HU206642B - Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works - Google Patents

Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works Download PDF

Info

Publication number
HU206642B
HU206642B HU884890A HU489088A HU206642B HU 206642 B HU206642 B HU 206642B HU 884890 A HU884890 A HU 884890A HU 489088 A HU489088 A HU 489088A HU 206642 B HU206642 B HU 206642B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
ash
flue gas
process according
alkaline earth
earth metal
Prior art date
Application number
HU884890A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT50658A (en
Inventor
Garrett Louis Morrison
Original Assignee
Passamaquoddy Tribe
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Passamaquoddy Tribe filed Critical Passamaquoddy Tribe
Publication of HUT50658A publication Critical patent/HUT50658A/hu
Publication of HU206642B publication Critical patent/HU206642B/hu

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás szennyező anyagként kén, nitrogén, szén és halogének savas oxidjait és/vagy savas halogén-származékokat tartalmazó, kazánokból vagy cementipari égetőkemencébó'l származó forró füstgázok és hamuk tisztítására és kémiai átalakítására, ahol a füstgázokat alkálifém- és/vagy alkáliföldfémsókat tartalmazó mosófolyadékkal kezeljük.
A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy a füstgázokat a mosófolyadékon keresztül történő áramoltatással lehűtjük, miközben a mosófolyadék bepárlásához szükséges hőt legalább részben a füstgázok lehűtése során felszabaduló hőből, a gázáram lehűtésekor kondenzáló nedvességben lévő latens hőből, a hamu és víz hidratációjakor felszabaduló hőből, továbbá a füstgáznak a mosás előtti komprimálásakor felszabaduló hőből fedezzük, a hulladékanyagokból és vízből lúgos szuszpenziót képezünk, ahol hulladékanyagként alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-oxidokat, -hidroxidokat, és/vagy -karbonátokat tartalmazó anyagot alkalmazunk, majd a kapott lúgos szuszpenzióval a gázelegyet reagáltatjuk, így a füstgázt tisztítjuk, amikor is a füstgázban lévő savas szennyezőanyagok a mosófolyadékban lévő alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-oxidokkal, -hidroxidokkal és/vagy -karbonátokkal reagálva részben a mosófolyadékban oldható sókká, részben oldhatatlan csapadék formájában leváló alkálifém- és/vagy alkáli földfémsókká alakulnak, a csapadékot elvezetjük, a csapadék feletti oldatot a bevezetett füstgáz hűtésére visszavezetjük, majd a mosott gázt a folyadékból eltávolítjuk.
Forró füstgázok tisztítása általában költséges eljárás és - bár jelentős környezetvédelmi eredménnyel jár gazdaságilag hasznosítható eredménye nincs, hacsak nem sikerül a füstből kinyert és egyébként hasznavehetetlen anyagot hasznosítható termékké alakítani. A füstgáz tisztító berendezések ára meglehetősen magas. Ezen túlmenően a tisztításhoz felhasznált anyagok: alkáli- és/vagy alkáliföldfémek oxidjai, karbonátjai vagy hidroxidjai ugyancsak pénzbe kerülnek és folyamatos költséget jelentenek. További költséget jelent a tisztítás eredményeként kapott anyag elszállítása és elhelyezése, különösen ha mérgező anyagokat is tartalmaz.
Alkálifémek vagy alkáliföldfémek szilárd állapotban, oldatban vagy zagy formájában régóta használatosak füstgázok tisztítására, ami elsősorban a kén és nitrogén oxidok eltávolítását jelenti. Ilyen eljárást ír le például Mehlmann (1985, Zement-Kalk-Gips Edition B), aki 1100 °C körüli hőmérsékleten hidratált vagy porított mészkövet használ, illetve porlasztásos szárítást végez hidratált mészkővel. Ayer szerint (1979, EPA-600/7-79-167b) hőközpontok füstgázainak tisztítására ugyancsak meszet lehet használni. A mészkövet lebegő ágyas kemencékbe lehet beépíteni hasonló céllal. A füstgázok mosására szerves oldószer (metanol) alkalmazását ismerteti a 4250150 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Hasonlóképpen metanolos oldatot használ erre a célra a 4 436 707 Oszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi eljárásban ismertetett eljárás.
Általában a karbon, kén és nitrogén füstgázban jelen lévő oxidjai vízzel történő reakció után savakat, például kénsavat, kénessavat, salétromsavat vagy szénsavat képeznek. Ezek jelenléte és mennyisége a füstgázban jelen lévő oxidoktól, az oxigén hozzáférhetőségétől, valamint a reakciófeltételektől függ. Ha ezek a savak alkálifémek vagy alkáliföldfémek oxidjaival, hidroxidjaival vagy karbonátjaival reagálnak, a komponensek sói keletkeznek. Ha például kénsav a mészkőben jelen lévő kalciumkarbonáttal reagál, kalciumszulfát keletkezik.
A cement- és mészművekben működtetett porleválasztók eltávolítják a szemcsés anyagokat a füstgázokból. Ezek a szemcsés anyagok kalciumkarbonátot, kalciumoxidot, valamint más fémek oxidjait és karbonátjait tartalmazzák attól függően, hogy a mészmű milyen alapanyaggal dolgozik. Két elem mindenesetre gyakran előfordul az ilyen porokban, és ezek a kálium, valamint a nátrium. Ezek akadályozzák meg, vagy legalábbis korlátozzák ezen poroknak alapanyagként újra történő felhasználását, minthogy a végtermékben káros hatásúak. Mindazonáltal a jelenleg használt porleválasztók nem működnek elég hatékonyan és nem választják le a füstgázokból a gáz alakú szennyezőket sem. Ezért külön gáztisztító berendezéseket kell alkalmazni annak érdekében, hogy ezek ne kerüljenek a környező levegőbe.
