PL161872B1 - Sposób odsiarczania gazów spalinowych w kotlach weglowych, zwlaszcza z rusztem mechanicznym PL - Google Patents

Abstract

Sposób odsiarczania gazów spalinowych w kotlach weglowych, zwlaszcza z rusztem mechanicznym, oparty na suchej metodzie wapiennej, w którym w komorze spalania kotla wiaze sie dwutlenek siar ki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nosnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulujacych spalin, znamienny tym, ze jako addytyw wprowadza sie mieszanine odpadów wapiennych z zakladów sodowych i co najmniej jednego ze znanych addytywów wapiennych w ilosciach zapewniajacych lacznie stosunek molowy Ca:S w przedziale od 1,2:1 do 1,8:1. P L 1 6 1 8 7 2 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odsiarczania gazów spalinowych w kodach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, według suchej metody wapniowej.

Znane dotychczas i stosowane sposoby odsiarczania gazów spalinowych w kodach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, według suchej metody wapiennej, polegają na tym, że w komorze spalania danego koda wiążę się dwudenek siarki SO2 poprzez wprowadzanie do tej komory, na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulujących spalin, różnego rodzaju addytywów wapniowych w ilościach zapewniających odpowiedni określany doświadczalnie stosunek molowy Ca:S.

Jako addytywy wapniowe najczęściej stosuje się dotychczas mielony kamień wapienny, dolomit oraz wapno hydratyzowane.

Z polskiego opisu patentowego nr 124 913 znane jest stosowanie jako addytywu w zastosowaniu do palenisk fluidalnych wapna pokarbidowego w ilości zapewniającej stosunek molowy Ca:S w przedziale 1,5:1 do 1:1.

Z polskiego opisu patentowego nr 104 943 znane jest stosowanie jako addytywu wapniowego tzw. wapna podekarbonizacyjnego stanowiącego odpad poreakcyjny, otrzymywany w procesie strącania twardości wody węglanowej.

Stosowanie wyżej wymienionych addytywów wapiennych wiąże się z szeregiem niedogodności.

W przypadku stosowania kamienia wapiennego czy dolomitu niedogodnościąjest złożona i kosztowna obróbka przygotowawcza, zwłaszcza zaś koszt ich przemiału z uwagi na twardość tych materiałów. Dla osiągnięcia średniego poziomu odsiarczania gazów wymagane jest często wprowadzanie tych addytywów w znacznych ilościach do komory spalania, co powoduje zwiększenie masy stałych odpadów z paleniska kotła. Nadto stosowanie tych addytywów wiąże się z koniecznością eksploatacji złóż wapiennych wykorzystywanych głównie dla celów budownictwa, co znacznie ogranicza możliwość ich przemysłowego stosowania w szerokiej skali. Jednocześnie ich wysoka cena, w szczególności w rejonach znacznie oddalonych od złóż wapiennych, wpływa na podwyższenie kosztów ich stosowania.

Niedogodności stosowania wapna pokarbidowego i wapna podekarbonizacyjnego wynikają z faktu, że w kraju istnieją bardzo małe, wobec zapotrzebowania ilości tych odpadów, co powoduje, że mogą one być stosowane ewentualnie jako kilkunastoprocentowy okresowy dodatek do addytywu podstawowego w niektórych kotłowniach, natomiast nie istnieje możliwość stałego stosowania ich w większości lub wszystkich instalacjach odsiarczania gazów spalinowych w kotłach węglowych.

W spsobie odsiarczania gazów spalinowych w kotłach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, według wynalazku, opartym na suchej metodzie wapniowej, w którym w

161 872 komorze spalania kotła wiąże się dwutlenek siarki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulujących spalin, istota rozwiązania polega na tym, że jako addytyw wprowadza się mieszaninę wapiennych odpadów z zakładów sodowych i co najmniej jednego ze znanych addytywów wapiennych w ilościach zapewniających łącznie stosunek molowy Ca:S w przedziale 1,2:1 do 1,8:1.

Sposób według wynalazku w znacznym stopniu eliminuje dotychczasowe niedogodności związane ze stosowaniem znanych addytywów opisane w stanie techniki. Okazało się, że odpady wapienne z zakładów sodowych dzięki swoim właściwościom fizyko- chemicznym mają znacznie większe zdolności sorpcyjne niż dotychczas stosowane powszechnie występujące addytywy. Zwiększa to zjednej strony efektywność sposobu odsiarczania gazów w kodach węglowych, a jednocześnie umożliwia stosowanie ich w znacznie mniejszych ilościach niż addytywy dotychczasowe.

