs continue à se réchauffer jusqu'à une température de 50 à 600C grâce à la chaleur dégagée par le bioxyde de soufre et les vapeurs chauffées du réactif liquide arrivant du premier étage 11 de l'évaporateur 10 par l'intermédiaire de la conduite de gaz 25.
De l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23, la solution de.réactifs arrive par la conduite de liquide 24 dans le dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs, où elle continue d'être chauffée jusqu'à une température de 70 à 800C.
Le chauffage de la solution de réactifs dans le réchauffeur 15 se produit à la suite du refroidissement des gaz perdus qui baignent le réchauffeur 15 dans le canal 3 de gaz perdus.
Du dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs, celle-ci, en passant par la conduite de liquide C, arrive au premier étage Il de l'évaporateur 10 et ensuite, par la conduite de liquide 13, atteint le second étage 12 de l'évaporateur 10.
Dans l'évaporateur 10 la solution de réactifs est chauffée jusqu'à une température de 105 à 1150C.
Le chauffage de la solution de réactifs dans l'évaporateur 10 s'effectue par refroidissement des gaz perdus léchant l'évaporateur 10 dans le canal 3 de gaz perdus.
Lors du chauffage de la solution de réactifs dans l'évaporateur 10 jusqu'à une température de 105 à 1150C, elle se décompose en réactif liquide et en bioxyde de soufre, une partie du réactif liquide étant alors évaporée.
Le bioxyde de soufre et les vapeurs de réactif liquide, qui se forment dans le second étage 12 de l'évaporateur 10, passent par la conduite de gaz 13 et arrivent au premier étage Il de l'évaporateur 10.
Si l'on utilise comme réactif liquide une solution d'eau ammoniacale, l'hydrosulfite d'ammonium et le sulfate d'ammonium se décomposent en solution d'eau ammoniacale (NH4OH) et en bioxyde de soufre à l'état de gaz, une partie de l'eau étant alors évaporée
où t est la température en degrés centigrades.
où t est la température en degrés centigrades.
Le réactif liquide à une température de 105 à 1150C, en passant par la conduite de liquide 18, va du second étage 12 de l'évaporateur 10 à 'échangeur de chaleuràZkpide 28 où il est refroidi jusqu'à une température de 70 à 80 C.
Le refroidissement du réactif liquide s'effectue grâce au chauffage des gaz perdus qui baignent l'échangeur de chaleur à liquide 28 dans le canal 3 de gaz perdus.
De l'autre échangeur de chaleur à liquide 28, le réactif liquide passe par la conduite de liquide 18 et arrive à l'échangeur de chaleur àliquide 17.
Dans l'échangeur de chaleur 17, le réactif liquide est refroidi additionnellement jusqu'à une température de 20 à 300C par chauffage du liquide réfrigérant admis à une température de 5 à 200C le long de la conduite 20 et évacué par la conduite 21 à une température de 20 à 300 C.
De l'échangeur de chaleur à liquide 17, le réactif liquide s'écoule par gravité et retourne à la source 1 de réactif liquide par la conduite de liquide 19.
Le bioxyde de soufre et les vapeurs de réactif liquide à une température de 105 à 1150C passent par la conduite de gaz 25 et arrivent dans l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23.
Dans l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23, le bioxyde de soufre et les vapeurs de réactif liquide se refroidissent jusqu une- température de 50 à 600C en chauffant la solution de réactifs jusqu'à la même température.
De l'échangeur de chaleur gaz-liquide 23, le bioxyde de soufre et les vapeurs de réactif liquide arrivent par la conduite de gaz 27 au dispositif 31 de refroidissement et de condensation des vapeurs de réactif liquide, où ils se refroidissent jusqu'à une température de 20 à 300C.
Le refroidissement du bioxyde de soufre et des vapeurs der réactif liquide s'accompagne d'un réchauffement du liquide réfrigérant admis à une température de 5 à 200C par la conduite 32 et évacué par la conduite 33 à une température de 20 à 300C.
Lors du refroidissement du bioxyde de soufre et des vapeurs de réactif liquide, celles-ci se condensent.
A partir du dispositif 31 de refroidissement et de condensation des vapeurs de réactif liquide, le condensat de réactif liquide et le bioxyde de soufre arrivent au séparateur 34 de bioxyde de soufre en passant par la conduite de gaz 27.
Dans le séparateur 34 de bioxyde de soufre, celuici est séché par séparation du condensat de solution de réactifs à partir du bioxyde de soufre.
Le condensat de réactif liquide s'écoule par gravité par la conduite de liquide 35 pour retourner à la source 1 de réactif liquide.
Si l'on utilise, comme réactif liquide, de l'eau ammoniacale, le condensat de réactif liquide sera l'eau.
A partir du séparateur 34 de bioxyde de soufre, ce dernier passe par la conduite de gaz 27 et arrive au collecteur 22 de bioxyde de soufre.
Dans le collecteur 22 de bioxyde de soufre, celuici s'accumule et est ensuite évacué périodiquement d'une manière quelconque, connue en soi, pour être utilisé ultérieurement.