Ami a különböző kazánokat és hőerőműveket illeti, ezek egyre nagyobb számban üzemelnek biológiai alapanyagokkal (a továbbiakban ezeket biomasszának fogjuk nevezni), mint például fahulladék, tőzeg, korpa és hasonló anyagok, amelyek elégetése során gyakorlatilag nem keletkezik kén-dioxid és így nem szükséges a füstgázok káros gázkomponenseinek leválasztása.
Másfelől az ilyen berendezésekben keletkező hamu jelentős mennyiségű alkáli és földalkáli fémsót tartalmaz, illetve, ha nedvesített és/vagy széndioxiddal reagáltatott, karbonátokat, hidroxidokat vagy esetleg ezek hidratált sóit tartalmazza.
Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a cementművekből kikerülő por és a kazánokból származó, alkálifém-oxidokat, -hidroxidokat és/vagy -karbonátokat tartalmazó hamu felhasználható a füstgázok tisztítására a korábbiakban említett anyagok helyett. Ily módon ezeket az egyébként hulladékként kezelt melléktermékeket drága alapanyagok helyett lehet felhasználni.
Ugyanerre a célra felhasználhatók egyéb hulladékanyagok is. Ipari vagy kommunális hulladék, égetőműből származó hamu vagy olyan melléktermékek, amelyek káliumot, nátriumot vagy egyéb olyan oldható sókat tartalmaznak, amelyek vízben oldva bázikus, tehát magas pH-jú oldatot képeznek, gazdaságosan felhasználhatók,
A továbbiakban a biomassza elégetéséből származó ipari, vagy kommunális hulladékot, hamut vagy egyéb mellékterméket, amelyet a találmány szerint használunk fel a hamu gyűjtőfogalommal fogjuk jelölni. Az eljárás során felhasználható cementport és hamut a továbbiakban közömbösítő anyagnak fogjuk nevezni.
HU 206 642 Β
Sajnos a reagáltatott hamu oldhatatlan része többnyire továbbra is hulladék marad, például a legtöbb kazánnál semmilyen célra nem használható. A maradék azonban már nem mérgező és így gyakorlatilag ártalmatlan töltőanyagként vagy területi feltöltéshez felhasználható. Bizonyos esetekben, amikor a maradékanyag összetétele és a szállítási költségek lehetővé teszik, felhasználható ez az anyag cementmű nyersanyagként is. Megint más esetekben a maradék oldhatatlan része kalciumszulfát vagy gipsz előállításánál ásványi töltőanyagként is felhasználható.
Azokban az esetekben, amikor a hamut termelő egységhez nem tartozik kazán, amelynek kéntartalmát el kellene távolítani, a hamut más kazánokhoz lehet szállítani, ahol a füstgáznak magas kéntartalma van és ennek tisztítása szükséges.
Tekintettel arra, hogy a biomasszából származó hamu rendszerint tartalmaz káliumot és egyéb alkáli fémsót, illetve földalkáli fémsót, amely felhasználható a füstgázok tisztítására, amelynek során értékesíthető mellékterméket nyerünk.
A jelen találmánnyal tehát olyan eljárás kidolgozása a célunk, amelynek segítségével a korábbiakban hulladékként, adott esetben veszélyes hulladékként kezelt anyagok használhatók fel füstgázok tisztítására értékes és drága anyagok helyett, mégpedig adott esetben oly módon, hogy értékes melléktermék nyerhető az eljárás során.
A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy a forró füstgázok tisztítása során, amikor is a kén, nitrogén és szén savas oxidjait és/vagy halogén vegyületeket tartalmazó füstöt közömbösítő anyaggal reagáltatjuk a találmány szerint, egy vagy több, vízzel lúgos oldatot képező alkálifémsót és alkáliföldfémsót így oxidot, hidroxidot tartalmazó szemcsés szuszpenziót vízzel keverjük és érintkeztetjük a füstgázzal, a szennyezőket reagáltatjuk a vízzel, a keletkezett savat reagáltatjuk a szuszpenzióban lévő alkálifémek és alkáliföldfémek oxidjaival, hidroxidjaival és karbonátjaival. A füstgáz áramot az így kapott, alkálifémsók és alkáliföldfémek kationos alkáliföldfémeket: kalciumot és magnéziumot tartalmazó sói, alkálifémeket: nátrium és kálium vegyületei, anionos komponensek, karbonátok, szulfátok, szuífitok, nitrátok és nitritek, valamint halogén vegyületek közül egyet vagy többet tartalmazó oldattal, illetve alkálifém- és alkáliföldfémsók és a szemcsés anyag, illetve oldat bármelyik oldhatatlan komponense által alkotott csapadékkal érintkeztetjük és elvezetjük.
Az eljárás egy célszerű megvalósításával a közömbösítő anyag hulladékanyagot, például cement- és mészműből leválasztott cementport vagy hamut tartalmaz. A füstgázt a közömbösítő anyaggal úgy érintkeztetjük, hogy keresztülvezetjük az említett bázikus oldaton.
Az eljárás során célszerűen szétválasztjuk az alkálifémsókat és az alkáliföldfémsókat a precipitátumoktól és az oldhatatlan anyagoktól, a precipitátumokat és oldhatatlan komponenseket olyan leválasztó rendszerbe vezetjük, ahol a sóoldatot leválasztjuk a precipitátumról és az oldhatatlan komponensekről, a leválasztott sóoldatot hőcserélőn vezetjük át, ahol a füstgáz hőjét elnyeli, mielőtt az érintkezésbe kerül a bázikus oldattal, a füstgáz nedvességtartalmát fűtéssel eltávolítjuk az érintkeztetés előtt, a sóoldatot felhasználjuk egyrészt a hűtésre, másrészt a vízmentesítésre és a füstgáz hőjét alkalmazzuk, hogy a leválasztott sóoldatból a vizet elpárologtassuk.
