NO842828L - Fremgangsmaate for toerrvasking av en varm gass inneholdende svoveloksyder - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tørrvaskemetode for fjerning av svoveloksyder fra varme gasser. Ifølge et trekk angår oppfinnelsen en tørrvaskemetode for fjerning av svoveloksyder og partikkelformige forurensninger, slik som flyveaske, fra varme avgasser fra forbrenning av svovelholdige, fossile brennstoffer.

Avgasser som utsendes fra mange industrielle prosesser, inneholder svoveloksyder, hovedsakelig som svoveldioksyd. Røkgasser fra kraftanlegg eller lignende som brenner fossile brennstoffer, spesielt svovelholdig kull, kan ha så mye som 3000 ppm svoveldioksyd, 30 ppm svoveltrioksyd og vesentlige mengder partikkelformig materiale, hovedsakelig flyveaske. Bestemmelser fra myndighetene har gjort bekjempelse av luftforurensning fra svoveloksyd og par-tikkelf ormig materiale stadig mer påtrengende.

Våtvasking av røkgasser med en alkalisk oppslemming for å fjerne svoveloksyder har blitt benyttet. Mens det resulterende avfallsprodukt er noenlunde effektivt for mange anvendelser, er det et slam som kan inneholde opptil 40% vann. Håndtering og avhending av dette våte slam kan være temmelig vanskelig og kostbart. Det krever vanligvis sedimenteringsdammer på stedet eller transport til fjernt-liggende deponeringssteder.

For å eliminere denne og andre ulemper med våtvasking har det vært foreslått å benytte en tørrvaskingsteknikk hvorved en forstøvet oppløsning eller oppslemming av en alkalisk reaktant, slik som kalk, blandes med røkgassen i et spray-tørkeanlegg. Røkgassen virker som "tørke"-kilde eller varm gasskilde for spray-tørkeanlegget. Vannet for-damper, og røkgassen avkjøles under tørkeprosessen, svoveldioksydet i røkgassen absorberes på overflaten av de meget små dråpene i spraymaterialet, og den alkaliske reaktanten reagerer med svoveldioksydet for dannelse av sulfid- og sulfatforbindelser. En pulverlignende blanding av sulfitt/sulfat-forbindelsene, resterende ureagert alkalisk reaktant og flyveaske dannes. Røkgassen som medfølger denne partikkelformige blanding, uttømmes fra spray-tørkeanlegget og føres igjennom støvfjerningsutstyr, slik som et stoffposefilter eller en elektrostatisk utfellingsanordning hvori det partikkelformige materiale oppsamles i tørr form for kassering.

Driftsbetingelsene for spraytørkeanlegget blir vanligvis justert slik at vesentlig alt partikkelformig materiale, spesielt sulfitt/sulfat-forbindelsene og den ureagerte alkaliske reagens, tørkes før de når tørkeanleggets vegger eller uttømmingskanalen for å hindre kakedannelse og/eller pluggdannelse. Følgelig er oppholdstiden (tiden for reaksjon mellom svovelioksyd og den alkaliske reagens) i spray-tørkeanlegget relativt kort, vanligvis av størrelsesorden 3-7 sekunder. Som et resultat er reaksjonseffektiviteten typisk omkring 80-85%, hvilket betyr at gassen som uttømmes fra spray-tørkeanlegget fremdeles inneholder ca. 15-20% av den opprinnelige mengde svoveldioksyd.

Når et posefilter benyttes, kan den ureagerte alkaliske reagens som oppsamles på poseoverflaten, reagere med svoveldioksydet som er tilbake i gassen. Bare en liten prosentandel av det gjenværende svoveldioksyd blir imidlertid fjernet p.g.a. det lave fuktighetsinnholdet i den ureagerte alkaliske reagens. Noe flyveaske forblir også vanligvis innblandet i avløpsgassene og må fjernes ved hjelp av posefilterne. Flyveaske har tendens til å være temmelig sterktvirkende på stoffilteret og kan vesentlig redusere deres effektive levetid.

Slike tidligere kjente tørrvaskeprosesser er eksem-plifisert i US patenter 3.932.587; 4.197.7278; 4.279.873 og 4.324.770.