Przy tym odpady wapienne z zakładów sodowych składowane są obecnie w dużych ilościach na hałdach zajmujących znacznie powierzchnie terenu oddziaływując szkodliwie na środowisko naturalne, zaś zagospodarowanie ich sposobem według wynalazku umożliwia nie tylko likwidację wspomnianych hałd, lecz jednocześnie określone korzyści ekonomiczne i ekologiczne. Pozwala to poprzez wykorzystanie odpadów obniżyć koszty działalności ciągłej instalacji odsiarczania spalin. Niewielka twardość pozwala przy niskich kosztach uzyskać odpowiednią ziarnistość tych odpadów wapiennych z zakładów sodowych przed wprowadzeniem ich z dodatkiem znanego addytywu do komory spalania kotła węglowego. Możliwość stosowania jej w ilościach mniejszych niż dotychczasowe addytywy powoduje korzystne znaczne obniżenie masy stałych odpadów z paleniska koda.

Prócz tego stosowanie odpadów wapiennych z zakładów sodowych pozwala odciążyć eksploatację złóż wapiennych, wykorzystywanych głównie na cele budownictwa. Jako ogólnie dostępny w dużych ilościach addytyw odpady wapienne z zakładów sodowych wykorzystane sposobem według wynalazku, mogą zapewnić ciągłą pracę większości instalacji odsiarczania spalin kodów węglowych, pracujących w oprarciu o suchą metodę wapienną. Należy przy tym podkreślić, że skład chemiczny, umożliwiający bezpośrednie wykorzystanie jako addytywu w procesie odsiarczania spalin o dużej skuteczności wiązania dwutlenku węgla, ma znaczna część odpadów wapiennych z zakładów sodowych.

Jednakże część z nich przed zastosowaniem ich jako składnika addytywu, sposobem według wynalazku, wymaga usunięcia z nich chlorków sodu. Stąd przed zastosowaniem istnieje konieczność dobrego rozpoznania składu chemicznego odpadów wapiennych z danego zakładu sodowego.

Z przeprowadzonych prób technicznych z odpadami wapiennymi z Janikowskich Zakładów Sodowych w mieszaninie z jednym ze znanych addytywów, liczony względem stężenia SO2 w gazach, przed ich dodaniem do komory spalania koda węglowego WR-5, poziom odsiarczania wynosi co najmniej 55%.

Przykład. Proces odsiarczania gazów spalinowych odbywa się w kodę węglowym typu WR-5 z rusztem mechanicznym. Przy spalaniu węgla o średniej wartości opałowej 20 Ml/kg i udziale siarki całkowitej średnio 1%, w komorze spalania koda średnia temperatura wynosi 650°C i zmienia się średnio od około 900°C na wysokości 1 metra nad ruchomym rusztem usytuowanym w połowie długości komory spalania do około 400°C pod stropem rurkowym.

Suche i drobno zmielone wapno pokarbidowe oraz odpady wapienne z Janikowskich Zakładów Sodowych o ziarnistości d < 20 pm podawane są jako mieszanina z dozownika materiałów sypkich na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza wtórnego z 10% dodatkiem recyrkulujących spalin, przez kolektor i dysze wdmuchujące do komory spalania kotła. Ilość podawanych w mieszaninie odpadów wapiennych z zakładów sodowych wynosi 90%, zaś wapna pokarbidowego około 10%, co zapewnia stosunek molowy Ca:S równy 1,4:1. Skład gazów spalinowych analizowany jest w sposób ciągły. Poziom odsiarczania gazów liczony względem stężenie SO2 w gazach spalinowych przed dodaniem addytywu, ma wartość średnią ponad 68%.

Z uwagi na fakt, że odpady wapienne z różnych zakładów sodowych i różnych procesów mogą różnić się składem chemicznym między sobą, doboru addytywu dla konkretnego koda węglowego dokonuje się z uwzględnieniem warunków procesu spalania węgla w danym kotle, w szczególności wartości temperatur w komorze spalania kotła.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób odsiarczania gazów spalinowych w kotłach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, oparty na suchej metodzie wapiennej, w którym w komorze spalania koda wiąże się dwutlenek siarki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulujących spalin, znamienny tym, że jako addytyw wprowadza się mieszaninę odpadów wapiennych z zakładów sodowych i co najmniej jednego ze znanych addytywów wapiennych w ilościach zapewniających łącznie stosunek molowy Ca:S w przedziale od 1,2:1 do 1,8:1.