NL8301788A

NL8301788A - METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING ENVIRONMENTALLY HARMFUL GASES AND WASTE GASES FROM COMBUSTION DEVICES.

Info

Publication number: NL8301788A
Application number: NL8301788A
Authority: NL
Original assignee: Baer Edmund Dr
Priority date: 1982-05-22
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1983-12-16
Also published as: DE3219354C2; DE3219354A1

Description

e N.0. 31807 1e N.0. 31807 1

Werkwijze en inrichting voor het afscheiden van voor het milieu schadelijke gassen en afvalgassen van stookinrichtingen_Method and device for separating environmentally harmful gases and waste gases from combustion plants_

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het afscheiden van voor het milieu schadelijke gassen uit afvalgassen van stookinrichtingen in een reactor met een oplossing van reagentia, die hoofdzakelijk uit water en in water oplosbare absorptiemid-5 delen bestaat, bij het gelijktijdig afscheiden van vaste bestanddelen van het afvalgas in dezelfde reactor. Het water dient zowel als oplosmiddel voor de absorptiemiddelen alsmede als afscheidingsmiddel voor de vaste bestanddelen van het afvalgas; het verdampt praktisch volledig in de reactor. Het uit de reactor tredende afvalgas heeft een temperatuur 10 boven de dauwpunttemperatuur van water en is daarom vrij van waterdruppeltjes. Het is eveneens in verregaande mate vrij van vaste stoffen en - bij passende keuze van de absorptiemiddelen - eveneens in verregaande mate vrij van voor het milieu schadelijke gassen, dampen en vloeibare bestanddelen. De reactieprodukten uit de absorptie kunnen zich in de 15 reactor met overige in het afvalgas nog aanwezige gassen en vaste stoffen of met extra in de reactor ingebrachte gassen, vloeistoffen en vaste stoffen tot bruikbare reinigingsresiduen omzetten. Deze kunnen als droog poeder uit de reactor onttrokken worden.The invention relates to a method and an apparatus for separating environmentally harmful gases from waste gases from combustion plants in a reactor with a solution of reagents, which mainly consists of water and water-soluble absorbents, while simultaneously separating of solid components of the waste gas in the same reactor. The water serves both as a solvent for the absorbents and as a separating agent for the solid components of the waste gas; it practically completely evaporates in the reactor. The waste gas exiting the reactor has a temperature above the dew point temperature of water and is therefore free from water droplets. It is also largely free of solids and - with the appropriate choice of absorbents - also largely free of environmentally harmful gases, vapors and liquid components. The reaction products from the absorption can convert into useful cleaning residues in the reactor with other gases and solids still present in the waste gas or with additional gases, liquids and solids introduced into the reactor. These can be withdrawn from the reactor as dry powder.

Voor het milieu schadelijke gassen, bijvoorbeeld zwaveloxide, 20 stikstofoxide, chloor en fluor, en vaste stoffen, bijvoorbeeld vliegas en roet, zijn bestanddelen van afvalgassen uit stookinrichtingen van de chemische industrie, de hoogovenindustrie, energiebedrijven en van de gemeenschap. Deze ontstaan bij de verbranding van fossiele brandstoffen, waartoe kolen, olie en gas behoren, alsmede bij de vuilverbran-25 ding. Het afscheiden van de voor het milieu schadelijke gassen en vaste stoffen uit deze afvalgassen krijgt voor het verminderen van de luchtverontreiniging een toenemend belang. De afnemende luchtverontreiniging mag echter niet samengaan met een toenemende verontreiniging van de aardbodem en van het water door de bij het afvalgasreiniging ontstaande 30 residuen. Daarom mogen deze niet schadelijk voor het milieu zijn. Deze moeten naar mogelijkheid bruikbaar zijn, bijvoorbeeld als gebruik voor natuurlijke grondstoffen. Bovendien moeten voor het reinigen van afvalgas zo mogelijk geen absorptiemiddelen gebruikt worden die anderszins op zinvolle wijze als grondstoffen gebruikt kunnen worden of die eerst 35 middels gecompliceerde werkwijzen vervaardigd moeten worden. Verder moet bij de reiniging van afvalgassen de temperatuur van het afvalgas niet zoveel dalen dat voor het verbeteren van de emissie bij gebruik r i 2 van primaire energie het eerst opnieuw verwarmd moet worden voordat het in de atmosfeer afgegeven wordt.Environmentally harmful gases, for example sulfur oxide, nitrogen oxide, chlorine and fluorine, and solids, for example fly ash and soot, are components of waste gases from combustion plants of the chemical industry, the blast furnace industry, energy companies and the community. These arise from the combustion of fossil fuels, which includes coal, oil and gas, as well as from the incineration of waste. Separating the environmentally harmful gases and solids from these waste gases is gaining increasing importance in reducing air pollution. However, the decreasing air pollution must not be accompanied by an increasing contamination of the earth and of the water due to the 30 residues resulting from the waste gas cleaning. Therefore, they should not be harmful to the environment. These must be usable wherever possible, for example as use for natural raw materials. Moreover, for the purification of waste gas, no absorbents should be used, which could otherwise be usefully used as raw materials or which must first be manufactured by complicated methods. Furthermore, in the purification of waste gases, the temperature of the waste gas should not drop so much that in order to improve the emission when primary energy is used, it must first be reheated before it is released into the atmosphere.

