NO127640B - - Google Patents

Description

Anordning for rensing av røkgasser.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for rensing av røkgasser, særlig for absorpsjon av SC^/ med en således utført første beholder for vaskevæske at gassen som tilføres gjennom et innløp, bringes til å strømme vinkelrett til væskeoverflaten, og med en kolonne som er forsynt med inn- og utløp og gjennom hvilken gassen, etter en 180<o>,s ombøyning, bringes til å strømme vinkelrett bort fra væskeoverflaten, samt med en annen væskebeholder som gjennom en rørledning som er anordnet under det laveste våskenivå i en av beholderne, kommuniserer med den første beholder.

Utslippet av røkgasser fra forskjellige fyringsanlegg, såsom oljefyringsanlegg, er blitt et stadig større problem, meget på grunn av de mengder svoveldioksyd og sot som derved forurenser luften. Det er derfor fremkommet som en stadig nødvendigere opp-gave på en økonomisk og effektiv måte å skille fra de nevnte for-urensninger av røkgassene, således at de skader som forurensningene forårsaker ved f.eks. korrosjon, forgiftning av vekster, "smog"-dannelse etc, hindres. Fra et økonomisk synspunkt er den største skadevirkning korrosjonsskadene som skyldes svoveldioksydutslippet.

Svoveldioksydet kan adsorberes på faste stoffer med stor spesifikk overflate, f .eks. aktivt kull eller et annet sterkt' eks- . pandert stoff, men sådanne stoffers tilsmussing med sot og adsorp-sjon av vanndamp fra forbrenningsgassene betyr en stor ulempe for en praktisk anvendelse, da de ville medføre en omfattende utskift-ningsservice og et vedlikehold med altfor store omkostninger.

Det er også mulig å rense oljen for svovel i forbindelse med produksjonen, men en sådan rensing ville medføre en så stor. økning av oljeprisen at denne fremgangsmåte ikke kan anses aksepta-bel.

En tredje måte for å fjerne svovelforurensninger er basert på det kjente forhold at SO2 lett absorberes i alkaliske vandige oppløsninger. Et par problemer i denne forbindelse er imidlertid å få en tilstrekkelig kontaktflate mellom det alkaliske behandlings-middel og den SC^-holdige gass og en tilstrekkelig kontakttid for at adsorpsjonen skal bli så godt som fullstendig.

En stor kontaktflate kan oppnås hvis den alkaliske behand-lingsvæske deles opp i små dråper. Det er da nærliggende å anvende dyser som arbeider under trykk. Imidlertid er disse følsomme for tilstopping, slitasje og korrosjon, særlig ved slamholdige væsker. En fordelaktigere virkning oppnås med en anordning,,i,hvilken fin-delingen av væsken bevirkes ved at gassen med høy hastighet bringes til å angripe behandlingsvæsken. Gassen bærer derpå med seg væskedråpene opp gjennom en vertikal behandlingskanal, hvis nedre ende når ned til like over væskeoverflaten og i hvilken.absorpsjonen skjer.

Det annet krav som må oppfylles er kravet til tilstrekkelig kontakttid. Denne kan oppnås ved at gasshastigheten gradvis reduseres under strømningen oppad i den vertikale behandlingskanal som til dette formål utformes som en diffusor. Derved gjenvinnes også en betydelig del av gassens bevegelsesenergi som ble tilført for findeling av væsken.

Behandlingskanalen eller kolonnen holdes under behandlin-gen fylt med dråper av selve behandlingsvæsken eller absorpsjons-væsken. Den skiller seg derved fordelaktig fra sådanne kolonner som for oppnåelse av en nødvendig kontaktflate er fylt med små lege-mer som overstrømmes med væske og passeres av en gjennom kolonnen langsomt strømmende gass. Dette innebærer meget tunge konstruksjo-ner og fyllegemesengen er følsom for gjentetning av faste gassfor-urensninger eller absorpsjonsmiddel.

Ved at der opprettholdes egnede verdier for væskenivået, gasshastigheten på opptaksstedet og kanalens åpningsvinkel, kan der oppnås en meget god fylling av kanalen med svevende dråper som inn-tar svevehøyder etter dråpestørrelsene og der absorberer SO, og som også ved utfelling på vegger og tilbakesirkulasjon til væskebadet kan avlede absorbert •

Et problem ved anvendelsen av et apparat av ovenfor beskrevne art er imidlertid at behandlingsprosessen er følsom for variasjoner i avstanden mellom væskenivået i beholderen og kanalens nedre ende, hvilket er en avgjørende faktor for størrelsen av de av gassen medbragte væskedråper. Ved en gitt volumhastighet av gassen kan derfor en virkelig effektiv virkning bare oppnås innenfor et meget snevert intervall for den nevnte avstand. Prosessen blir derfor vanskelig å styre på ønsket måte. Videre har det vist seg at et apparat med gitte dimensjoner virker best innenfor et ganske lite intervall for gasstilførselen.