A találmány szerinti eljárás egy célszerű megvalósításánál a leválasztott sóoldat víztartalmának elpárologtatására részben a füstgáz hőjét, a füstgázban lévő nedvesség elpárologtatása során felszabaduló látens hőt, valamint a közömbösítő anyag és az érintkeztetés előtt összenyomott gáz hidratálási reakciójából származó hőt használjuk föl.
A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az
1. ábra a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmazott berendezés egy részletének vázlata, a
2. ábra a cementműből származó por kálium- és kéntartalmú oxidjai eltávolításának hatékonyságát mutatja a találmány szerinti eljárással, és a
3. ábra az 1. ábrán részben bemutatott berendezés teljes működési vázlata.
Az 1. és 3. ábrán látható berendezésben a közömbösítő anyag (cementpor vagy hamu) az (1) és (2) csővezetéken érkezik a (3) kezelőtartályba. Ide (4) betápláló fejen keresztül további vizet vezetünk be a rajzon nem feltüntetett hálózatról vagy tartályból. Ezzel a (3) kezelőtartályban (5) híg zagyot készítünk. A hamut teherautóval szállítjuk a keletkezési helyéről a berendezéshez.
Ha a berendezést cementműben üzemeltetjük, ott a cementpor már rendelkezésre áll mint hulladékanyag.
A cementműből, égetőműből vagy kazánból származó kipufogógáz, amely kén, nitrogén, szén oxidjait és/vagy halogén vegyületeket tartalmaz, a (6) hőcserélőbe (7) vezetéken keresztül jut be. Innen már mint hűtött gáz kerül ki. A kondenzált vizet a (6) hőcserélőben gyűjtjük össze és visszavezetjük a (3) kezelőtartályba a (8) csővezetéken át.
A füstgáz a (6) hőcserélőből a (9) kompresszoron és (10) csővezetéken át halad tovább, ahonnan a (3) kezelőtartály alján lévő (12) elosztócsövekbe jut. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk szilárd anyagoknak a (3) kezelőtartály alján történő lerakódását, a zagyot általában keverjük vagy recirkuláljuk, például a 3. ábrán látható (13) recirkulációs szivattyúval.
A füstgáz érintkezik a közömbösítő anyaggal, miközben keresztülbuborékoltatjuk az (5) híg zagyon, amelyet a bevezetett hamuból, illetve cementporból és vízből állítottunk elő.
A (3) kezelőtartályból kikerülve a (14) füstelvezetésnél hagyja el a rendszert.
Az (5) híg zagy, amely a kezelt szilárd anyagokból, vízből és oldott anyagokból áll, a (15) szivattyún és (16) csővezetéken keresztül a (17) ülepítőtartályba kerül, ahonnan a (18) üledéket (19) szivattyú távolítja el, a (20) vizet pedig a benne oldott sókkal együtt (26) szivattyúval juttatjuk vissza a (6) hőcserélőbe, ahol az a bevezetett füstgázt hűti. A sóoldatból a vizet elgőzölögtetjük és a környezetbe vezetjük a (21) csővezeté3
HU 206 642 Β ken keresztül. Adott esetben a gőzt visszakondenzálhatjuk, hogy a benne lévő látens hőt kinyerjük.
A vízbő'l kinyert sókat koncentráljuk és/vagy kicsapatjuk, illetve a (22) csővezetéken át távolítjuk el és gyűjtjük össze. Az összegyűjtött só kationos komponensei elsősorban a kalcium, kálium, magnézium és nátrium. Az anionos komponensek főként szulfátok, karbonátok és nitrátok. A sók aktuális összetétele mindig a kezelt hamu kezdeti összetételétől és a füstgáz összetételétől függ.
Az eljárás során felhasznált desztillált vizet (23) tárolótartályból vezetjük a kívánt helyre, (24) szivatytyúk segítségével. A desztillált vizet felhasználhatjuk ismét a bemutatott rendszerben vagy adott esetben (25) elszivárogtatóba vezethetjük,
A (6) hőcserélőből származó desztillált vizet - mint már említettük - a (23) tárolótartályba vezetjük a (21) csővezetéken át, A (17) ülepítőtartályból származó sóoldatot a (26) szivattyú pumpálja a (38) csővezetékbe, ahonnan az a (6) hőcserélőbe kerül. Ugyancsak a (6) hőcserérlőbe vezeti a folyadékot a (39) csővezeték. A (6) hőcserélőben a hűtőközeg ily módon a (40) csőkígyókban áramlik, amint az a 3. ábrán látható.
Itt az oldatot koncentráljuk és a felszabaduló gőzt a már említett módon a környezetbe vagy a (23) tárolótartályba vezetjük. A (17) ülepítőtartály fenékrészéből a (19) szivattyú segítségével a (18) üledéket (28) hígítótartályba vezetjük, ahol a (23) tárolótartályból származó vízzel felhígítjuk és (37) keverővei összekeverjük.
A (28) hígítótartályból a felhígított üledék (29) szivattyún át egy második (30) ülepítőtartályba kerül, innen pedig a (32) szivattyú viszi a (31) üledéket tovább. Ha a berendezést cement- és mészműben üzemeltetjük, az üledéket azonnal visszavezethetjük alapanyagként. Ha a berendezést kazán mellett használjuk, ahol is közömbösítő anyagként hamut használunk, az ártalmatlan üledéket elvezetjük és bárhol lerakhatjuk.