Er zijn vele werkwijzen en inrichtingen voor het afscheiden van voor het milieu schadelijke gassen uit afvalgassen met in water oplos-5 bare absorptiemiddelen bekend. Deze worden ruwweg onderscheiden in de zogenaamde natte-werkwijzen en in de zogenaamde natte-droge— werkwijzen.Many methods and apparatus for separating environmentally harmful gases from waste gases with water-soluble absorbents are known. These are roughly distinguished in the so-called wet processes and in the so-called wet-dry processes.

Bij de natte-werkwijze, waarvoor bijvoorbeeld de in DE 31.10.974.8 beschreven werkwijze voor het ontzwavelen van rookgas in ogenschouw ge-10 nomen kan worden, wordt in een reactor een oplossing van reagentia, die hoofdzakelijk uit water en in water oplosbare absorptiemiddelen bestaat, in het afvalgas gesproeid, waaruit eerder de vaste stoffen in filters grotendeels afgescheiden werden. Omdat de absorptiemiddelen slechts zolang deze in water opgelost zijn, gassen kunnen absorberen 15 bevatten de oplossingen van reagentia zoveel water dat slechts een klein deel in de reactor door de van het afvalgas afkomstige overgedragen warmte verdampt, terwijl het grootste deel vloeibaar blijft, zodat de absorptiemiddelen tijdens het gehele contact met het afvalgas in de reactor met de af.te scheiden gassen reageren. Bij passende uitvoering 20 van de werkwijze en de reactor kunnen behalve makkelijk in water oplosbaar absorptiemiddelen ook absorptiemiddelen gebruikt worden die moeilijk in water oplosbaar zijn en gedeeltelijk nog als vaste stoffen in de oplossing van reagentia aanwezig zijn. Deze reageren weliswaar in de regel trager dan makkelijk oplosbare stoffen, maar deze zijn echter 25 meestal goedkoper. Het water met de daarin aanwezige reinigingsresi-duen, die grotendeels uit de reactieprodukten van de absorptie bestaan, maar eveneens uit niet verbruikte absorptiemiddelen en uit het afvalgas gewassen vaste bestanddelen uit de stookinrichting bestaan, wordt in een houder op de bodem van de reactor opgevangen. Normaliter wordt een 30 deel daarvan aan de oplossing van reagentia voor het verhogen van het rendement van de absorptiemiddelen door mengen toegevoegd. De rest wordt uit de reactor onttrokken en in de regel aan een verdere reactie met extra reagentia onderworpen, zodat de bij de absorptie ontstaande reactieprodukten zich tot bruikbare residuen omzetten; zo wordt bij-35 voorbeeld bij het ontzwavelen van rookgas met kalk of kalksteen als ab-sorptiemiddel het in de reactie bij de absorptie ontstaande calciumsul-fiet met zuurstof tot calciumsulfaat geoxydeerd, zodat het na een verdere ontwatering en droging als gips gebruikt kan worden. Deze omzetting kan bij enkele natte-werkwijzen ook reeds in de opvanghouder van 40 de reactor plaats vinden, indien de voor de omzetting noodzakelijke ♦ % 3 reagentia in deze houder ingébracht worden. Het nadeel van deze werkwijze is dat de reinigingsresiduen slechts nat uit de reactor onttrokken kunnen worden en in de regel voor gebruik eerst ontwaterd en gedroogd moeten worden. Daarbij kan ook afvalwater ontstaan. Verder na-5 deel is dat het afvalgas in de reactor door het ingebrachte water tot onder de dauwpunttemperatuur van water afgekoeld wordt en daarom in het algemeen eerst na het weer opwarmen uit de schoorsteen in de atmosfeer gebracht kan worden. Het onder de dauwtemperatuur van water komen heeft eveneens tot gevolg dat door het afvalgas vloeibaar water in de vorm 10 van kleine druppeltjes meegevoerd wordt, welke in druppelafscheiders bij de uitlaat voor afvalgas afgescheiden moeten worden.In the wet process, for which, for example, the process for the desulfurization of flue gas described in DE 31.10.974.8 can be considered, in a reactor a solution of reagents consisting mainly of water and water-soluble absorbents is used, sprayed into the waste gas, from which previously the solids in filters were largely separated. Since the absorbents can only absorb gases as long as they are dissolved in water, the solutions of reagents contain so much water that only a small part in the reactor evaporates by the transferred heat from the waste gas, while the majority remains liquid, so that the absorbents react with the separated gases during the entire contact with the waste gas in the reactor. In an appropriate embodiment of the process and the reactor, in addition to easily water-soluble absorbents, absorbents can also be used which are sparingly soluble in water and which are still partly present as solids in the solution of reagents. Although these generally react more slowly than easily soluble substances, they are usually cheaper. The water with the cleaning residues contained therein, which largely consist of the reaction products of the absorption, but also of unused absorbents and solid components washed from the waste gas, is collected in a container on the bottom of the reactor. Typically, a portion thereof is added to the solution of reagents to increase the efficiency of the absorbents by mixing. The residue is withdrawn from the reactor and, as a rule, subjected to a further reaction with additional reagents, so that the reaction products resulting from the absorption convert into useful residues; for example, in desulphurisation of flue gas with lime or limestone as an absorbent, the calcium sulphite formed in the reaction during the absorption is oxidized with oxygen to calcium sulphate, so that it can be used as gypsum after further dewatering and drying. In some wet processes this conversion can also already take place in the receiver of the reactor, if the ♦% 3 reagents necessary for the reaction are introduced in this container. The drawback of this method is that the cleaning residues can only be extracted wet from the reactor and, as a rule, must first be dewatered and dried before use. Wastewater can also be created during this process. A further drawback is that the waste gas in the reactor is cooled by the water introduced below the dew point temperature of water and can therefore generally only be released into the atmosphere after reheating from the chimney. As a result of the water getting below the dew temperature, the waste gas also carries liquid water in the form of small droplets, which must be separated in droplet separators at the outlet for waste gas.