US patent 3.852.410 beskriver en annen tørrvaskeprosess hvori en findelt oppløselig alkalisk natriumforbindelse avsettes på filteroverflåtene i en støvoppsamlingsjumretning av stofftypen, og en avgass inneholdende svoveldioksyd og partikkelformige forurensninger føres gjennom støv-oppsamlingsinnretningen. De partikkelformige forurensningene filtreres på støvoppsamleren. En del av svoveldioksydet reagerer med den alkaliske natriumforbindelsen for dannelsen av en kake sam periodisk fjernes ved støt, vibrasjon, reverserte luftpulser og lignende.

Ifølge foreligggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for tørrvasking av en varm gass inneholdende svoveloksyder innbefattende trinnene: innføring av gassen i spraytørkesonen i en spraytørker som har minst en spraytørkesone og en sekundær tørkesone og et gass-utløp; samtidig føring av gassen i spraytørkesonen i kontakt med små dråper inneholdende en væske og faste partikler av en alkali- eller alkalisk reaktant for å reagere svoveloksydet med reaktanten, og overføring av de resulterende partikler av reaktant og av delvis reagert og ureagert væske fra nevnte spraytørkesone til nevnte sekundære tørkesone, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at partiklene oppsamles på et på tvers bevegbart, perforert oppsamlingselement be-liggende i nevnte spraytørkesone, hvorved driftsparametrene i spray-tørkesonen justeres slik at fuktighets innholdet i matten som dannes på oppsamlingselementet, er minst 12% for derved å tillate at partiklene bare delvis tørkes til en klebrig tilstand før de når oppsaml ingselementet, hvorved de klebrige dråpene sam er oppsamles på oppsaml ingselementet , blir bundet sammen til dannelse av en matte som har tilstrekkelig porøsitet til å la gassen strømme derigjennom; et trykkfall opprettes i nevnte spraytørkesone over oppsaml ingselementet slik at en vesentlig del av gassen tvinges gjennom oppsamlingselementet, idet matten sam er dannet i spraytørkesonen, inneholder reaksjonsproduktene av svoveloksyder og reaktanten, og idet fjerningen av matten fra spray-tørkesonen gjennom den sekundære tørkesonen bevirkes ved fjerning av oppsamlingselementet på tvers i forhold til spraytørkesonen.

Reaktanten kan innføres i spraytørkesonen i pulverform og rettes i kontakt med dråpene av væsken for in situ å danne reaktant-væskedråper som kommer i kontakt med gassen.

Alternativt kan reaktanten innføres i spraysonen som en findelt dispergert spray av en væskeoppslemming eller

-dispersjon av reaktanten.

Matten kan føres til en eller flere sekundære tørkesoner. I en utførelse blir røkgassen som passerer gjennom matten i den primære tørkesonen eller en forutgående sekundær tørkesone, gjenvunnet og ført gjennom matten i hver sekundære tørkesone for reaksjon av resterende svoveloksyder med ureagerte partikler av reaktanten i matten og for ytterligere tørking.

I en annen utførelse blir røkgassen først ført gjennom matten i den sekundære tørkesonen(e) for å tørke matten mer grundig, gjenvunnet, og deretter innført i spraysonen sammen med reaktanten. Når røkgassene fra forbrenningen av fossile brennstoffer behandles, tjener matten som et filter for å fjerne flyveaske og annet partikkelformig materiale, og dermed redusere behovene for hjelpefiltere. De reaktive bestanddelene i flyveaskepartiklene som oppsamles som en del av matten, er tilgjengelige for reaksjon med svoveloksyder og dermed øke svoveloksyd-fjernings-effektiviteten og redusere mengden av reaktant som er nødvendig for å maksimere fjerning av svoveloksydene i den primære spray-tørkesonen.

Medfølgende figur er en skjematisk illustrasjon av spray-tørkeapparat egnet for tørrvasking av røkgasser ifølge foreliggende fremgangsmåte.

Foreliggende fremgangsmåte kan tilpasses for fjerning av svoveloksyder og partikkelformige forurensninger fra en rekke forskjellige varme gasser inneholdende slike stof-fer. Den er spesielt egnet for bruk på røkgasser fra industrielle prosesser som brenner svovelholdige, fossile brennstoffer, slik som røkgasser fra kullfyrte kraft-anleggkjeler inneholdende svoveldioksyd og flyveaske, og vil bli beskrevet i forbindelse med slik anvendelse.

