NL8000947A - Werkwijze voor het verwijderen van zure bestanddelen uit verbrandingsgassen. - Google Patents

Description

N/29.444-Kp/vdM * - 1 -

Uitvinders: Dr.-Ing. Horst Bechthold, Erftstadt-Priesheim en Dipl.-Ing. Ulrich Mohn, Bergisch-Gladbach, beiden in de Bondsrepubliek Duitsland. Werkwijze voor het verwijderen van zure bestanddelen uit verbrandingsgas s en.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van zure bestanddelen of dergelijke schadelijke stoffen uit verbrandingsgassen, bij voorkeur bij kolen- of oliegestookte krachtcentrales, waarbij de verbran-5 dingsgassen voor het verlaten van de ketelinrichting door een luchtvoorverwarmer worden geleid en voor de behandeling in een ontzwavelingsinrichting van stof worden ontdaan.

Er bestaan nog veel oude krachtcentrales, die nog geen ontzwavelingsinrichting bezitten. In deze gevallen worden 10 de verbrandingsgassen uitsluitend van stof ontdaan naar de schoorsteen gevoerd. Deze methode leidt tot sterke luchtvervuiling. Uit het Duitse Auslegeschrift 27 53 902 is bekend om ter vermijding van luchtvervuiling tussen de inrichting voor het stofvrij maken van de gassen en de schoorsteen een ontzwa-15 velingsinrichting te plaatsen. Dergelijke ontzwavelingsinrichtingen zijn in vele vormen bekend. Ze worden als natte en als droge inrichtingen uitgevoerd, zie het Duitse Offenlegungs-schrift 27 26 892.

Bij de bekende krachtcentrales, die met een ont-20 zwavelingsinrichting werken, wordt het probleem van de luchtvervuiling verschoven naar de water- en bodemvervuiling. Bij enkele kolen- of oliegestookte energieprocessen is het met kostbare middelen gelukt zowel de lucht- als de bodemvervuiling essentieel te verminderen, zie het Duitse Offenlegungs-25 schrift 23 24 547.

Uit het Duitse Offenlegungsschrift 19 61 048 is ook bekend verbrandingsgassen in een injectieverdamper te drogen, waarbij een suspensie wordt gemengd, die verkregen is uit een er achter geplaatste natte wasser. Een bruikbaar droog 30 eindprodukt kan met deze methode niet worden verkregen.

Industriële verbrandingsgassen kunnen talrijke gasvormige schadelijke stoffen bevatten. Bijv. HC1, HF, S02, 'NO , enz. Als neutralisatiemiddelen kunnen in principe alle Λ chemicaliën worden gebruikt, die met de te absorberen schade-35 lijke stof na sproeidrogen als vaste stof bestendige zouten vormen.

800 0 9 47 - 2 -

Uit het Duitse Auslegeschrift 24 31 130 is een bijzonder gunstige methode voor het verwijderen van gasvormige schadelijke stoffen uit gassen bekend. Bij deze methode worden de verbrandingsgassen in een injectieverdamper gemengd met een 5 zoutoplossing, die uit het procédé zelf afkomstig is en wordt het mengsel verbrandingsgas-zoutoplossing ingedampt en worden stof- en zoutkristallen uit de droge verbrandingsgassen bijna geheel als droog mengsel afgescheiden. De verbrandingsgassen met de zure bestanddelen en met de bij het stofvrij maken niet 10 afgescheiden zoutkristallen worden in contact gebracht met een circulerende absorptievloeistof, waarin het verdampte water wordt vervangen door een overeenkomstige hoeveelheid vers water, teneinde de zure bestanddelen te laten absorberen en de achterblijvende zoutkristallen weg te wassen en weer op te 15 lossen. De zoutoplossing wordt uit deze kringloop gehaald en teruggevoerd naar de injectieverdamper.

Voor de verdamping van de zoutoplossing is slechts weinig warmte nodig. Gebleken is, dat niet de totale beschikbare warmtecapaciteit van de rookgassen nodig is om het 20 sproeidrogen van de wasoplossing te doen plaatsvinden.

De uitvinding heeft ten doel een werkwijze te verschaffen, die met zeer eenvoudige middelen de afscheiding van schadelijke stoffen uit verbrandingsgassen tot stand brengt en uit economisch oogpunt geschikt is te worden inge-25 bouwd in reeds bestaande krachtcentrales, d.w.z. om de kosten van de installatie terug te brengen.