Bij de natte-droge-werkwijzen waarvoor bijvoorbeeld de in DE 29 19 542 beschreven werkwijze voor het ontzwavelen van rookgas beschouwd kan worden, zijn in het gereinigde afvalgas ook zonder druppel-15 afscheiders geen waterdruppeltjes meer aanwezig, en de reinigingsresiduen kunnen als droog poeder uit de reactor afgevoerd worden, hoewel de in de reactor ingebrachte oplossing van reagentia evenals bij de natte werkwijzen eveneens uit water en in water oplosbare absorptiemiddelen bestaat. Bij deze werkwijzen wordt echter in tegenstelling tot de natte 20 werkwijzen slechts zoveel water met de oplossing van reagentia in het afvalgas gesproeid dat het in de reactor tot op kleine resten in de reinigingsresiduen zowat volledig verdampt. De temperatuur van het afvalgas daalt daarbij niet onder de dauwpunttemperatuur van water. Bij de verdamping drogen de bij de absorptie ontstaande reactieprodukten.In the wet-dry processes for which, for example, the process for desulphurisation of flue gas described in DE 29 19 542 can be considered, the purified waste gas no longer contains water droplets even without droplet separators, and the cleaning residues can be discharged as dry powder be discharged into the reactor, although the reagent solution introduced into the reactor as well as in the wet processes is also water and water-soluble absorbents. However, in contrast to the wet processes, these processes only spray so much water with the solution of reagents in the waste gas that it almost completely evaporates in the reactor to small residues in the cleaning residues. The temperature of the waste gas does not drop below the dew point temperature of water. During the evaporation, the reaction products resulting from the absorption dry.

25 Deze zetten zich daarbij op elkaar af of op de in het afvalgas nog aanwezige vaste stoffen uit de stookinrichting. Omdat de absorptie van de af te scheiden gassen slechts gedurende de verhoudingsgewijs korte tijd gedurende welke de absorptiemiddelen nog in water opgelost zijn, plaats kan vinden, worden bij deze werkwijzen in hoofdzaak absorptie-30 middelen gebruikt die gemakkelijk in water oplosbaar zijn. Toch worden deze slechts voor een deel gebruikt en moeten steeds in overmaat toegevoegd worden, ook dan, indien een deel van de reinigingsresiduen met nog niet gebruikte absorptiemiddelen weer aan de ongebruikte oplossing van reagentia door mengen toegevoegd wordt. Een omzetting van de 35 bij de absorptie ontstaande reactieprodukten vindt in de reactor door de korte tijd gedurende welke deze produkten daar in het water opgelost zijn, nauwelijks plaats. Een omzetting buiten de reactor, waarvoor het nodig zou zijn om de reinigingsresiduen weer te bevochtigen, zou twee wezenlijke voordelen van deze werkwijzen ten opzichte van de natte 40 werkwijzen, namelijk dat de reinigingsresiduen naar het uit de reactor * * 4 brengen reeds droog zijn en dat geen afvalwater ontstaat, tenietdoen.These then deposit on one another or on the solids from the combustion plant still present in the waste gas. Since the absorption of the gases to be separated can only take place during the relatively short time during which the absorbents are still dissolved in water, these processes mainly use absorbents which are easily soluble in water. However, they are only partly used and must always be added in excess, even if part of the cleaning residues with unused absorbents are added back to the unused reagent solution by mixing. Conversion of the reaction products resulting from the absorption hardly takes place in the reactor due to the short time during which these products are dissolved therein in the water. An off-reactor conversion, which would require the re-wetting of the cleaning residues, would be two essential advantages of these processes over the wet processes, namely that the cleaning residues to the reactor * * 4 are already dry and that no wastewater is created.

De gelijktijdige droging van de residuen in de reactor heeft het nadeel dat een aanzienlijk deel daarvan als stof met het afvalgas samen uit de reactor naar buiten gebracht wordt. Dit moet in de naar de reactor ge-5 schakelde filters afgescheiden worden. Daarbij worden gelijktijdig ook de door het afvalgas uit de stookinrichting meegeleide vaste stoffen afgescheiden; een voorafscheiding in filters, zoals bij de natte werkwijzen vindt in het algemeen niet plaats.The simultaneous drying of the residues in the reactor has the drawback that a considerable part thereof is discharged together with the waste gas from the reactor as a dust. This must be separated in the filters switched to the reactor. At the same time, the solids entrained by the waste gas from the combustion device are also separated; pre-separation in filters, such as in the wet processes, generally does not take place.