Røkgassen blir bragt i intim kontakt med meget små dråper inneholdende en væske og findelte partikler av en alkalireaktant eller alkalisk reaktant som kan reagere med svoveloksyd for dannelse av sulfitt- og sulfat-forbindelser. Egnede alkalireaktanter innbefatter natriumkarbonat (sodaaske), natriumbikarbonat, natriumhydroksyd, natriumsesquikarbonat (trona) og blandinger derav. Egnede alkaliske reaktanter innbefatter kalsiumoksyd (kalk), kalsiumhydroksyd (lesket kalk), kalsiumkarbonat (kalksten), dolomitt og blandinger derav. Blandinger av alkali-og alkaliske reaktanter kan også anvendes. Kalk og lesket kalk og kalksten er særlig foretrukket p.g.a. deres lave pris.

Mens reaktantens partikkelstørrelse ikke er særlig kri-tisk, må den være liten nok til hurtig å danne en oppslemming eller dispersjon med vann eller andre egnede væsker. Mindre partikler maksimerer også det overflate-areal som er tilgjengelig for reaksjon med svoveloksydene.

Alkalireaktanten eller den alkaliske reaktant kan blandes med en egnet væske, fortrinnsvis vann, og deretter innføres i den primære spray-tørkesonen i en spraytørker samtidig med de varme røkgassene. En dispersjon eller oppslemming av reaktanten dispergeres inn i de varme røkgassene som dråper som er små nok til at den væske-formige komponent lett fordampes. Hastigheten for væske-forampning øker generelt etter hvert som dråpenes diameter minsker. De små dråpene kan dannes ved innføring av en oppslemming av reaktanten gjennomen eller flere konvensjonelle spraydyser, med eller uten forstøvningsluft. Den slipende beskaffenhet til noen reaktanter kan bevirke sterk slitasje på konvensjonelle spraydyser. Med slike reaktanter vil det være mer ønskelig å innføre vannet eller væsken i den primære spraytørker gjennom spraydyser og blåse reaktantene i fin pulverform inn i væske-spraymaterialet for in situ-dannelse av dråper inneholdende reaktanten og væsken.

Røkgassen sammen med medførte dråper hvorfra vannet fordampes, rettes mot et perforert oppsamlingselement som forløper gjennom den primære spray-tørkesone i spray-tørkeren. Det porøse oppsamlingselementet kan være en endeløs beltetransportør av mesh-typen, slik som et vevet stoffbelte slik som det som er beskrevet i US patent 4.116.756.

Overflatene til de delvis tørkede dråpene er fremdeles i en klebrig tilstand når de når oppsamlingselementet. Dråpene oppsamles på oppsamlingselementet, og/eller det partikkelformige materialet oppsamles på oppsamlingselementet. De inneholder ikke tilstrekkelig væske til å koalesere til en relativt fast, vesentlig impermeabel masse og sammenbindes i stedet ved kontaktpunkter mellom partiklene for dannelse av en matte som har tilstrekkelig porøsitet til å tillate røkgassene å strømme derigjennom. Et trykkfall opprettes over oppsamlingselementet slik at røkgassen fortsetter å strømme gjennom matten ettersom tykkelsen på de oppsamlede partiklene oppbygges.

Partiklenes evne til å danne slik binding uten koalesering til en vesentlig impermeabel masse avhenger primært av temperaturen og fuktighetsinnholdet til partiklene ved det tidspunkt de treffer oppsamlingselementet og/eller partiklene som akkumuleres på oppsamlingselementet. Forholdet mellom disse variable for spraytørkere som benytter et porøst oppsamlingselement, er beskrevet mer detaljert i US patent 3.520.066; 3.615.723; 3.741.273 og 4.351.849. Mens røkgassen og medførte dråper av reaktant er på vei til oppsamlingselementet, blir en vesentlig del av svoveloksydene i røkgassen absorbert i dråpene og reagerer med reaktanten for dannelse av partikler av sulfitt- og sulfat-forbindelser. Dersom f.eks. lesket kalk anvendes som en reaktant, blir reaktantpartiklene omdannet til kalsiumsulfitt, kalsiumsulfat og de tilsvarende hydrater. Således består matten av bundede partikler akkumulert på oppsamlingselementet av delvis tørkede partikler av reaksjonsproduktet og ureagert reaktant samt partikkelformig materiale slik som flyveaske. Ettersom røkgassen strømmer gjennom mattens porer, kommer den i kontakt med fuktige partikler av ureagert reaktant, og svovel-dioksyd reagerer dermed for dannelse av sulfitt- og sulfat-forbindelsen.