For å gjøre absorpsjonsanordningen lettere regulerbar og samtidig bedre egnet for anvendelse ved sfeerkt varierende gasstil-førsel, kan man i henhold til tidligere forslag ved behandlingskanalens nedre ende anordne en ringformet spalte i en sådan høyde over det normale væskenivå at en i det vesentlige væskefri delgasstrøm trenger inn gjennom spalten. Denne ringformede gasstrøm har til følge at væskedråpene i behandlingskanalen utsettes for en bearbei-delse som bevirker en oppdeling i betydelig mindre dråper, således at den væskemengde som foreligger i dråpeform i behandlingskanalen, øker i vesentlig grad. Apparatet blir da mindre følsomt for variasjoner i væskenivået og virker samtidig godt også for mere varierende gasstilførsel. Den nedenfor spalten liggende del av utløpskana-len kan da utføres som en i høyderetningen bevegelig rørstuss. Rør-stussen kan gjøres fritt bevegelig, således at den under virkningen av gasstrømmen automatisk innstiller spaltens bredde. Det har imidlertid vist seg at en sådan anordning, selvom den virker tilfreds-stillende i lang tid, etterhvert blir mindre virksom i et apparat for utskillelse av svoveldioksyd ved hjelp av alkali, særlig når alkaiiet utgjøres av kalk, idet slammet avsetter seg på apparatets faste overflate ved spalten og derved nedsetter dens virkning...

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en automatisk inn-stilling, av væskenivået i forhold til, behandlingskanalens.hedre ende under virkning av variasjoner i gasstrømmen, således at apparatet automatisk tilpasser seg den forhåndenværende gasstrøm uten anvendelse åv bevegelige deler, hvis virkning kan påvirkes som følge av igjentetning. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den beholder som inneholder væskemassen, og fra hvilken behandlingskanalen utgår, under væskenivået kommuniserer med en utjevningsbeholder, hvis.væskenivå holdes konstant. Ved variasjoner i gasstrømmen og derav føl-gende endring av trykket over væskemassen, vil væskenivået under behandlingskanalens nedre ende i henhold til det kjente prinsipp for kommuniserende kar stige eller synke, således at væskenivået innstiller' seg etter gasstrømmen.

Oppfinnelsen angår således en anordning av den innled- . ningsvis angitte art, og det særegne ved denne anordning.er at den . omfatter en innretning, f.eks. en annen rørledning, som er innrettet til å utsette væskeoverflaten i den annen beholder for det samme, trykk som det som råder ved kolonnens utløpsende, og ved innretninger for å holde væskenivået i den annen beholder konstant.

Britisk patent 870 812 kan ved en første betraktning synes å ha meget til felles med oppfinnelsen, men ved et nærmere studium, viser det seg dels ikke å åpenbare oppfinnelsestanken og dels å til-høre" en eldre, nå forladt skrubberkategori. Når. det gjelder oppfin-nelses tanken savner den kjente anordning både midler som holder væskeoverflaten i beholderen på et konstant nivå, og anordninger for å holde denne væskeoverflate under det samme trykk som råder ved kolonnens utløpsende. Den i det britiske.patent viste beholder ut-gjør altså ganske enkelt e€ magasin for vaskeyæske og dennes nivå varierer med skrubbetens belastning på gassiden.

Når det gjelder skrubberens utførelse forøvrig.kan det konstateres at gassen ved.den kjente anordning ledes inn tangensialt for å bevirke en syklonbevegelse i væsken. Derved oppstår der helt andre strømningsforhold enn ved den innledningsvis beskrevne skriib-bertype, ved hvilken gassen strømmer vinkelrett mot væskeoverflaten og, etter å ha slått an mot denne, vinkelrett bort fra samme: Det er ved denne sistnevnte type som de angitte midler på en perfékt måte løser de problemer som,forårsakes av .de store variasjoner i gassmengde. Det er ikke trolig at dette ville være tilfellet ved den kjente anordning, dvs. en sådan hvor gass og væske roterer i medstrøm.

Blant de alkalier som kan anvendes som behandlings- eller absorpsjonsmiddel i anordninger av den nevnte art eller i andre apparater for absorpsjon av svoveldioksyd av røkgasser, kommer først og fremst natriumhydroksyd (natronlut) og kalsiumhydroksyd (hydratkalk) på tale. Natronlut er naturligvis et bedre absorpsjonsmiddel, men som følge av prisen stiller dette seg alt for dyrt, hvorfor kalklut vanligvis anvendes.

Hydratkalken kan fortrinnsvis doseres i pulverform direkte til utjevningsbeholderen som altså samtidig kan tjene som oppløser, ved hjelp av en skruetransportør eller annen mekanisk anordning.

Den sterke vannsirkulasjon sørger for omblanding og oppløsning. En sådan kalkdosering kan også styres av et instrument for pH-kontroll av returvæsken fra behandlingskanalens topp, således at en alkalitet av pH 7 - 11 opprettholdes der. Kalkoppløsningen blir da overmettet i de øvrige deler av systemet og vanlige jernplater kan anvendes som konstruksjonsmateriale uten for store farer for korrosjon.

Det eneste avfallsprodukt blir det slam som dannes av den forbrukte hydratkalk og fra røkgassen utvaskede faste bestanddeler og svovelforbindelser. Slammet kan avtappes intermittent fra en lomme under væskebadet. En høyere konsentrasjon enn den som fåes ved selvsedimentering, er imidlertid ønskelig, av hvilken grunn der i tilbakeløpskretsen for returvæsken kan være anordnet et apparat for slamfortykning som arbeider helautomatisk, således at slammet mates ut som en konsentrert pasta, mens den for slam befridde væske ledes tilbake til væskebadet. Denne væske kan hensiktsmessig ledes tilbake således at den spyler veggene i beholderen rene for eventu-elt avsatt slam.

Apparatet kan omfatte mer enn ett behandlingstrinn, idet

den på den ovenfor beskrevne måte behandlede gass etter at den trer ut av behandlingskanalen og dråpefraskillereh får virke på en væskeoverflate i en ytterligere beholder og ledes gjennom ennu en behandlingskanal. I dette tilfelle anordnes der en nivåregulering av den ovenfor beskrevne utførelse også i det annet trinn. Fortrinnsvis er de to utjevningskar sammenkoblet på egnet måte.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, på hvilke fig. 1 viser i vertikalsnitt en utførelse av anordningen og fig. 2 i vertikaisnitt en modifisert utførelse med behandling i: to trinn.

Anordningen ifølge fig. 1 omfatter en beholder.med en stort sett sylindrisk øvre del 1 og en konisk nedre del 2. En gass-innløpskanal 3 er anordnet ved beholderens øvre del 1 således at gassen strømmer i hovedsaken jevnt fordelt inn i beholderen i og vinkelrett ned mot væskemassen 4 i denne. Væsken tilføres apparatet gjennom et innløp 5 som munner ut i en rundt beholderens øvre del 1 utformet renne 6, således at den tilførte væske strømmer inn jevnt fordelt rundt omkretsen og spyler beholderens 1 vegger for å fjerne eventuelle slamavsetninger. Et nedre utløp med ventil 7 til-later uttømming av slam og væske når dette ønskes.

I beholderen 1, 2 rager der ned den nedre ende av en med beholderen koaksial diffusorformet behandlingskanal 8 som vider seg konisk ut fra den nedre ende. Kanalens 8 høyde er større enn dens innløpsdiameter og diameteren ved dens øvre ende er vesentlig større enn innløpsdiameteren. Kanalens 8 øvre ende rager inn i et som dråpefraskiller tjenende sylindrisk kammer 9 som ligger koaksialt til behandlingskanalen 8 og er forsynt med et øvre gassutløp 10 og et nedre væskeutløp 11 i forbindelse med en ledning 12.

Ved siden av beholderen 1, 2 er der anbragt en lukket utjevningsbeholder 13 som nedentil over en ledning 14 står i forbindelse med beholderens 1, 2 nedre del og oventil over en ledning 15 står i forbindelse med gassutløpet 10, således at der vil råde det samme trykk i gassrommet over væskemassen 16 i utjevningsbeholderen 13 som i utløpet 10. Ledningen 15 kan også føre direkte til atmos-færen. Beholderen 13 er videre utstyrt med et på tegningen ikke synlig væsketilførselsrør og med ikke viste organer for konstant-holdelse av væskenivået 17 som, se figuren, holdes noe over behandlingskanalens 8 nedre ende. Eksempelvis kan beholderen 13 i sitt væskeinnløp ha en av en flottør eller på annen måte av væskenivået styrt ventil som åpnernår væskenivået 17 har tendens til å synke, samt et overløp, gjennom hvilket væske kan renne ut når nivået sti-ger.

Som følge av at væskenivået 17 holdes konstant, vil væskenivået 18 i beholderen 1, 2 innstille seg automatisk etter variasjoner i trykkfallet mellom beholderen 1, 2 og gassutløpet 10 ved varierende .gasstrøm.