Gevonden werd, dat dit kan worden bereikt doordat een klein deel van de verbrandingsgassen vóór de luchtverwarmer aan de ketelinrichting wordt onttrokken en aan een sproei-30 verdamper en aansluitend daaraan aan een afscheider wordt toegevoerd en vervolgens voor en/of achter de inrichting voor het stofvrij maken wordt bijgemengd aan de hoofdgasstroom, waarbij de in de ontzwavelingsinrichting verkregen wasoplossing geheel of gedeeltelijk aan de sproeiverdamper wordt toegevoerd.

35 Het vóór de luchtverwarmer onttrokken deel van het verbrandingsgas bezit een hoge temperatuur, zodat slechts een kleine hoeveelheid verbrandingsgas nodig is voor het indampen van de wasoplossing uit de ontzwavelingsinrichting. De kleine 80 0 0 9 47 tr- - 3 - hoeveelheid verbrandingsgas heeft tot gevolg, dat de sproei-drogeren de afscheider klein van omvang kunnen zijn. Voor het sproeidrogen van de wasoplossing is een hoeveelheid verbrandingsgas van 2-15 %, betrokken op de totale hoeveelheid ver-5 brandingsgas, voldoende. Indien de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegepast bij een nieuwe krachtcentrale, kunnen daardoor ook de luchtvoorverwarmer en het E-filter achter de luchtvoorverwarmer kleiner worden uitgevoerd.

Indien de aan de sproeidroger toegevoerde deel-10 stroom van het verbrandingsgas van tevoren in een kleine vóór-inrichting voor het stofvrij maken wordt behandeld, kan uit de afscheider, die in de stromingsrichting van het verbrandingsgas gezien achter de sproeidroger is geplaatst, een onberispelijk droog eindprodukt worden weggenomen.

15 Bij een werkwijze voor het reinigen van verbran dingsgassen met gasvormige schadelijke stoffen onder vorming van een steeds meer geconcentreerde zoutoplossing door middel van een absorptievloeistof met daarop volgende sproeidroging van de zoutoplossing, wordt verder voorgesteld, dat de rook-20 gassen worden verdeeld in twee deelstromen, waarvan een deelstroom wordt gesproeidroogd en vervolgens stofvrij wordt gemaakt en de tweede deelstroom vóór het wassen van de rookgassen weer met de eerste deelstroom wordt verenigd.

Afhankelijk van de hoeveelheid schadelijke stoffen 25 wordt een grotere of kleinere hoeveelheid van de te concentreren zoutoplossing toegepast, die in de injectieverdamper wordt gedroogd. In het bijzonder wanneer het gaat om rookgas met een klein deel vliegas of andere stofvormige vaste stofdeeltjes kan het voordelig zijn, indien slechts een klein deel van de 30 rookgassen in de injectieverdamper wordt gebracht en het andere deel buiten de injectieverdamper en de stofafscheider om voor de wasser aan de rookgasstroom wordt toegevoerd. Indien bijv. slechts 20 % van de rookgassen in de injectieverdamper wordt gebracht en 80 % achter de stofafscheider aan de rook-35 gasstroom wordt toegevoerd, kunnen de bedrijfskosten van de injectieverdamper en de inrichting voor het stofvrij maken met meer dan tweederde worden verminderd, zodat ook de investeringskosten aanzienlijk kunnen worden teruggebracht. Bij een 80 0 0 9 47 - 4 - bijzonder hoog percentage stofvormige vaste stoffen in de rookgassen kan de tweede rookgasstroom buiten de injectieverdamper om vóór de inrichting voor het stofvrij maken weer worden samengevoerd met de eerste rookgasstroom. Het is eveneens 5 denkbaar bij een min of meer hoog percentage stof in de rookgassen, de tweede rookgasstroom zo te verdelen, dat een deel voor de inrichting voor het stofvrij maken en het andere deel achter deze inrichting wordt toegevoerd aan de rookgasstroom.

In de tekeningen zijn twee uitvoeringsvoorbeelden 10 van de uitvinding weergegeven. Deze worden hieronder nader beschreven.

In figuur 1 wordt een inrichting getoond achter een ketel.