Het is het doel van de uitvinding een werkwijze van het hierboven 10 beschreven soort te verschaffen, waarbij de voordelen van de natte werkwijzen voor het reinigen van afvalgas en de voordelen van de natte-droge-werkwijzen in verregaande mate gecombineerd aanwezig zijn en de nadelen van beide werkwijzen zo goed als buitengesloten zijn, terwijl eveneens beoogd wordt om in de voor het uitvoeren van de werkwijze 15 noodzakelijke inrichting te voorzien.It is the object of the invention to provide a method of the type described above, in which the advantages of the wet processes for cleaning waste gas and the advantages of the wet-dry processes are largely present and the disadvantages of both methods are virtually excluded, while it is also contemplated to provide the apparatus necessary for carrying out the method.

Ter verwezenlijking van dit doel is in een reactor voorzien, in het benedendeel waarvan het te reinigen afvalgas ingeleid wordt. Het afvalgas bevat de af te scheiden gasvormige bestanddelen en vaste residuen uit de stookinrichting, bijvoorbeeld vliegas en roet. Het afvalgas 20 stroomt van beneden naar boven door de reactor en treedt gereinigd bij het boveneinde uit de reactor naar buiten. Onder de uitlaatopening voor het afvalgas wordt een oplossing van reagentia, die uit water en water oplosbare absorptiemiddelen bestaat, in hoofdzaak in tegengestelde richting van het naar boven stromende afvalgas versproeid. De hoeveel-25 heid in de ingesproeide oplossing van reagentia aanwezige water is zodanig op de hoeveelheid en de temperatuur van het in de reactor te reinigen afvalgas afgestemd, dat praktisch al het water in de reactor verdampt, het gereinigde afvalgas de reactor met een temperatuur boven de dauwpunttemperatuur van het water verlaat en de uit het afvalgas afge-30 scheiden reinigingsresiduen als vaste, gedroogde en praktisch watervrije stoffen uit de reactor onttrokken kunnen worden.To achieve this goal, a reactor is provided, in the lower part of which the waste gas to be purified is introduced. The waste gas contains the gaseous constituents to be separated and solid residues from the combustion device, for example fly ash and soot. The waste gas 20 flows through the reactor from bottom to top and exits cleaned at the top end of the reactor. Under the waste gas outlet, a solution of reagents consisting of water and water-soluble absorbents is sprayed substantially in the opposite direction of the upflowing waste gas. The amount of water present in the sprayed reagent solution is adjusted to the amount and temperature of the waste gas to be cleaned in the reactor, such that practically all the water in the reactor evaporates, the cleaned waste gas the reactor at a temperature above leaves the dew point temperature of the water and the cleaning residues separated from the waste gas can be withdrawn from the reactor as solid, dried and practically anhydrous substances.

Bij het versproeien van de oplossing van reagentia ontstaan druppels waarin de absorptiemiddelen aanwezig zijn. De druppels vallen tegengesteld aan de richting van het opstijgende afvalgas in de reactor 35 naar beneden. Deze worden door het opstijgende afvalgas bij het vallen geremd en verdampen geleidelijk door de door het afvalgas daarop overgedragen warmte. De af te scheiden gasvormige bestanddelen van het afvalgas reageren met de absorptiemiddelen zolang deze in de druppels opgelost zijn of indien deze als vaste stoffen in de druppels aanwezig 40 zijn; zolang deze door een wateromhulsel omgeven worden. Daarbij ont- * Ito 5 staan in de druppels reactieprodukten die bij het verdampen van de druppels drogen en zich aan elkaar afzetten of zich aan de nog aanwezige vaste stofdeeltjes van het absorptiemiddel afzetten. De droge deeltjes worden eveneens door het opstijgende afvalgas geremd. Al naar ge-5 lang grootte en gewicht worden deze of zo weinig afgeremd dat deze tot op de bodem van de reactor dalen, van waaruit deze uit de reactor onttrokken kunnen worden, of deze worden zo sterk afgeremd dat de bewegingsrichting daarvan omkeert en deze door het afvalgas in de reactor weer naar boven getransporteerd worden. In het bovendeel van de reactor 10 worden deze door de ingesproeide oplossing van reagentia weer bevochtigd. Door deze bevochtiging kunnen deze zowel met elkaar als met de vaste stofdeeltjes van de absorptiemiddelen die in de ingesproeide oplossing van reagentia aanwezig zijn, tot grotere deeltjes agglomereren.When the solution of reagents is sprayed, droplets are formed in which the absorbents are present. The droplets fall down in the opposite direction to the ascending waste gas in the reactor 35. These are inhibited by the rising waste gas when falling and gradually evaporate by the heat transferred to it by the waste gas. The gaseous components of the waste gas to be separated react with the absorbents as long as they are dissolved in the drops or if they are present as solids in the drops; as long as they are surrounded by a water casing. This results in reaction droplets which dry when the droplets evaporate and settle together or settle on the solid particles of the absorbent which are still present. The dry particles are also inhibited by the ascending waste gas. Depending on the size and weight, they are slowed or so little that they drop to the bottom of the reactor, from which they can be withdrawn from the reactor, or they are slowed down so that the direction of its movement reverses and it is reversed. the waste gas in the reactor is transported upwards again. In the upper part of the reactor 10, these are again wetted by the sprayed solution of reagents. This wetting allows them to agglomerate into larger particles with each other as well as with the solid particles of the absorbents contained in the sprayed reagent solution.