Strømmen av røkgass gjennom matten av bundede partikler fortsettes inntil fuktighetsinnholdet når et bestemt nivå der liten eller ingen reaksjon av svoveldioksyd med reaktanten forekommer.

Temperaturen til røkgassen må være høy nok til å fjerne og holde tilbake tilstrekkelig av væsken fra dråpene til å gjøre dem klebrige før de når oppsamlingselementet. På den annen side bør temperaturen ikke være så høy at ureagerte partikler av reaktantmaterialet i matten som bygges oppå oppsamlingselementet, tørkes før de kan reagere med svovelsioksydet i røkgassen som passerer gjennom matten. Det å justere variable driftsbetingelser slik som temperaturen til den innkommende reaktantoppslemming eller vann, strømningshastighet for røkgassen, bevegelseshastighet for oppsamlingselementet osv., kan røkgasser fra de fleste kraftanlegg og lignende ved temperaturer opptil ca. 232,2°C eller høyere innføres direkte i spraytørkeren uten forkjøling eller forvarming.

Oppholdstiden for matten i den primære spraytørkesonen kan reguleres ved å variere den hastighet med hvilken oppsamlingselementet beveger seg gjennom den primære spray-tørkesonen. Tykkelsen på matten øker med økende oppholdstid, og kan være opptil flere cm. Reaktantpartiklene i matten bør forbli fuktige så lenge som mulig, spesielt når lesket kalk anvendes, for å maksimere reaksjonen med svoveloksydene i røkgassen. Som en veiledning bør fuktighetsinnholdet i matten i den primære spray-tørkesonen være i nærheten av fra ca. 12 til ca. 25%.

I tillegg til å tilveiebringe et sjikt av reaktanten for omdannelse av svoveloksyder (spesielt svoveldioksyd) som er tilbake i røkgassen, til sulfitt- og/eller sulfat-forbindelser, tjener matten også som et filter for fjerning av medførte partikkelformige forurensninger, slik som flyveaske, fra røkgassen. Det vil si, disse partikkelformige forurensninger blir fysisk separert fra røkgassen og blir endel av matten som bygges opp på oppsamlingselementet. Denne filtrering av luftmedførte partikler, både de som opprinnelig befinner seg i røkgassen og reaktantpartiklene, reduserer behovet for hjelpefiltere for røkgassen som kommer ut fra matten.

For å maksimere fjerning av svoveloksyder i den primære spray-tørkesonen, bør det støkiometriske forhold for reak-t nt innført i den primære spray-tørkesonen til svoveloksydene i røkgassen være minst 1,1:1, fortrinnsvis fra ca. 1,5:1 til ca. 2:1. Flyveaske inneholder vanligvis noen reaktive bestanddeler slik som kalsiumoksyd. Disse bestanddeler i fuktige partikler av flyveaske oppsamlet som en del av matten ville reagere med svoveloksydene og derved redusere mengden av reaktant som er nødvendig for å maksimere fjerning av svoveloksyder i det primære spray-tørkekammeret. Støkiometriske forhold på opptil ca. 4:1 kan anvendes; matten vil imidlertid inneholde en overskuddsmengde av reaktanten som vil bli fordelt sammen med matten med mindre matten findeles og resirkuleres som beskrevet nedenfor.

Når først matten har blitt tørket til det ønskede fuktighetsinnhold i den primære spray-tørkesonen, kan den overføres til en eller flere sekundære tørkesoner for viderebehandling av røkgassen og ytterligere tørking forut for deponering. I en utførelse blir røkgassen som kommer ut fra den primære spray-tørkesonen gjenvunnet og ført gjennom matten i den sekundære tørkesonen (sonene) for reaksjon med ureagerte reaktantpartikler og reaktive bestanddeler i flyveaske i matten og ytterligere tørking. Når mer grundig tørking av matten er ønsket, blir røk-gassen først ført gjennom matten i den sekundære tørke-sonen (sonene), gjenvunnet og deretter ført inn i den primære spray-tørkesonen sammen med reaktanten. I den sistnevnte utførelse kan røkgassen eller en annen varm gass innføres direkte i den primære spray-tørkesonen i en oppstartingstidsperiode som er tilstrekkelig til å gi en innledende matteoppbygging på oppsamlingselementet.