In figuur 2 wordt een verder uitvoeringsvoorbeeld 15 beschreven.

Uit een ketelinrichting 1 met een luchtvoorverwar-mer 2 wordt bijv. 90 % van de verbrandingsgassen uit het aan-sluitstuk 6 en 10 % van de verbrandingsgassen uit het aan-sluitstuk 22 afgenomen. De via aansluitstuk 6 lopende hoofd-20 stroom van het verbrandingsgas wordt via leiding 7 naar een electrofilter 3 gevoerd, waar de verbrandingsgassen worden ontdaan van stof en het stof door niet nader aangegeven aan-sluitstukken wordt afgevoerd. De stofvrij gemaakte verbrandingsgassen worden via leiding 8 door een warmtewisselaar 9 en 25 vervolgens door middel van een blazer 10 geleid naar een gaswasser voor de S02~absorptie. De gezuiverde gassen verlaten de gaswasser 4 via een leiding 11 en worden, voordat ze naar de schoorsteen 5 worden gevoerd, via de warmtewisselaar 9 geleid, waar de gassen opnieuw worden verwarmd.

30 De in de kringloop door de gaswasser 4 gevoerde absorptie-oplossing wordt door middel van een pomp 14 in leiding 12 geleid naar de sproeikoppen 13 en onderaan de gaswasser 4 weer afgevoerd. Door de kringloop wordt de absorptie-oplossing geconcentreerd tot een zoutoplossing, waarvan een deel 35 door de terugvoerleiding 15 wordt toegevoerd aan een oxidatie-inrichting 16. Via luchttoevoerleiding 17 wordt aan de oxida-tie-inrichting 16 verse lucht toegevoerd, terwijl de lucht uit de oxidatie-inrichting via luchtleiding 18 naar de hoofdstroom 80 0 0 9 47 - 5 - van het verbrandingsgas wordt geleid vóór de blazer 10. De teruggevoerde weer geoxideerde zoutoplossing wordt door middel van pomp 20 in leiding 19 naar de sproeikoppen 21 van een sproeidroger 25 geleid. Maar deze sproeidroger 25 wordt een 5 ongeveer 10 %ige hoeveelheid verbrandingsgas via leiding 27, die een regelaar 23 kan bezitten, geleid. Om de vóór de lucht-voorverwarmer afgenomen verbrandingsgassen te ontdoen van stof, is een vóórafscheider 24 tussengeplaatst voor het stof dat de verbrandingsgassen bevatten, waaruit het stof via lei-10 ding 35 wordt afgevoerd. De van stof bevrijde verbrandingsgassen komen via leiding 28 in de sproeidroger 25. De van tevoren van stof ontdane droge verbrandingsgassen met de in sproeidroger 25 gedroogde zoutkristallen, worden door middel 4 van leiding 29 geleid naar een afscheider voor de gesproei- 15 droogde zouten. De gesproeidroogde zouten, die als droog eindprodukt, bijv. ammoniumsulfaat, worden verkregen, worden via leiding 37 afgevoerd. De stofresten, die zich in de loop van het droogprocëdé in de sproeidroger 25 hebben verzameld, worden van tijd tot tijd via leiding 36 afgevoerd. De kleinere 20 hoeveelheid gezuiverd gas wordt uit de afscheider 26 via leiding 30, waarin zich een blazer 31 en een regelaar 32 bevinden, teruggeleid naar de hoofdgasstroom. Het is doelmatig om deze stroom achter het electrofilter 3 aan leiding 8 toe te voeren. Het is echter ook denkbaar, uitgaande van blazer 31, een lei-25 ding 33 met regelaar 34 aan te leggen, die wordt geleid naar leiding 7 vóór het electrofilter 3. Leiding 33 kan ook als bypass-leiding worden uitgevoerd, zodat door middel van de regelaars 32 en 34 hetzij via leiding 30, hetzij via leiding 33, de kleine stroom verbrandingsgas vóór en/of achter het 30 electrofilter 3 wordt toegevoerd aan de hoofdgasstroom.