A (30) ülepítő tartályban lévő (33) oldatot (34) szivattyú pumpálja vissza a (35) keverőtartályba, ahonnan az a már említett (1) és (2) csővezetéken át kerül a (3) kezelőtartályba a (42) szivattyú segítségével. Ugyanebbe a (3) kezelőtartályba jut - amint azt már mondottuk -a (11) csővezetéken át a (6) hőcserélőn át érkező füstgáz, amely közömbösítés után a (14) füstelvezetésnél távozik.
Amint azt már korábban ismertettük, a zagyot és a kicsapatott szilárd anyagot folyamatosan keverjük a (3) kezelőtartályban a (13) recirkulációs szivattyú segítségével. Az 1. ábrán látható, hogy a (4) betápláló fejen keresztül járulékos víz vezethető a (3) kezelőtartályba. A kezelendő füstgáz a (12) elosztócsöveken keresztül halad és átbugyborékol a folyadékon, amikor is a korábban ismertetett reakciók lejátszódnak a cementpor, illetve hamu és az oldat között.
Ha a hamut biomasszával működő kazánokból nyerjük, tartalmazhat elégetlen szenet, amely bizonyos esetekben a vízen lebeg. A találmány szerinti eljárás ezért úgy is módosítható, hogy az így lebegő szén eltávolítható legyen. A (17) ülepítő tartályban lévő (20) vizet az elégetlen szén részecskékkel együtt a vízfelszínről elszivattyúzzuk és megszűrjük vagy egyéb módon kezeljük a karbonrészecskék eltávolítása érdekében.
A folyadékot ezután ismét visszajuttatjuk a (17) ülepítőtartályba. Szükség esetén az alkálifémsókat és földfémsókat tartalmazó oldatot szükség esetén az ábrákon nem látható csővezetékben megszűrhetjük, hogy a szemcsés anyagokat eltávolítsuk. Az oldatot ezután vezetjük ebben az esetben a (6) hőcserélőbe.
A (6) hőcserélő kettős feladatú hőcserélő-kristályosító egység, amelyet a vegyiparban elterjedten alkalmaznak. A találmány szerinti eljárás megvalósítására szolgáló rendszerben a füstgáz hőjének kinyerésére szolgál egyrészről, másfelől pedig ennek a hőnek, valamint a kondenzált nedvességből származó látens hőnek a segítségével gőzölögteti el a bevezetett oldatból a vizet.
Az ábrákon bemutatott berendezést ismert szerkezeti egységekből építettük fel. A (3) kezelőtartály például egy 3 800 000 literes tartály, amely gázelosztó és kezelő elemekkel van ellátva. A (17) ülepítőtartály 380000 literes tartály és - hasonlóképpen a kezelőtartályhoz rozsdamentes acélból készült. Adott esetben a tartály lehet egyéb, az erősen alkalikus és savas közegeknek ellenálló anyaggal, például gumival bélelt tartály. A rendszer egyéb egységei is hagyományos, kereskedelmi forgalomban kapható berendezések: pumpák, motorok, csővezetékek stb.
A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy két olyan égéstermék reakcióját és rekombinációját játszatjuk le, amelyek kölcsönösen közömbösítik egymást. Az egyik részt alkotják a gázok és a gáz alakú oxidok, amelyek savas oldatokat alkotnak a vízzel, a másik részt pedig azok a szemcsés anyagok képezik, amelyek a vízzel bázikus oldatot képeznek, azaz a biomasszából vagy ipari, illetve kommunális hulladékból származó hamu vagy cementműből származó cementpor.
Miután részben oldódnak a vízben, a kétféle kiindulóanyag egymást semlegesíti. A hamut nézve az eljárás során olyan reakciók játszódnak le, amelyekben a maró komponensek kiválnak és így a maradék közömbös szilárd anyag lesz, amely minden szempontból ártalmatlan és bárhol elhelyezhető.
Ugyanakkor a zagyon áthaladó füstgáz a kezelőtartályban megtisztul a halogén vegyűletektől és a kén, nitrogén és halogének sóképző oxidjaitól.
Ha az eljárás során cementműből származó port alkalmazunk, amely nagy fölöslegben tartalmaz káliumot és/vagy nátriumot, valamint szulfátokat tartalmaz, az anyagban lévő szilárd részecskék, amelyek kalcium és magnézium sókat tartalmaznak, az eljárás során beoldódnak. A visszamaradó szilárd anyag tehát alkalmassá válik a cementgyártás alapanyagaként történő felhasználásra.
A káliumszulfát és egyéb sók, amelyeket a hőcserélő-kristályosító egységből elvezetünk, felhasználhatók műtrágyaként vagy vegyületek extrahálásához. Ugyanakkor a találmány szerinti eljárással megtisztított füstgáz megszabadul a benne lévő nitrogén és kén oxidok
HU 206642 Β legnagyobb részétől azáltal, hogy a reakciók során nitrátok és szulfátok keletkeznek.
A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük.
1. példa
Kazánból származó füstgázt vezetünk a találmány szerinti eljárás során hőcserélőbe 6000 m3/perc menynyiségben. A kezelendő füstgáz minősége változó, de többnyire 10 tömeg% vizet, 15 tömeg% széndioxidot, 65 tömeg% nitrogént, 10 tömeg% oxigént és 5001000 ppm nitrogénoxidot, valamint 100-1000 ppm kén-dioxidot tartalmaz. A hőcserélőben a füstgázt lehűtjük és a vizet kicsapatjuk, így az átáramló térfogat csökken. A lehűtött gázt ezután a kezelőtartályban reagáltatjuk az ott lévő híg zaggyal, amikor is a halogének és a kén, nitrogén, karbon, valamint halogén oxidok reakcióba lépnek.