Deze kunnen eveneens agglomereren met de eveneens door de ingesproeide 15 oplossing van reagentia bevochtigde vaste stofdeeltjes uit de stookinrichting, die nog in het afvalgas aanwezig zijn. Behalve door agglomeratie groeien de deeltjes ook doordat zij door de bevochtiging opnieuw in staat zijn om indien deze nog absorptiemiddelen bevatten die nog niet volledig gebruikt zijn af te scheiden gassen te absorberen. Door 20 de volume- en gewichtsvergroting vallen de vochtige vaste stofdeeltjes in de reactor weer tegen de opstijgende afvalgasstroom in naar beneden.These can also agglomerate with solid particles from the furnace, also wetted by the sprayed reagent solution, which are still present in the waste gas. In addition to agglomeration, the particles also grow because they are again able to absorb separated gases if they still contain absorbents which have not yet been fully used, due to the wetting. Due to the volume and weight increase, the moist solid particles in the reactor fall down again against the ascending waste gas flow.

Deze worden daarbij door de afvalgasstroom opnieuw gedroogd en afgeremd. Al naar gelang grootte en gewicht worden deze of zo sterk afgeremd dat deze door het opstijgende afvalgas weer naar boven getranspor-25 teerd worden, waar deze door agglomeratie en absorptie weer aangroeien, of deze worden zo weinig afgewend dat deze in de reactor naar de bodem dalen en onttrokken kunnen worden.These are then dried and slowed down by the waste gas stream. Depending on their size and weight, they are either slowed down so much that they are transported back upwards by the ascending waste gas, where they grow back through agglomeration and absorption, or they are so little averted that they go to the bottom in the reactor. drop and can be extracted.

In de reactor onstaat bijgevolg een wolk druppels, waarin vaste stofdeeljes opgeslagen zijn, en gedroogde vaste stofdeeltjes; in het 30 bovendeel van de wolk bevinden zich in hoofdzaak de druppels, in het benedendeel in hoofdzaak de gedroogde vaste stofdeeltjes. Bij de bovenzijde van de wolk worden de vaste stofdeeltjes en de druppels door de in de reactor ingesproeide oplossing van reagentia bij het uittreden uit de reactor gehinderd, aan de benedenzijde vallen slechts de ge-35 droogde vaste stofdeeltjes uit de wolk, welke deeltjes als zodanig zo aangegroeid zijn dat deze door het opstijgende afvalgas niet meer voldoende aanzienlijk afgeremd kunnen worden.In the reactor, therefore, a cloud of droplets is formed, in which solid particles are stored, and dried solid particles; in the upper part of the cloud there are mainly the drops, in the lower part mainly the dried solid particles. At the top of the cloud, the solid particles and the droplets are hindered by the reagent sprayed into the reactor when leaving the reactor, at the bottom only the dried solid particles fall from the cloud, which particles as such have grown in such a way that these can no longer be sufficiently slowed down by the rising waste gas.

Omdat de absorptiemiddelen bij deze werkwijze verhoudingsgewijs lang in het afvalgas tot reageren in staat zijn, kunnen behalve gemak-40 kelijk in water oplosbare absorptiemiddelen ook moeilijk oplosbare ab- * * 6 sorptiemiddelen gebruikt worden, die in de oplossing van reagentia als vaste stofdeeltjes aanwezig zijn. Het gebruik van de absorptiemiddelen richt zich naar de deeltjesgrootte van de niet volledig opgeloste absorptiemiddelen in de ingesproeide oplossing van reagentia en naar de 5 grootte van de deeltjes, welke bij de absorptie van de gassen in de wolk ontstaan, alsmede naar de snelheid van het in de reactor naar boven stromende afvalgas. Hoe groter de afvalgassnelheid is en hoe kleiner de deeltjes zijn des te langer verblijven de absorptiemiddelen in de wolk, worden voortdurend bevochtigd en kunnen daarbij, ook indien 10 deze reeds gedeeltelijk tot reactieprodukten omgezet zijn, gassen absorberen. Het rendement wordt daardoor overeenkomstig hoog. Als het rendement echter niet voldoende hoog is, kan een deel van de uit de reactor omtrokken reinigingsresiduen met de daarin aanwezige niet verbruikte absorptiemiddelen aan de oplossing van reagentia door mengen 15 toegevoegd worden, zodat deze in de reactor opnieuw met het afvalgas in aanraking komen en gas absorberen kunnen.Since the absorbents in this process are capable of reacting in the waste gas for a relatively long time, in addition to easily water-soluble absorbents, sparingly soluble absorbents can be used, which are present in the solution of reagents as solid particles. . The use of the absorbents depends on the particle size of the incompletely dissolved absorbents in the sprayed solution of reagents and on the size of the particles that are formed during the absorption of the gases in the cloud, as well as the speed of the waste gas flowing upwards into the reactor. The greater the waste gas velocity and the smaller the particles, the longer the absorbents reside in the cloud, are constantly wetted and can absorb gases, even if they have already been partially converted into reaction products. The yield is accordingly correspondingly high. However, if the efficiency is not sufficiently high, a portion of the cleaning residues withdrawn from the reactor with the unused absorbents contained therein can be added to the reagent solution by mixing, so that they again come into contact with the waste gas in the reactor and can absorb gas.

De bij de absorptie van de gasvormige bestanddelen van het afvalgas ontstaande reactieprodukten kunnen in de reactor, parallel aan de gelijktijdig plaats vindende absorptie, tot bruikbare residuen omgezet 20 worden, omdat deze - evenals de absorptiemiddelen - in de wolk herhaalde malen in water opgelost zijn en daardoor reageren kunnen. Na de omzetting kunnen de daarbij ontstaande reactieprodukten eveneens als droge vaste stoffen uit de reactor onttrokken worden. De omzetting kan met reagentia plaats vinden, die reeds in het te reinigen afvalgas aanwezig 25 zijn - bijvoorbeeld zuurstof - of deze kan met reagentia plaats vinden die aan het te reinigen afvalgas of aan de voor de absorptie ingesproeide oplossing van reagentia toegevoegd worden. Indien een omzetting of een nabehandeling buiten de reactor noodzakelijk is, waarvoor de reeds gedroogde residuen weer bevochtigd moeten worden, bijvoorbeeld 30 voor het uitwassen van ongewenste bestanddelen, kunnen deze aansluitend voor het opnieuw drogen in het afvalgas weer aan de reactor toegevoerd worden, bijvoorbeeld samen met de oplossing van reagentia.The reaction products resulting from the absorption of the gaseous components of the waste gas can be converted into useful residues in the reactor, parallel to the absorption taking place simultaneously, because they - like the absorption agents - are repeatedly dissolved in water in the cloud and can react as a result. After the reaction, the resulting reaction products can also be withdrawn from the reactor as dry solids. The reaction can be carried out with reagents which are already present in the waste gas to be cleaned - for example oxygen - or it can take place with reagents which are added to the waste gas to be cleaned or to the reagent solution injected before absorption. If a conversion or post-treatment outside the reactor is necessary, for which the already dried residues have to be wetted again, for example for washing out undesired components, they can subsequently be fed back into the reactor for drying again in the waste gas, for example together with the solution of reagents.

De voordelen van de aan de uitvinding ten grondslag liggende werkwijze zijn in hoofdzaak: 35 a) Het afvalgas verlaat de reactor met een temperatuur boven de dauwpunttemperatuur van water. Het hoeft in de regel niet weer opgewarmd worden en is vrij van waterdruppels; een afscheiding van druppels is niet noodzakelijk.The advantages of the method underlying the invention are mainly: a) The waste gas leaves the reactor at a temperature above the dew point temperature of water. As a rule it does not need to be reheated and is free from water droplets; a separation of drops is not necessary.

b) Het afvalgas verlaat de reactor vrij van stof; een daarna ge-40 schakelde afscheiding van stof is niet noodzakelijk. In de reactor wor- c % 7 den ook de in het te reinigen afvalgas nog aanwezige vaste stof residuen uit de stookinrichting - zoals bijvoorbeeld vliegas en roet - uit het afvalgas afgescheiden.b) The waste gas leaves the reactor free of dust; subsequent separation of dust is not necessary. In the reactor, the solid residues still present in the waste gas to be cleaned are also separated from the combustion device from the combustion device, such as, for example, fly ash and soot.

c) De absorptiemiddelen worden in verregaande mate gebruikt en 5 hoeven niet in overmaat toegevoegd te worden. Eveneens kunnen absorptiemiddelen gebruikt worden die moeilijk in water oplosbaar zijn en gedeeltelijk nog als vaste stoffen aanwezig zijn; deze absorptiemiddelen zijn in de regel goedkoper als de gemakkelijk oplosbare.c) The absorbents are widely used and do not need to be added in excess. Absorbents which are sparingly water-soluble and which are still partly present as solids can also be used; these absorbents are generally cheaper than the readily soluble ones.

d) De reinigingsresiduen kunnen als gedroogde en praktisch vrij 10 van water zijnde vaste stoffen uit de reactor ontrokken worden. Daardoor is een ontwatering waarbij onder omstandigheden afvalwater ontstaat niet noodzakelijk. Eveneens is geen droging bij gebruik van extra energie noodzakelijk.d) The cleaning residues can be withdrawn from the reactor as dried and practically free of water solids. As a result, a dewatering in which waste water is produced under conditions is not necessary. Likewise, no drying is required when using extra energy.

e) Een omzetting van de bij de absorptie ontstaande reactieproduk-15 ten kan in de reactor met de in het afvalgas reeds aanwezige reagentia plaats vinden of met reagentia plaats vinden die daarnaast in de reactor ingebracht worden. De ontstaande reactieprodukten worden eveneens in de reactor gedroogd.e) A reaction of the reaction products resulting from the absorption can take place in the reactor with the reagents already present in the waste gas or with reagents which are additionally introduced in the reactor. The resulting reaction products are also dried in the reactor.

f) Na een omzetting of nabehandeling van de reactieprodukten bui-20 ten de reactie bij toevoegen van water kunnen deze weer voor het opnieuw drogen in het afvalgas weer aan de reactor toegevoegd worden.f) After a reaction or after-treatment of the reaction products outside the reaction upon addition of water, they can be added back to the reactor before being dried again in the waste gas.

De voor het uitvoeren van de werkwijze noodzakelijke inrichting wordt hieronder aan de hand van de schematische afbeeldingen in doorsnede in de tekeningen beschreven; daarbij tonen: 25 Fig. 1 een eenvoudige uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding voor het uitvoeren van de werkwijze,The apparatus necessary for carrying out the method is described below with reference to the schematic cross-sectional illustrations in the drawings; show: Fig. 1 a simple embodiment of a device according to the invention for carrying out the method,

Fig. 2 een voorbeeld voor een uitvoering volgens de uitvinding van het benedendeel van de reactor enFig. 2 an example for an embodiment according to the invention of the lower part of the reactor and

Fig. 3 en 4 voorbeelden van uitvoeringen volgens de uitvinding van 30 het bovendeel van de reactor.Fig. 3 and 4 examples of embodiments according to the invention of the top part of the reactor.

De in fig. 1 afgebeelde eenvoudige uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding voor het uitvoeren van de werkwijze toont een reactor 1, waarin het te reinigen afvalgas (pijl 15) uit het kanaal 2 voor ruw gas door een verdeelorgaan 3 voor gas in het benedendeel van 35 de reactor naar binnen treedt. De afvalgasstroming wordt doelmatiger-wijs in een stromingsgelijkrichter 4 gelijkmatig gemaakt. Het gereinigde afvalgas (pijl 16) treedt door een gasverzamelorgaan 5 in het kanaal 6 voor schoon gas naar binnen. De oplossing van reagentia (pijl 17) wordt in het bovendeel van de reactor door een sproeiinrichting 7 in 40 het afvalgas gesproeid. De gedroogde reinigingsresiduen (pijl 18) kun- m 8 nen uit de afvoertrechter 8 uit de reactor verwijderd worden.The simple embodiment of a device according to the invention for carrying out the method shown in fig. 1 shows a reactor 1, in which the waste gas (arrow 15) to be purified from the raw gas channel 2 by a gas distributor 3 in the lower part from the reactor. The waste gas flow is made more uniform in a flow rectifier 4 more efficiently. The cleaned waste gas (arrow 16) enters through a gas collector 5 into the clean gas channel 6. The solution of reagents (arrow 17) is sprayed into the waste gas in the upper part of the reactor through a sprayer 7. The dried cleaning residues (arrow 18) can be removed from the discharge funnel 8 from the reactor.

Fig. 2 toont als voorbeeld een uitvoeringsvorm van het benedendeel van de reactor van de inrichting volgens de uitvinding. Het te reinigen afvalgas (pijl 15) wordt door een inrichting 9 in het kanaal 2 voor ruw 5 gas en/of in het verdeelorgaan 3 voor gas in deelstromen opgedeeld, welke deelstromen door verschillende stromingsgelijkrichters 4, 10 in het middendeel van de reactor naar binnenstromen. Daardoor wordt bewerkstelligd dat de stroming optimaal aan de overige omstandigheden in de reactor aangepast kan worden. De hele afvalgasstroom kan bijvoor-10 beeld in twee deelstromen met verschillende grootte opgedeeld worden waarvan de grotere door de gelijkrichter 10 stroomt, in hoofdzaak in de nabijheid van de wand van de reactor opstijgt en in het bovendeel van de reactor de oplossing van reagentia, zoals bijvoorbeeld in fig. 3 getoond, door in de nabijheid van de wand aangebrachte versproeiinrich-15 tingen 12 in hoofdzaak horizontaal gesproeid wordt. De kleinere van beide deelstromen welke door de gelijkrichter 4 stroomt, kan in hoofdzaak als stroming voor het drogen van de reinigingsresiduen en als zeefstroming dienen, waardoor kleine deeltjes in de reactor weer naar boven getransporteerd worden en waar tegen in grote deeltjes in de af-20 voertrechter 8 vallen.Fig. 2 shows as an example an embodiment of the lower part of the reactor of the device according to the invention. The waste gas to be cleaned (arrow 15) is divided into partial flows by means of a device 9 in the raw gas channel 2 and / or in the gas distributor 3 for partial flows, which partial flows flow through different flow rectifiers 4, 10 in the middle part of the reactor . This ensures that the flow can be optimally adapted to the other conditions in the reactor. For example, the whole waste gas stream can be divided into two different size substreams, the larger of which flows through the rectifier 10, rises substantially in the vicinity of the reactor wall and in the top of the reactor the solution of reagents, such as for example, shown in Fig. 3, spraying devices 12 disposed in the vicinity of the wall are sprayed substantially horizontally. The smaller of the two partial flows that flow through the rectifier 4 can mainly serve as a flow for drying the cleaning residues and as a sieve flow, whereby small particles in the reactor are transported back up and against which in large particles in the af-20 feed hopper 8.