De inrichting voor het uitvoeren van de verdere werkwijze bestaat volgens figuur 2 in hoofdzaak uit injectie-verdamper 38, een inrichting 39 voor het stofvrij maken en een wasser 40. De van een verbranding of uit een proces in het 35 rookgaskanaal 41 komende rookgasstroom wordt in twee deelstromen 42 en 43 verdeeld. Deelstroom 42 wordt aan de injectie-verdamper toegevoerd. Via een toevoerleiding 44 wordt in de injectieverdamper een geconcentreerd gemaakte zoutoplossing, die afkomstig is van de wasser 40, ingesproeid. Een deel van 800 0 9 47 - 6 - de daarbij te vormen zoutkristallen wordt direct onder de sproeidroger afgevoerd. De rest verblijft als stof in de gas-stroom. Het rookgas, dat het zoutstof bevat, wordt na het verlaten van de injectieverdamper ofwel direct, ofwel na te zijn 5 samengebracht met de tweede deelstroom, resp. een deel daarvan, geleid naar de inrichting 39 voor het stofvrij maken. De van stofdeeltjes gereinigde gassen worden vervolgens via een rookgaskanaal 45 aan de wasser 40 toegevoerd. In het rookgaskanaal 45 wordt ook het overige deel van de rookgassen bijgemengd.

10 De benodigde neutralisatiemiddelen worden doelma tig met het verse water in opgeloste vorm of gesuspendeerd ingébracht, of gasvormig bij de rookgasstroom gemengd, voordat deze in de wasser wordt geleid.

15 80 0 0 9 47

Claims (10)

1. Werkwijze voor het verwijderen van zure bestanddelen uit verbrandingsgassen,· die achter de luchtvoorver-warmer van een ketelinrichting, of dergelijke, worden afgeno- 5 men en vervolgens worden geleid naar een inrichting voor het ί stofvrij maken van de gassen, een ontzwavelingsinrichting en een schoorsteen, met het kenmerk, dat een kleiner deel van de verbrandingsgassen vóór de luchtvoorver-warmer wordt onttrokken aan de ketelinrichting en aan een 10 sproeiverdamper en aansluitend daarop aan een afscheider wordt toegevoerd en vervolgens vóór en/of achter de inrichting voor het stofvrij maken wordt bijgemengd aan de hoofdgasstroom, waarbij de in de ontzwavelingsinrichting verkregen wasoplossing geheel of gedeeltelijk aan de sproeiverdamper wordt toe-15 gevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk , dat het vöór de luchtvoorverwarmer onttrokken deel van de verbrandingsgassen ongeveer 2-15 % bedraagt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met 20 h e t kenmerk, dat het vöór de luchtvoorverwarmer onttrokken deel van de verbrandingsgassen vóór het invoeren in de sproeiverdamper stofvrij wordt gemaakt in een cycloon of dergelijke.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met 25. e t kenmerk, dat als ontzwavelingsinrichting een op zichzelf bekende gaswasser voor de S02-absorptie wordt gebruikt.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de van de gaswasser afkomstige 30 wasoplossing volgens op zichzelf bekende wijze als geconcentreerd gemaakte zoutoplossing aan de sproeidroger wordt toegevoerd.

6. Werkwijze voor het reinigen van verbrandingsgassen met gasvormige schadelijke stoffen, onder vorming van 35 een geconcentreerde zoutoplossing door middel van een absorp-tievloeistof met daarop volgende sproeidroging, met het kenmerk , dat de rookgassen vóór de behandeling in twee deelstromen worden verdeeld, waarvan één deelstroom wordt 80 0 0 9 47 - 8 - gesproeidroogd en vervolgens stofvrij wordt gemaakt en de tweede deelstroom vóór het wassen van het rookgas weer met de eerste deelstroom wordt verenigd.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het 5kenmerk , dat de tweede deelstroom vdór het stofvrij maken met de eerste deelstroom wordt verenigd.

8. Werkwijze volgens conclusie 6 en 7, met het kenmerk, dat de tweede deelstroom weer in twee deelstromen wordt verdeeld, waarvan de ene v66r het stof- 10 vrij maken en de andere vóór de wasser aan de eerste deelstroom wordt toegevoerd.

9. Werkwijze volgens conclusie 6 en 7, met het kenmerk, dat de voor het sproeidrogen gebruikte deelstroom een aandeel van 10-50 % van het totale 15 rookgasaandeel bezit.

10. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk , dat de deelstromen in nagenoeg even grote delen worden verdeeld. 20 80 0 0 9 47