A hamut 7200-10800 kg/óra mennyiségben vezetjük a kezelőtartályba. A vízhozzávezetést úgy végezzük, hogy a híg zagy víztartalma mintegy 95 tömeg% legyen. Az aktuális víztartalmat a bevezetett hamu kiinduló alkálifémsó és alkáliföldfémsó, illetve egyéb sótartalma és az határozza meg, hogy milyen mértékben kívánjuk ezeket a sókat a hamuból eltávolítani.
A füstgázzal történő reakció után a zagyot körülbelül 760 liter/perc sebességgel vezetjük az ülepítőtartályba. Itt a szilárd anyagok egy részének leülepedése után 65 tömeg% szilárd anyágot és 35 tömeg% vizet tartalmazó zagyot nyerünk, a víz és a vízben oldódó sók által alkotott réteg alatt. A vizes oldatot ismét 760 liter/perc sebességgel vezetjük a hőcserélőbe.
Ha az ülepítőtartályban lévő folyadék felszínén szén részecskék úsznak, azokat a korábban említett módon lehet eltávolítani.· A melléktermékként keletkező sókat a hőcserélőből vezetjük el. Mennyiségük 450018000 kg/nap. Az elvezetett sók káliumszulfátot, kalciumkarbonátot és egyéb sókat tartalmaznak. Az egyéb sók között lehetnek kationos komponensek, például kálium, kalcium, magnézium és nátrium, valamint anionos komponensek, például karbonátok, szulfátok és nitrátok. A nitrátok egy része oxidálja a szulfítokat szulfáttá.
2. példa
A találmány szerinti eljárást kis méretű, nedves eljárással üzemelő cementműben alkalmaztuk.
A füstgázt 6000 m3/perc sebességgel vezettük a hőcserélőbe. A füstgáz átlagosan 29 tömeg% vizet, 25 tömeg% széndioxidot, 36 tömeg% nitrogént, 10 tömeg% oxigént, 400-600 ppm nitrogénoxidot és 200 ppm kéndioxidot tartalmazott. A hőcserélőben a füstgázt lehűtöttük és a vizet kondenzáltuk, aminek következtében a gáz térfogata 35-40%-kal csökkent. A hőcserélőből a füstgázt a kezelőtartályba vezettük, ahol a zaggyal lefolytatott reakció után a kén és nitrogén oxidok legnagyobb része eltávozott a füstgázból. Laboratóriumi vizsgálatok szerint a kén-dioxid 99%-át sikerült a füstgázból eltávolítani.
A cementport 8-12 t/h (száraz tömeg) mennyiségben vezettük a kezelőtartályba. A vízbevezetést úgy szabályoztuk, hogy a zagy mintegy 95 tömeg% vizet tartalmazzon. A zagy aktuális víztartalmát a bevezetett por kezdeti kálium és nátrium tartalmának és a cementműbe visszavezetett anyag kívánt koncentrációjának megfelelően állítottuk be.
A füstgázzal történő reakció után a zagyot mintegy 760 liter/perc sebességgel vezettük az ülepítőtartályba, ahol az üledék 35 tömeg% vízből és 65 tömeg% szilárd anyagból állt. Az ülepítőtartályból elvezetve körülbelül 7,8 t/óra mennyiségben adagoltuk a cementmű kiindulási anyagához.
Az üledék fölötti oldatot ugyancsak 760 liter/perc sebességgel vezettük a hőcserélőbe, ahol a bevezetett füstgáz hűtésére és a víz elpárologtatósára használtuk. Az itt melléktermékként keletkezett sókat naponta 8121 mennyiségben vezettük el. Ezek a sók káliumszulfátot, kalciumkarbonátot és egyéb sókat tartalmaztak. Az egyéb sók kationos komponensei között kálium, kalcium, magnézium és nátrium, anionos komponensei között karbonátok, szulfátok és nitrátok voltak. A nitrátok egy része a szulfítokat szulfáttá alakította.
A 2. ábrán látható diagram két kísérlet eredményét mutatja. Az eredmények szerint az alkálifémsók és alkáliföldfémsók kivonása a porból azt eredményezi, hogy a kezelt por alkalmassá vált cementmű kiindulási alapanyagaként történő felhasználására. Pontosabban a káliumsők mennyisége körülbelül 3 tömeg%-ról 1,5 tömeg%-nál kisebb értékre, a szulfátok körülbelül 6 tömeg%-ról 3 tömeg%-ra, illetve az alá csökkentek. Az ábrán az egyik kísérlet görbéit KD-18-cal, a másikét KD-20-szal jelöltük. Az előbbi görbéket kihúzva, az utóbbiakat szaggatott vonallal ábrázoltuk. Megjegyezzük, hogy a 2. ábrán látható példáknál a kezelendő por teljes mennyiségét beadagoltuk a kezelőtartályba és ezután kezdtük meg a gázbevezetést. Ez magyarázza a görbék rohamos süllyedését a vízszintes tengely irányában. Ezen a tengelyen a A-M betűk az egymást követő napokat jelölik. A függőleges tengelyen a százalékos értékeket tüntettük fel.
A görbéken látható, hogy a kálium és szulfát koncentráció a kezdeti értékről több, mint 50 tömeg%-kal csökkent a vizsgálat során.
A következő táblázatban azt mutatjuk be, hogy a találmány szerinti eljárás során nyert cementpor hatása milyen elenyésző a cementmű alapanyagának összetételére, kétféle típusú cementmű és kétféle beadagolást mennyiség esetében.
TÁBLÁZAT
Összetétel 1. 2. 3.