I den sekundære tørkesonen (sonene) blir partiklene som danner matten, dehydratisert til en tørket tilstand som tillater at matten kan fjernes på hensiktsmessig måte fra oppsamlingselementet. Den tørkede matten kan findeles til pulverform og resirkuleres for innføring i den primære spray-tørkesonen, alene eller sammen med frisk reaktant. Med mindre et større støkiometrisk overskudd av reaktanten anvendes, vil det være en relativt liten mengde av ureagert reaktant og reaktive flyveaskebestanddeler i den resirkulerte, findelte matten. Følgelig vil en lengre oppholdstid i den primære spray-tørkesonen vanligvis være nødvendig. Som nevnt ovenfor, kan oppholdstiden lett justeres ved på enkel måte å nedsette bevegelses-hastigheten til oppsamlingselementet og gi anledning for økning av mattetykkelsen.

Gassen som passerer gjennom matten i det sluttlige tørketrinnet, filtreres med et hjelpefilter, slik som et posefilter eller en elektrostatisk utfellingsanordning, for å fjerne eventuelt resterende medført partikkelformig materiale. Siden matten virker som et filter for luft-medførte partikler, blir filtreringsbehovene for slike hjelpefiltere vesentlig redusert som nevnt ovenfor.

Den medfølgende figur illustrerer skjematisk et spray-tørkesystem som er egnet for å foreta en utførelse av foreliggende fremgangsmåte. Systemet innbefatter et generelt vertikalt primært spray-tørkekammer 10, en varmlufts-innløpskanal 12 for mottagelse av varm røkgass fra en kullfyrt kjele eller lignende inneholdende svoveloksyder og flyveaske, og flere innløpsåpninger 14 for varm gass i et porøst tak 15 for innføring av den varme røkgassen fra innløpskanalen 12 inn i spraysonen eller den øvre del av det primære spray-tørkekammeret 10.

En oppløsning, oppslemming eller dispersjon av kalk eller annen egnet alkalireaktant eller alkalisk reaktant kan innføres i den øvre delen av det primære spray-tørke-kammeret 10 gjennom flere spraydyser 16. Vandige oppslem-minger av kalk og andre reaktanter har en temmelig slipende karakter og har tendens til å bevirke sterk slitasje på konvensjonelle spraysdyser. I den illustrerte utførelse er apparatet innrettet til for på effektiv måte å danne dråper inneholdende kalk og vann in situ i den øvre delen av det primære spray-tørkekammeret 10 og derved minima-lisere problemet med sterk spraydyseslitasje.

Spraydysene 16 er forbundet med en trykk-kilde for vann (ikke vist) eller annen væske egnet for dannelse av en dispersjon eller oppslemming av kalk eller annen egnet reaktant. Vann sprøytes fra dysene 14 i form av dråper. Disse dråpene føres i kontakt med et tørt, pulverisert kalkmateriale eller annen egnet reaktant som innføres pneumatisk i den øvre delen av det primære spray-tørke-kammeret 10 gjennom inntaksledninger 18 som på konsentrisk måte omgir hver spraydyse 16. Dette danner kalkvannsdråper som inkorporeres i den varme røkgassen som strømmer nedover gjennom innløpsåpningene 14 i taket 15.

Svoveloksydene i røkgassen reagerer med kalken i dråpene og omdannes til kalisiumsulfitter, kalsiumsulfater og deres tilsvarende hydrater. Ettersom disse reagerte dråpene faller nedover gjennom det primære spray-tørke-kammeret 10, blir de delvis tørket til en klebrig tilstand av den varme røkgassen før de når et perforert oppsamlingselement. Oppsamlingselementet skiller vesentlig det primære spraytørkekammeret 10 fra et sugekammer 19 slik at vesentlig all røkgassen må strømme gjennom oppsamlingselementet og matten av partikler som oppsamles derpå.