Fig. 3 toont als voorbeeld van de uitvoeringsvorm van het bovendeel van de reactor van de inrichting volgens de uitvinding, waarin de oplosing van reagentia (pijl 17) in het afvalgas gesproeid wordt, dat gereinigd uit het gasverzamelorgaan 5 in het kanaal 6 voor schoon gas 25 naar binnen treedt (pijl 16)). Door de inrichting 11 wordt de oplossing van reagentia bijvoorbeeld door sproeiers zo over het gehele dwarsdoor-snedeoppervlak van de reactor 1 versproeid dat daardoor alle vaste stoffen uit het afvalgas afgescheiden worden. Deze oplossing van reagentia kan in hoofdzaak uit water bestaan indien bijvoorbeeld door de 30 inrichting 12 extra oplossing van reagentia vanaf de reactorwand in de reactor ingebracht wordt; dat is doelmatig indien bijvoorbeeld en aanzienlijke deelstroom van het afvalgas langs de wanden naar boven stroomt, zoals door de in fig. 2 getoonde inrichting bewerkstelligd kan worden. Inrichtingen zoals de inrichting 12 kunnen extra in de reactor 35 aanwezig zijn, inrichtingen zoals inrichting 11 moeten wegens de afscheiding van vaste stoffen uit het afvalgas in de reactor aanwezig zijn.Fig. 3 shows as an example of the embodiment the top part of the reactor of the device according to the invention, in which the solution of reagents (arrow 17) is sprayed into the waste gas, which is cleaned from the gas collector 5 in the channel 6 for clean gas 25 to enters (arrow 16)). By means of the device 11, the solution of reagents is sprayed, for example by sprinklers, over the entire cross-sectional area of the reactor 1 such that all solids are thereby separated from the waste gas. This reagent solution may consist essentially of water if, for example, additional reagent solution is introduced from the reactor wall into the reactor through the device 12; this is expedient if, for example, a substantial partial flow of the waste gas flows upwards along the walls, as can be effected by the device shown in Fig. 2. Devices such as device 12 may additionally be present in reactor 35, devices such as device 11 must be present in the reactor due to the separation of solids from the waste gas.

Fig. 4 toont als voorbeeld een verdere uitvoeringsvorm van het bovendeel van de reactor van de inrichting volgens de uitvinding waarin 40 de oplossing van reagentia (pijl 17) in het afvalgas gesproeid wordt.Fig. 4 shows by way of example a further embodiment of the top part of the reactor of the device according to the invention in which the solution of reagents (arrow 17) is sprayed into the waste gas.

♦ 9♦ 9

Het afvalgas treedt in tegenstelling tot het in fig. 3 getoonde voorbeeld door het gasverzamelorgaan 5 in het kanaal 6 voor schoon gas horizontaal binnen (pijl 16). Door de inrichting 13 wordt de oplossing van reagentia bijvoorbeeld door mondstukken in een vlak dat een helling 5 maakt t.o.v. de vertikaal, zo versproeid dat door deze vooral vaste stoffen uit het afvalgas afgescheiden worden. Deze oplossing van reagentia kan in hoofdzaak uit water bestaan, indien bijvoorbeeld door een roterende stuiver 14 extra oplossing van reagentia in het afvalgas gesproeid wordt.Contrary to the example shown in Fig. 3, the waste gas enters horizontally through the gas collector 5 into the clean gas channel 6 (arrow 16). By means of the device 13, the solution of reagents is sprayed, for example through nozzles in a plane inclined to the vertical, in such a way that they mainly separate solids from the waste gas. This solution of reagents can mainly consist of water if, for example, extra solution of reagents is sprayed into the waste gas through a rotating penny 14.

Claims

1. A method for separating environmentally harmful gases from waste gases from combustion plants with a solution of reagents, consisting essentially of water and water-soluble absorbents, which is sprayed into the waste gas within a reactor while simultaneously converting the reaction products resulting from the absorption with reagents already present or additionally added in the waste gas and in the solution of reagents and separation of the resulting residues from the waste gas while simultaneously separating the solid residues from the combustion also present in the waste gas, such as for example fly ash and carbon black, characterized in that the reagent solution to be introduced into the reactor is sprayed substantially in the opposite direction of the effluent flowing upwards in the reactor, which solid particles are dispersed from the reagent in the sprayed solution of reagents. waste gas are separated and not together with the waste gas exit the reactor in such a way that the amount of solution of reagents is adjusted to the amount and temperature of the waste gas entering the reactor such that practically all water in the reactor evaporates, the purified waste gas the reactor having a temperature above the dew point temperature of water and the cleaning residues separated from the waste gas can be withdrawn from the reactor as solid, dried and practically water-free substances, which in turn removes some of the cleaning residues extracted to increase the efficiency of the reagents of the reagent solution. and that after treatment of the residues outside the reactor, if these have to be wetted again, the treated residues are returned to the reactor before drying in the waste gas.

Device for carrying out the method according to claim 1 in a reactor, characterized in that the waste gas (arrow 15) to be purified from the raw gas channel (2) through a gas distributor (3) in the lower part of the reactor flows into it and enters through flow rectifiers (4, 10) into the center section of the reactor, the purified waste gas (arrow 16) exiting therefrom through a gas collector (5) in the top of the reactor flows into the clean gas channel (6) which is arranged in the top of the reactor devices (7, 11, 12, 13, 14) for spraying the solution of reagents 40 (arrow 17) and which is in a collection funnel (8) the cleaning residues are collected in the lower part of the reactor and extracted from it (arrow 18).

Device according to claim 2, characterized in that the waste gas to be purified (arrow 15) is divided into partial flows, which flow into the lower part of the reactor (1) through different flow rectifiers (4, 10).

Device according to claim 2, characterized in that the solution of reagents (arrow 17) is provided by a device, e.g. by device (7), or divided into partial flows by several similar and / or different devices, e.g. devices with nozzles (7 , 11, 12, 13) or with rotary atomizers (14), simultaneously sprayed into the waste gas in the top of the reactor. -H-l 1 H lil 1 I 1 N I