Első típus
S1O2 12.99 12.99 12.99
A12O3 3.57 3.59 3.61
Fe2O3 1.45 1.53 1.61
CaO 43.49 43.62 43.75
MgO 2.83 2.81 2.78
HU 206 642 Β
Összetétel 1. 2. 3.
SO3 0.18 0.23 0.28
K2O 0.93 0.94 0.96
maradék 35.83 35.45 35.07
Si 2.58 2.54 2.49
Al/Fe 2.46 2.35 3.24
Második típus
SiO2 13.24 13.23 13.22
A12O3 3.33 3.35 3.38
Fe2O3 1.77 2.03 2.09
CaO 43.09 43.23 43.38
MgO 2.66 2,64 2.62
SO3 0.19 0.24 0.29
K2O 0.68 0.70 0.72
maradék 35.20 34.85 34.49
Si 2.49 2.46 2.42
Al/Fe 1.69 1.65 1.62
A táblázat első függőleges oszlopában a cementműbe beadagolt alapanyag normál összetételét mutatjuk a kétféle cementgyártó berendezés esetében, a második oszlopban az összetétel változását tüntettük föl abban az esetben, ha naponta 1001 kezelt port adtunk az alapanyaghoz, a harmadik oszlop pedig ugyancsak az alapanyag összetételének változását mutatja, ha napi 200 t kezelt port adtunk a normál kiindulási anyaghoz.
A táblázatból egyértelműen látható, hogy az alapanyag összetétele gyakorlatilag nem változik.
A bemutatott példákból és az illusztrációkból jól látható egyrészt a kezelt porok SO3 és K-,0 tartalmának jelentős csökkenése, másfelől pedig az, hogy a porban maradó K2O és SO3 gyakorlatilag nem változtatja meg a kiinduló anyag összetételét ilyen felhasználás esetében.
Természetesen a bemutatott példák csupán szemléltetik a találmány szerinti eljárást, de nyilvánvaló, hogy az számtalan egyéb változatban is hasonló eredménynyel megvalósítható a csatolt igénypontok által meghatározott oltalmi körön belül.

Claims (8)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás szennyező anyagként kén, nitrogén, szén és halogének savas oxidjait és/vagy savas halogénszármazékokat tartalmazó, kazánokból vagy cementipari égetőkemencéből származó forró füstgázok és hamuk tisztítására és kémiai átalakítására, ahol a füstgázokat alkálifém- és/vagy alkáliföldfémsókat tartalmazó mosófolyadékkal kezeljük, azzal, jellemezve, hogy a füstgázokat a mosófolyadékon keresztül történő áramoltatással lehűtjük, miközben a mosófolyadék bepárlásához szükséges hőt legalább részben a füstgázok lehűtése során felszabaduló hőből, a gázáram lehűtésekor kondenzáló nedvességben lévő latens hőből, a hamu és víz hidratációjakor felszabaduló hőből, továbbá a füstgáznak a mosás előtti komprimálásakor felszabaduló hőből fedezzük, hulladékanyagokból és vízből lúgos szuszpenziót képezünk, ahol hulladékanyagként alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-oxidokat, -hidroxidokat, és/vagy -karbonátokat tartalmazó anyagot alkalmazunk, majd a kapott lúgos szuszpenzióval a gázelegyet reagáltatjuk, így a füstgázt tisztítjuk, amikor is a füstgázban lévő savas szennyezőanyagok a mosófolyadékban lévő alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-oxidokkal, -hidroxidokkal és/vagy -karbonátokkal reagálva részben a mosófolyadékban oldható sókká, részben oldhatatlan csapadék formájában leváló alkálifém- és/vagy alkáliföldfémsókká alakulnak, a csapadékot elvezetjük, a csapadék feletti oldatot a bevezetett füstgáz hűtésére visszavezetjük, majd a mosott gázt a folyadékból eltávolítjuk.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal, jellemezve, hogy a lúgos mosófolyadékból kicsapódó szilárd anyagot elkülönítjük.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lúgos mosófolyadékból az oldatban lévő oldott alkálifém, és alkáliföldfémsókat az oldat bepárlásával elkülönítjük.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hulladékanyagként cementipari kemencéből származó port, vagy hamut vagy ezek elegyét alkalmazzuk.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hulladékanyagként cementipari kemencéből származó port alkalmazunk.
  6. 6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy hulladékanyagként hamut alkalmazunk.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kálium- és nátriumsó tartalmú hamut alkalmazunk, amely a füstgázban lévő kénnel alkálifém-szulfátot képez, és a füstgázban lévő széndioxid a hamuban lévő alkáliföldfémsóval oldhatatlan karbonátsót képez.
  8. 8. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal, jellemezve, hogy a mosófolyadék bepárlásakor az elpárologtatott vizet kondenzáltatjuk, majd újra felhasználjuk.