Mens andre konstruksjoner kan anvendes, er oppsamlingselementet fortrinnsvis i form av et kontinuerlig belte 20 ført rundt valser 22, 24, 26 og 28 for horisontal be-vegelse gjennom den nedre delen av det primære spray-tørkekammeret 10. Beltet 20 drives i klokkens retning som sett på tegningen av passende innretninger, slik som en motor (ikke vist) som på drivende måte er forbundet med valsen 24 med et beltedrev (ikke vist) eller lignende. Beltet 20 består fortrinnsvis av et dobbelt stofflag vevet av et syntetisk monofilamentmateriale bestående av to lag av veftgarn forbundet seg imellom ved hjelp av flere varp-tråder som beskrevet i US patent 4.116.756.

En porøs matte 30 av de delvis tørkede dråpene oppsamles på beltet 20 som omtalt ovenfor. Det er viktig at dråpenes overflate er klebrig ved det tidspunkt de treffer beltet 20 og/eller overflaten til partiklene oppsamlet på beltet. Dersom de er vesentlig tørre og viser liten eller ingen klebrighet, vil de enten passere gjennom beltet 20 eller pakkes slik som sand og ha tilbøyelighet til å blokkere strøm av røkgassen gjennom beltet 20. Dersom på den annen side dråpene inneholder vesentlige mengder vann, har de tendens til å koalesere sammen til en fast, vesentlig ugjennomtrengelig masse. Matten 30 av oppsamlede partikler bør være så fuktig som mulig uten å koalesere for å fremme reaksjonen mellom de ureagerte reaktantpartiklene i matten og svoveloksydet i røkgassene som passerer gjennom matten 30.

Røkgassen som passerer gjennom matten 30 i det primære spray-tørkekammeret 10 strømmer inn i sugekammeret 19 under beltet 20 og utføres derfra gjennom en kanal 34 forbundet med en sugeblåseinnretning eller vifte 36. Etter hvert som beltet 20 beveger seg mot høyre, blir massen 30 av ureagert kalk, kalsiumsulfitt, kalsiumsulfat og flyveaske oppsamlet på beltet 20 i det primære spray-tørke-kammeret 10, beveget inn i et sekundært tørkekammer 38. Røkgassen fjernet fra sugekammeret 19 innføres i toppen av det sekundære tørkekammeret 38 og passerer gjennom matten 30 for ytterligere reaksjon med de ureagerte kalk-partiklene og reaktive bestanddelene i flyveasken. Røk-gassen som passerer gjennom matten 30 i den sekundære tørkesonen 38, strømmer inn i et utløpskammer 40 og fjernes derfra og føres til et posefiltersystem 42 for fjerning av eventuelle resterende medførte partikler før uttømming til atmosfæren.

Mens bare et sekundært tørkekammer er illustrert, kan to eller flere benyttes for å maksimere reaksjonen mellom kalken og reaktive bestanddeler i flyveaske i matten og svoveloksyder i røkgassen. I det tilfellet blir røkgassen som passerer gjennom matten 30 i det første sekundære tørkekammeret fjernet og ført gjennom matten i et etter-følgende sekundært tørkekammer osv.

Fra det siste sekundære spray-tørkekammeret 38, føres matten 30 til enden av beltet 28 hvor den oppbrytes i små klumper 44 som faller ned i en trakt 48. Disse klumpene 44 deponeres eller findeles til pulverform for resirkulering sammen med friskt pulverisert kalk for innføring i den øvre delen av det primære spray-tørkekammeret 10 gjennom innløpsledningene 18.

Det primære spray-tørkekammeret 10 og det sekundære tørkekammeret 38 er fortrinnsvis montert i et eneste hus med en skillevegg 48 som skiller det ene kammeret fra det andre og innbefatter en åpning 50 for å sikre kommunika-sjon mellom kammerne. Med en slik konstruksjon kan matten 30 som føres på beltet 20, behandles uten å bli forstyrret fysisk. Et slikt arrangement hindrer også uønsket tap av varme sammenlignet et arrangement hvor matten overføres fra et lukket kammer til et annet separat lukket kammer.

Ifølge en alternativ utførelse blir den varme røkgassen først innført i det sekundære tørkekammeret 38 og ført gjennom matten 30 før den innføres i det primære tørke-kammeret 30. Denne måte kan benyttes når det er ønskelig å tørke matten 30 mer grundig forut for deponering.