De la chaudière 40 (figure 2) de la centrale électrique, les gaz perdus à une température de 170 à 1900C p#assent par le canal 3 de gaz perdus et, en baignant le premier étage 11 de l'évaporateur 10 et le second étage 12 de l'évaporateur 10, sont refroidis jusqu'à la température de 1050C.
Les gaz perdus passent par le canal 3 de gaz perdus et, en baignant le dispositif 15 de chauffage de la solution de réactifs, sont refroidis jusqu'à une température de 70 à 800C.
Dans la chambre d'absorption 2, les gaz perdus passant par l'épurateur de gaz 7 et entrant en contact avec le réactif liquide, sont refroidis jusqu'à une température de 40 à 60 C.
Ensuite les gaz perdus passent par le canal 3 de gaz perdus et, en baignant l'échangeur de chaleur à liquide 28, se réchauffent jusqu'à une température de 70 à 800C.
Les gaz perdus débarrassés du bioxyde de soufre passent par l'extrémité de sortie du canal 3 de gaz perdus et se dirigent vers la cheminée 41, par laquelle ils sont éjectés dans les couches atmosphériques supérieures.
On a réalisé un exemplaire d'essai de l'installation conforme à l'invention pour le captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus et on l'a soumiseà des essais exhaustifs. L'installation d'essai est d'un coût assez bas et le procédé d'épuration des gaz usés visant à les libérer du bioxyde de soufre dans ladite installation est relativement peu coûteux. L'installation conforme à l'invention est d'exploitation relativement simple et fiable.
Claims (4)
1.- Installation de captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus, du type comprenant, reliés entre eux, une source (1) de réactif liquide, une chambre d'absorption (2) communiquant également avec un canal (3) de gaz perdus et destinée à former une solution de réactifs par absorption du bioxyde de soufre des gaz perdus par ledit réactif liquide, un évaporateur (10) pour la séparation de la solution de réactifs en réactif liquide, en vapeurs de réactif liquide et en bioxyde de soufre, et un collecteur (22) de bioxyde de soufre, caractérisée en ce qu'elle possède un dispositif (15) de chauffage de la solution de réactifs relié à l'évaporateur (10), ledit évaporateur, ledit dispositif de chauffage (15) et ladite chambre d'absorption (2) se succédant dans le canal (3) de gaz perdus à partir de son extrémité d'entrée et dans le sens d'écoulement des gaz perdus, afin d'être baignés par ces gaz, et en ce qu'elle possède un échangeur de chaleur à liquide (17) placé dans une conduite (18) reliant l'évaporateur (10) à la source (1) de réactif liquide, et un échangeur de chaleur gaz-liquide (23) relié par une conduite de liquide (24) au dispositif de chauffage (15), et par une conduite de gaz (25),à l'évaporateur (10), et faisant communiquer la chambre d'absorption (2) avec le collecteur (22) de bioxyde de soufre en étant relié par une conduite de liquide (26) à la chambre d'absorption (2), et par une conduite de gaz (27), au collecteur (22) de bioxyde de soufre.
2.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle possède un autre échangeur de chaleur à liquide (28) communiquant avec une conduite (19) reliant l'échangeur de chaleur à liquide (17) à l'évapora- teur (10) et placé dans le canal (3) de gaz perdus, à l'extrémité de sortie de celui-ci.
3.- Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un décanteur de cendre (29) relié à la conduite de liquide (26) faisant communiquer l'échangeur de chaleur gaz-liquide (23) avec la chambre d'absorption (2).
4.- Installation suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle possède un dispositif (31) de condensation des vapeurs de réactif liquide et un dispositif (34) de séparation du bioxyde de soufre d'avec le condensat de réactif liquide, reliés en série à la conduite de gaz (27) faisant communiquer l'échangeur de chaleur gaz-liquide (23) avec le collecteur (22) de bioxyde de soufre, le séparateur (34) de bioxyde de soufre communiquant par la conduite de liquide (35) avec la source (1) de réactif liquide.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8203059A FR2521868A1 (fr) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | Installation de captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2521868A1 true FR2521868A1 (fr) | 1983-08-26 |
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|---|---|---|---|
| FR8203059A Withdrawn FR2521868A1 (fr) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | Installation de captage du bioxyde de soufre contenu dans des gaz perdus |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2521868A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2000762A3 (fr) * | 2007-06-06 | 2012-07-18 | Black & Veatch Corporation | Procédé et appareil de chauffage d'un liquide de circulation dans un échangeur thermique indirect |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775094A (en) * | 1971-03-19 | 1973-11-27 | Copper Range Co | Collection of sulfur values from flue gasses generated by metallic sulfide smelting and converting |
| FR2199475A1 (fr) * | 1972-09-15 | 1974-04-12 | Inst Francais Du Petrole |
-
1982
- 1982-02-24 FR FR8203059A patent/FR2521868A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3775094A (en) * | 1971-03-19 | 1973-11-27 | Copper Range Co | Collection of sulfur values from flue gasses generated by metallic sulfide smelting and converting |
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