HU884890A 1987-09-16 1988-09-16 Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works HU206642B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9763987A 1987-09-16 1987-09-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT50658A HUT50658A (en) 1990-03-28
HU206642B true HU206642B (en) 1992-12-28

Family

ID=22264412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU884890A HU206642B (en) 1987-09-16 1988-09-16 Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works

Country Status (28)

Country Link
JP (1) JPH01148330A (hu)
KR (1) KR890004760A (hu)
CN (1) CN1013642B (hu)
AT (1) AT395543B (hu)
AU (1) AU611478B2 (hu)
BE (1) BE1001118A5 (hu)
BG (1) BG49822A3 (hu)
BR (1) BR8804771A (hu)
CA (1) CA1311343C (hu)
CH (1) CH676437A5 (hu)
DD (1) DD273386A5 (hu)
DE (1) DE3830812A1 (hu)
DK (1) DK170605B1 (hu)
ES (1) ES2020810A6 (hu)
FI (1) FI884278A (hu)
FR (1) FR2620351B1 (hu)
GB (1) GB2210035B (hu)
GR (1) GR1000575B (hu)
HU (1) HU206642B (hu)
IT (1) IT1223827B (hu)
NL (1) NL8802265A (hu)
NO (1) NO884101L (hu)
NZ (1) NZ225964A (hu)
PL (1) PL274651A1 (hu)
RO (1) RO103174B1 (hu)
SE (1) SE8803286L (hu)
YU (1) YU175288A (hu)
ZA (1) ZA886879B (hu)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04190831A (ja) * 1990-11-22 1992-07-09 Hitachi Ltd 炭酸ガス再資源化リサイクルシステム
IL103918A (en) * 1992-11-29 1996-10-16 Hamit Energy As Method for reducing atmospheric pollution caused by SO2
DE4441628C2 (de) * 1994-11-23 1998-06-18 Binker Materialschutz Gmbh Verfahren zur Begasung eines Raumes
DE4441796A1 (de) * 1994-11-24 1996-05-30 Binker Materialschutz Gmbh Verfahren zum Ableiten eines toxischen Gas-Luftgemisches aus einem Behandlungsraum
JP2004261658A (ja) * 2003-02-26 2004-09-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The 燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法
CN1309457C (zh) * 2003-12-30 2007-04-11 北京有色金属研究总院 金属中气体测试仪加热炉废气处理方法及其改进设备
US9346684B2 (en) * 2006-08-29 2016-05-24 Yeda Research And Development Co., Ltd. Methods and apparatuses for decreasing the CO2 concentration of a fluid
GB2461356B (en) 2007-06-28 2010-08-18 Calera Corp Desalination methods and systems that include carbonate compound precipitation
US7753618B2 (en) 2007-06-28 2010-07-13 Calera Corporation Rocks and aggregate, and methods of making and using the same
BRPI0821515A2 (pt) 2007-12-28 2019-09-24 Calera Corp métodos de captura de co2
US20100239467A1 (en) 2008-06-17 2010-09-23 Brent Constantz Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides
CA2700768C (en) 2008-07-16 2014-09-09 Calera Corporation Co2 utilization in electrochemical systems
WO2010008896A1 (en) 2008-07-16 2010-01-21 Calera Corporation Low-energy 4-cell electrochemical system with carbon dioxide gas
US7993500B2 (en) 2008-07-16 2011-08-09 Calera Corporation Gas diffusion anode and CO2 cathode electrolyte system
US7939336B2 (en) 2008-09-30 2011-05-10 Calera Corporation Compositions and methods using substances containing carbon
US7815880B2 (en) 2008-09-30 2010-10-19 Calera Corporation Reduced-carbon footprint concrete compositions
EP2200948A4 (en) 2008-09-30 2014-09-03 Calera Corp CO2 SEQUESTRATING BUILDING MATERIALS
US8869477B2 (en) 2008-09-30 2014-10-28 Calera Corporation Formed building materials
US9133581B2 (en) 2008-10-31 2015-09-15 Calera Corporation Non-cementitious compositions comprising vaterite and methods thereof
US8834688B2 (en) 2009-02-10 2014-09-16 Calera Corporation Low-voltage alkaline production using hydrogen and electrocatalytic electrodes
CA2694959A1 (en) 2009-03-02 2010-09-02 Calera Corporation Gas stream multi-pollutants control systems and methods
TW201105406A (en) 2009-03-10 2011-02-16 Calera Corp Systems and methods for processing CO2
US7993511B2 (en) 2009-07-15 2011-08-09 Calera Corporation Electrochemical production of an alkaline solution using CO2
US8864901B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Calcium sulfoaluminate cement-containing inorganic polymer compositions and methods of making same
CN105903326A (zh) * 2016-06-14 2016-08-31 广东龙正节能环保科技有限公司 一种生物质灰脱硫工艺
CN106076106A (zh) * 2016-08-02 2016-11-09 山东大学 一种基于生物质灰的半干法脱硫脱硝系统及方法
CN111545031A (zh) * 2019-02-12 2020-08-18 源洁科技股份有限公司 化石燃料污染物防治系统
CN109746253A (zh) * 2019-03-18 2019-05-14 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 冶金废渣协同处理垃圾焚烧飞灰的方法及装置
JP7356251B2 (ja) * 2019-04-01 2023-10-04 三菱重工業株式会社 ガス浄化処理および/または燃焼灰中和処理に係る装置および方法
CN110064282A (zh) * 2019-04-10 2019-07-30 华电电力科学研究院有限公司 一种高效烟气消白方法及装置
JP6683328B1 (ja) * 2019-04-16 2020-04-15 株式会社福岡建設合材 二酸化炭素濃度の低減方法および二酸化炭素濃度の低減装置
KR102306217B1 (ko) * 2021-06-09 2021-09-29 하이에어코리아 주식회사 배기가스 정화시스템과 정화방법 및 이를 포함하는 선박

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU7386A1 (ru) * 1927-08-30 1928-12-31 Н.Н. Емцов Шарнирна роликова цепь-рейка
FR2205354A2 (en) * 1972-11-03 1974-05-31 Rhone Progil Hydrogen chloride removal from gaseous incinerator emissions - by reacting with alkaline flue dust
JPS5210659B2 (hu) * 1973-04-09 1977-03-25