For utførelse av denne alternative metode er det nødvendig med en viss modifikasjon av det illustrerte spray-tørke-system. Innløpskanalen 12 er forbundet med det sekundære tørkekammeret 38 i stedet for viften 36. Den varme røk-gassen som passerer gjennom matten 30 i det sekundære tørkekammeret 38 utføres fra utløpskammeret 40 gjennom en kanal i likhet med kanal 34 som er forbundet med en sugeblåseinnretning eller vifte i likhet med viften 36 og innføres i toppen av det primære spray-tørkekammeret 10 for å strømme gjennom innløpsåpninger 14. Røkgassen som passerer gjennom matten 30 i det primære spray-tørke-kammeret 10, fjernes fra sugekammeret 19 og føres til

posefiltersystemet 42.

Under oppstarting kan den varme røkgassen eller en annen passende, tørkende gass innføres i toppen av det primære spray-tørkekammeret 10 i en tidsperiode som er tilstrekkelig til å danne en innledende oppbygging av partikler på beltet 20. Denne gasstrøm avsluttes etter dannelsen av en matte og røkgassen fra det sekundære tørkekammeret 38 benyttes deretter som den eneste tørke-gass.

Uten ytterligere forklaring antas det at en fagmann som benytter det som er beskrevet ovenfor, kan utnytte foreliggende oppfinnelse i sin videste forstand. Følgende eksempel illustrerer en foretrukken utførelse av oppfinnelsen.

Eksempel

En serie forsøksanleggstester ble foretatt med en simulert røkgass og en spraytørkeinnretning anordnet på en måte lik den som er illustrert på tegningen, med den unntagelse at en vandig oppslemming av en reaktant ble sprøytet inn i den øvre delen av kammeret istedenfor vann, og idet reaktanten ble tilsatt separat.

I en test ble luft ved 10°C og 40-50% relativ fuktighet innført i innløpskanalen ved en strømningshastighet på ca. 70,8 m /min. Komprimert svoveldioksydgass ble injisert i den innløpende luftstrøm forut for inngang i spray-tørkeren for dannelse av en simulert røkgass inneholdende omtrent 450 ppm svoveldioksyd. Ulesket kalk inneholdende ca. 30 vekt-% CaO og 20 vekt-% MgO ble blandet med vann for dannelse av en vandig oppslemming inneholdende ca. 33 vekt-% faststoffer. Denne blanding ble hensatt i tilstrekkelig tid for den eksoterme hydratisering av CaO til Ca(0H)2eller lesket kalk.

Oppslemmingen ble ved en temperatur på ca. 69,4°C sprøytet gjennom en dyse i den øvre delen av det primære spray-tørkekammeret i en hastighet på omkring 11,4 l/min. samtidig med den innkommende simulerte røkgass. Et vevet syntetisk stoffbelte inkludert en enkelt vevningsseksjon og en dobbelt vevningsseksjon ble benyttet som oppsamlingselement. Dysen var plassert omtrent 5,5 m fra beltet.

I løpet av en 30 minutters test ble beltet beveget periodisk, i drift i 3 minutter ved en hastighet på ca. 12,7 cm/min., ute av dift i 1 minutt, osv. Den beregnede totale mengde svoveldioksyd og ulesket kalk innført i det primære spray-tørkekammeret i løpet av denne 30 minutters testperioden var 1,18 kg (0,59 kg svovel) og 41,73 kg, respektivt. Matten av agglomererte partikler oppsamlet på beltet hadde en tykkelse på ca. 1,3 cm på den enkle vevningsseksjon og 3,8 cm på den dobbelte vevningsseksjon. Prøver av mattematerialet ble analysert for kalsium-sulf itt, kalsiumsulfat og totalt svovelinnhold. Det ble beregnet at omtrent 92 vekt-% av det totale svovel innført i den primære spraytørkeren med den simulerte røkgassen ble gjenvunnet.

Svoveldioksydinnholdet i utløpsluften ble analysert med en "Mine Safety Applicant Company Universal Sampling Pump" og bare spormengder av svoveldioksyd ble detektert.

Lignende resultater ble oppnådd for andre tester ved bruk av lignende driftsbetingelser.

Fra disse resultater fremgår det at foreliggende fremgangsmåte kan tilveiebringe en høy svoveloksyd-fjernings-effektivitet. Denne effektivitet kan økes ved å føre utløpsgassen fra det primære spraytørkekammeret gjennom matten i en eller flere sekundære tørkekammere for ytterligere reaksjon med ureagert reaktant og reaktive bestanddeler i flyveasken i matten. Selv om fuktighetsinnholdet i matten avtar i hver av de sekundære tørke-kammerne, forblir eventuelle ureagerte partikler i reaktanten og de reaktive bestanddelene i flyveasken i matten tilgjengelige for reaksjon med gassen som strømmer i kontakt dermed idet den passerer gjennom matten. Matten tjener som et filter for fjerning av partikkelformig materiale, inkludert flyveaske, fra røkgassen. Tilgjengelig-heten av reaktantbestanddelene i flyveasken i matten reduserer mengden av reaktant som skal til for å maksimeere fjerning av svoveloksyder.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for tørrvasking av en varm gass inneholdende svoveloksyder innbefattende trinnene: a) innføring av gassen i spraytørkesonen i en spray-tørker som har minst en spraytørkesone og en sekundær tørkesone og et gassutløp; b) samtidig føring av gassen i spraytørkesonen i kontakt med små dråper inneholdende en væske og faste partikler av en alkali- eller alkalisk reaktant for å reagere svoveloksydet med reaktanten; og c) overføring av de resulterende partikler av reaktant og av delvis reagert og ureagert væske fra spray-tørkesonen til den sekundære tørkesonen; karakterisert ved at patiklene oppsamles på et i tverretningen bevegbart, perforert oppsamlingselement som befinner seg i nevnte spraytørkesone, hvorved driftsparametrene i spraytørkesonen justeres slik at fuktighetsinnholdet i matten som dannes på oppsamlingselementet, er minst 12% for derved å tillate at partiklene bare delvis tørkes til en klebrig tilstand før de når oppsamlingselementet, hvorved de klebrige dråpene som er oppsamlet på oppsamlingselementet, blir bundet sammen til dannelse av en matte som har en tilstrekkelig porøsitet til å la gassen strømme derigjennom; et trykkfall opprettes i spraytørkesonen over oppsamlingselementet slik at en vesentlig del av gassen tvinges gjennom oppsamlingselementet, idet matten som er dannet i spraytørkesonen, inneholder reaksjonsproduktene av svoveloksyder og reaktanten, og idet fjerningen av matten fra spraytørkesonen gjennom den sekundære tørkesonen bevirkes ved fjerning av oppsamlingselementet på tvers i forhold til nevnte spraytørkesone.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gassen innbefatter en røkgass inneholdende partikkelformig materiale, og at matten ytterligere tjener som et filtermedium for fjerning av det partikkelformige materiale fra gassen idet den passerer gjennom matten.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at reaktanten velges fra gruppen bestående av natriumkarbonat, natriumbikarbonat, natriumhydroksyd, natriumseskvikarbonat, kalsiumoksyd, kalsiumhydroksyd, kalsiumkarbonat, dolomitt og blandinger derav.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at væsken er vann, og at reaktanten er kalsiumoksyd, kalsiumhydroksyd eller en blanding derav.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at væsken sprøytes som dråper inn i spraysonen i spraytørken, og at reaktanten innføres i spraysonen i spraytørkeren i pulverform og bringes i kontakt med væske-dråpene til dannelse av reaktant-væskedråper som kommer i kontakt med gassen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den innkommende varme gassen bringes i kontakt med en findispergert spray av en væskeoppslemming eller dispersjon av reaktanten.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en del av matten findeles i pulverform og resirkuleres for innføring i spraysonen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at spraytørkeren utrustes med minst en sekundær tørke-sone ; matten beges inn i den sekundære tørkesonen før fjerning fra oppsamlingselementet; minst en del av gassen som passerer gjennom matten i den primære spraytørkesonen, gjenvinnes; og den gjenvunnede gass tøres gjennommatten i den sekundære tørkesonen for reaksjon av resterende svoveloksyder med ureagerte partikler av reaktanten i matten.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at spraytørkeren utrustes med minst en sekundær tørke-sone ; matten beges inn i den sekundære tørkesonen før fjerning fra oppsamlingselementet; den varme gassen føres først gjennom matten i den sekundære tørkesonen; og denne gassen gjenvinnes og anvendes som gassen i trinn (a).