Kalk tilføres fra en kalksilo 19 ved hjelp av en skrue-transportør 20 til væsken i utjevningsbeholderen 13, En pH-måler 21 er innskutt i ledningen 12 for returvæske og styrer skruens driv-motor 22 over en regulator 23 og en servbmotor 24<:>.

Gjennom returledningen 12 føres en del av væsken til en avsetningstank 25, mens en annen del føres direkte tilbake til be-, holderen 1, 2 gjennom en grenledning 12a. I avsetningstanken 25 av-settes slammet som kan tappes ut gjennom utløpet 26. Væsken i denne tank ledes over et overløp 27 og en ledning 28 til innløpet 5 til beholderen 1, 2.

Apparatets virkemåte burde fremgå av det ovenstående, hvorfor den ikke behøver å forklares nærmere.

Utførelsesformen ifølge fig. 2 stemmer for store delers vedkommende overens med det ovenfor beskrevne, og tilsvarende deler har samme henvisningsbetegnelser og skal ikke beskrives igjen.

Ifølge fig. 2 er dråpefraskilleren 9 i stedet for å være

forbundet med utløpet 10, forbundet med en ytterligere diffusorformet behandlingskanal 30, hvis nedre ende ligger et kort stykke over væskenivået i en i dråpefraskillerens 9 øvre del anbragt væskebeholder 31. Kanalen 30 munner oventil ut i en øvre dråpefraskiller 32, ved hvis øvre ende utløpet 10 befinner seg.

Den øvre væskebeholder 31 kommuniserer over en ledning 33 meden øvre utjevningsbeholder 34 på samme måte som beholderen 1, 2 kommuniserer med utjevningsbeholderen 13. Gassrommet i beholderen 34 står i dette tilfelle i forbindelse med utløpet 10 over ledningen 15, mens de to utjevningsbeholdere 13 og 34 kommuniserer over et overløpsrør 35 og et væskeoppbefordringsrør 36 med en pumpe 37.

Væskenivået 17 i beholderen.13 holdes konstant som ovenfor beskrevet. Pumpen 37 mater kontinuerlig væske til beholderen 34, hvis væskenivå 38 holdes konstant ved samvirke mellom pumpen 37 og overløpet 35. Væskenivåene 18 og 39 vil på denne måte bli automatisk regulert hver for seg ved endringer i gasstrømmen.

Claims (3)

1. Anordning for rensing av røkgasser, særlig for absorpsjon av , med en således utført første beholder (1, 2) for vaskevæske at gassen som tilføres gjennom et innløp (3), bringes til å strømme vinkelrett til væskeoverflaten (18) , og med en kolonne (9) som er forsynt med inn- og utløp og gjennom hvilken gassen, etter en 180<o>,s ombøyning, bringes til å strømme vinkelrett bort fra væskeoverflaten (18), samt med en annen væskebeholder (13) som gjennom en rørledning (14) som er anordnet under det laveste væskenivå i en av beholderne, kommuniserer med den første beholder (1, 2), karakterisert ved en innretning, f.eks. en annen rørledning (15), som er innrettet til å utsette væskeoverflaten (17) i den annen beholder (13) for det samme trykk som det som råder ved kolonnens (9) utløps-ende, og ved innretninger for å holde væskenivået i den annen beholder (13) konstant.

2. Anordning i henhold.til krav 1, karakterisert ved en tredje væskebeholder (31) for vaskevæ sken anordnet i kolonnen (8), i hvilken den delvis rensede gass bringes til å strømme vinkelrett mot væskeoverflaten (39) i den tredje beholder (31), og en annen kolonne (32) som er forsynt med inn- og utløp og gjennom hvilken gassen etter en 180<o>,s ombøyning bringes til å strømme vinkelrett bort fra samme væskeoverflate (39) , samt en fjerde væskebeholder (34) som gjennom en rørledning (33) som er anordnet under det laveste væskenivå i den tredje (31) eller fjerde væskebeholder (34), kommuniserer med den tredje væskebeholder, idet den fjerde væskebeholder er forsynt med innretninger (15) for å sette væskeoverflaten (38) i samme under det samme trykk som det som råder ved den annen kolonnes (32) utløp og for å holde væskenivået i den fjerde væskebeholder (34) konstant.

3. Anordning i henhold til krav 2, karakterisert ved at den fjerde væskebeholder (34) står i forbindelse med den annen væskebeholder (13) over to rørledninger (36, 35), av hvilke den ene (36) er forsynt med en pumpe (37) for overføring av vaskevæske fra den annen (13) til den fjerde væskebeholder (34) , og den annen rør-ledning (35) er forbundet med et overløp i den fjerde væskebeholder (34) og bestemt til å overføre overskuddsvæske fra den fjerde (34) til den annen væskebeholder (13).