US4002724A (en) * 1973-10-11 1977-01-11 Mckie R Thomas Sulfur dioxide collection
DE2642326A1 (de) * 1976-09-21 1978-03-23 Saarbergwerke Ag Verfahren zum reinigen von rauchgasen
US4164547A (en) * 1977-05-06 1979-08-14 American Air Filter Company, Inc. Process for removing sulfur dioxide in a wet scrubber
SU738645A1 (ru) * 1977-06-01 1980-06-05 Московский Ордена Ленина И Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.Д.И. Менделеева Способ очистки отход щих газов от кислых компонентов
DE2802018A1 (de) * 1978-01-18 1979-07-19 Fink Gerdinand Verfahren und vorrichtung zum waschen von rauchgas aus muellverbrennungsanlagen
US4228139A (en) * 1979-03-06 1980-10-14 Peabody Process System, Inc. Flue gas scrubbing process using fly ash alkali
DE3137359A1 (de) * 1981-09-19 1983-04-14 Ekkehard Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Weber "verfahren zur aufbereitung von abwaessern aus rauchgasentschwefelungsanlagen"
DD213358A1 (de) * 1983-02-07 1984-09-12 Petrolchemisches Kombinat Verfahren zur absorption von schwefeldioxid aus abgasen
DE3325140A1 (de) * 1983-07-12 1985-01-31 KABE Ingenierbüro GmbH, 2000 Hamburg Verfahren zur reinigung von staub- und aerosolhaltigen gasen und/oder daempfen sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DD247587A3 (de) * 1983-11-03 1987-07-15 Zittau Ing Hochschule Bindung von schadstoffen aus abgasen kohlegefeuerter verbrennungsanlagen mittels asche
DE3538231A1 (de) * 1985-10-24 1987-04-30 Mannesmann Ag Verfahren zur aufarbeitung von abfall-loesungen
FR2590805B1 (fr) * 1985-12-02 1990-02-09 Propiorga Procede et installation de neutralisation de fumees acides provenant notamment de la combustion de residus

Also Published As

Publication number Publication date
CN1035959A (zh) 1989-10-04
FI884278A0 (fi) 1988-09-16
AT395543B (de) 1993-01-25
ES2020810A6 (es) 1991-10-01
GR880100612A (en) 1989-06-22
GB8821734D0 (en) 1988-10-19
RO103174B1 (en) 1993-04-01
NL8802265A (nl) 1989-04-17
NZ225964A (en) 1991-11-26
NO884101D0 (no) 1988-09-15
GB2210035B (en) 1991-10-09
DK513988D0 (da) 1988-09-15
JPH01148330A (ja) 1989-06-09
SE8803286D0 (sv) 1988-09-16
BR8804771A (pt) 1989-04-25
IT1223827B (it) 1990-09-29
DK513988A (da) 1989-06-28
ZA886879B (en) 1989-05-30
GB2210035A (en) 1989-06-01
ATA226888A (de) 1992-06-15
FI884278A (fi) 1989-03-17
CA1311343C (en) 1992-12-15
PL274651A1 (en) 1989-05-30
CN1013642B (zh) 1991-08-28
HUT50658A (en) 1990-03-28
FR2620351A1 (fr) 1989-03-17
DK170605B1 (da) 1995-11-13
GR1000575B (el) 1992-08-26
BG49822A3 (en) 1992-02-14
IT8867822A0 (it) 1988-09-15
NO884101L (no) 1989-03-17
AU611478B2 (en) 1991-06-13
YU175288A (en) 1990-10-31
KR890004760A (ko) 1989-05-09
DD273386A5 (de) 1989-11-15
FR2620351B1 (fr) 1992-01-24
AU2230288A (en) 1989-03-16
SE8803286L (sv) 1989-03-17
BE1001118A5 (fr) 1989-07-18
DE3830812A1 (de) 1989-03-30
CH676437A5 (hu) 1991-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU206642B (en) Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works
US5100633A (en) Method for scrubbing pollutants from an exhaust gas stream
US4915914A (en) System for simultaneously scrubbing cement kiln exhaust gas and producing useful by-products therefrom
KR930012036B1 (ko) 시멘트 로(爐)의 배기 가스를 청정시키고 동시에 배기 가스 생성물을 유용한 생성물로 만드는 방법 및 장치
CA2070853C (en) Method and apparatus for minimizing environmental release of toxic compounds in the incineration of wastes
US4687649A (en) Flue gas desulfurization process
US4297332A (en) Method for treatment of a discharge liquid produced in treatment of an exhaust gas
US4247525A (en) Method of and apparatus for removing sulfur oxides from exhaust gases formed by combustion
US4442080A (en) Fluid bed SOX/NOX process--"hydrated calcine absorption"
EP2734283B1 (en) Method for removing impurities from flue gas condensate
US4246245A (en) SO2 Removal
US4000991A (en) Method of removing fly ash particulates from flue gases in a closed-loop wet scrubbing system
JP7356251B2 (ja) ガス浄化処理および/または燃焼灰中和処理に係る装置および方法
US5312609A (en) Method of sulfur dioxide removal from gaseous streams with α-hemihydrate gypsum product formation
AU637686B2 (en) Process of purifying exhaust gas
WO1994018119A1 (en) Method for scrubbing pollutants from an exhaust gas stream
EP0662859B1 (en) Method and apparatus for cleaning a gas
KR101902624B1 (ko) 탈황 폐수의 전처리 방법 및 그 시스템
USRE33031E (en) Method for simultaneously scrubbing cement kiln exhaust gas and producing useful by-products therefrom
CA1302049C (en) Method and system for simultaneously scrubbing cement kiln exhaustgas and producing useful by-products therefrom
US4530292A (en) Treatment of acidic organic and alkaline inorganic wastes
JP3519555B2 (ja) 重質油燃料焚きボイラの排ガス処理方法
Schulte Walther Process
JPS61222524A (ja) 湿式排煙脱硫法
HUT54532A (en) Process and arrangement for removing sulfur dioxide from gas mixture particularly at the purification of industrial flue gases and final gases

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee