PL167236B1 - Sposób i urzadzenie do zwilzania czastek zawartych w strumieniu gazu PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób zwilzania czastek zawartych w strumieniu gazu, w którym pierwszy i drugi strumien gazu oddziela sie od wspólnego calkowitego strumienia gazu przed zwilzaniem, po czym po zwilzeniu pierwszy i drugi strumien gazu laczy sie we wspólny strumien gazu, znamienny tym, ze ze strumienia gazu zawierajacego czastki alkaliczne i gazowe tlenki siarki oddziela sie strumien czastek alkalicznych stanowiacy pierwszy strumien (2), które to czastki zwilza sie na etapie zwilzania, po czym za etapem zwilzania laczy sie pierwszy (2) i drugi (3) strumien gazu w polaczony strumien (5) gazu zawierajacego produkt reakcji wody i czastek alkalicznych z tlenkami siarki. 4. Urzadzenie do zwilzania czastek zawartych w stru- mieniu gazu zawierajacego zespól do oddzielania pierwszego strumienia gazu i drugiego strumienia gazu do calkowitego strumienia wplywajacego do tego zespolu, zespól do zwilzania strumienia gazu i zespól do laczenia pierwszego zwilzonego stru- mienia gazu i drugiego strumienia gazu, znamienne tym, ze zespól (4) do zwilzania strumienia gazu jest usytuowany na dro- dze przeplywu pierwszego strumienia (2) gazu, za zespolem do oddzielania pierwszego strumienia (2) i drugiego strumienia (3), a zespól do laczenia pierwszego strumienia (2) i drugiego stru- mienia (3) gazu jest usytuowany za zespolem (4) do zwilzania. F ig. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Proeamiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu.

W procesach zajmujących się przdpłpwem gazu, który zawiera cząstki, takie jak kurz, istnieje kilka powodów zwilżania tych cząstek. Procesy takie obejmują na przykład zwiększanie zdolności rozdzielania elektrofiltra oraz odsiarczanie gazów spalinowych, zwłaszcza gdy strumień gazu zawiera cząstki zasadowe, na przykład cząstki tlenku wapnia (CaO).

W obecności dostępnych sposobach czynnik zwilżający, taki jak woda, dodawany jest do strumienia gazu niosącego cząstki w taki sposób, iż cały strumień gazu poddawany jest wpływowi czynnika zwilżającego. Zwłaszcza, gdy niepożądane jest obniżenie temperatury strumienia gazu, na przykład gazów spalinowych lub wylotowych, poniżej temperatury odpowiadającej punktowi rosy danego strumienia gazu, występuje problem związany z

167 236 faktem, że cząstki zawarte w strumieniu gazu nie mogą być dokładnie zwilżone lub ich zwilżanie pozostaje niepełne. Niepełne zwilżanie stanowi problem zwłaszcza w procesach zwilżania typu zwężkowego.

Znane jest z opisu patentowego ZSRR nr 1 087 160 urządzenie do oczyszczania na mokro gazów z pyłu, zawierające dwa kanały oraz dodatkowy kanał gazowy, którego króciec wylotowy jest umieszczony współosiowo pomiędzy rowkami, a jego górny koniec znajduje się na poziomie dolnych brzegów rowków. Strumienie gazu płynącego kanałami pierwszym i drugim łączą się dokładnie w fazie zwilżania. Strumień gazu płynącego kanałem pierwszym wpływając szczeliną pomiędzy rowkami a dodatkowym kanałem gazowym, wybija fontannę cieczy ze zbiornika, która pokrywa górną część dodatkowego kanału gazowego. W tę fontannę cieczy wpływa od dołu strumień gazu płynący drugim kanałem i dodatkowym kanałem. W tej strefie oba strumienie gazu łączą się ze sobą mieszając się jednocześnie z cieczą. Następnie cały, tak zwilżony strumień, jest przenoszony do strefy oddzielania.

Sposób zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu, według wynalazku, polega na tym, że ze strumienia gazu zawierającego cząstki alkaliczne i gazowe tlenki siarki oddziela się strumień cząstek alkalicznych stanowiący pierwszy strumień, które to cząstki zwilża się na etapie zwilżania, po czym za etapem zwilżania, łączy się pierwszy i drugi strumień gazu we wspólny strumień gazu zawierający produkt reakcji wody i cząstek alkalicznych z tlenkami siarki.

Korzystnie pierwszy strumień gazu zwilża się ilością wody, która jest większa od ilości wody powodującej obniżenie temperatury poniżej temperatury punktu rosy tego strumienia i tak dobiera się przepływ objętościowy i temperaturę drugiego strumienia gazu, że podwyższa się temperaturę punktu rosy połączonego strumienia.

Korzystnie stosuje się pierwszy strumień gazu stanowiący 5% do 50% połączonego strumienia gazu.

Urządzenie do zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zespół do zwiiżania strumienia gazu jest usytuowany na drodze przepływu pierwszego strumienia gazu, za zespołem do oddzielania pierwszego strumienia i drugiego strumienia, a zespół do łączenia pierwszego strumienia i drugiego strumienia gazu jest usytuowany za zespołem do zwilżania.

Korzystnie zespół do zwilżania pierwszego strumienia gazu zawiera co najmniej jedną dyszę.

Korzystnie zespół do oddzielania zawiera separator dynamiczny.

Korzystnie zespół do oddzielania zawiera separator kierunkowy.

Korzystnie zespół do oddzielania zawiera separator cyklonowy.

Rozwiązanie, według wynalazku, zapewnia to, że cząstki zawarte w gazie zostają skutecznie zwilżone, a inne czynniki mające wpływ na proces są korzystnie dopasowywane.

Przedmiot wynalazku jest w przykładzie wykonania przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu, według wynalazku; w pierwszym przykładzie wykonania, schematycznie, fig. 2 - urządzenie do zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu, w drugim przykładzie wykonania, według wynalazku, schematycznie.

Na figurach 1 i 2 pokazano całkowity strumień gazu 1, od którego oddzielany jest pierwszy strumień gazu 2, który zawiera zasadniczo wszystkie cząstki niesione przez całkowity strumień gazu 1, oraz drugi strumień gazu 3, który jest zasadniczo wolny od cząstek. Ponadto, pokazano zespół 4 związany z przejściem całkowitego strumienia gazu 1 służący do zwilżania tego pierwszego strumienia gazu 2. Poza tym, pokazano połączony strumień gazu 5 stanowiący sumę całkowitego strumienia gazu 1 i czynnika zwilżającego.

Na figurze 1 przedstawione je,st urządzenie, w którym zespół do oddzielania zawiera tak zwany separator siatkowy 6, zaś fig. 2 ilustruje przykład wykonania urządzenia, w którym zespół do oddzielania zawiera separator cyklonowy 7. Oba zespoły do oddzielania działają na zasadach praw dynamiki. Stopień oddzielenia może się różnić od 50% do 95%. Udział pierwszego strumienia gazu 2 w całkowitym strumieniu gazu 1 może wynosić od 5% do 50%.

167 236

Separator siatkowy 6, pokazany na fig. 1, zawiera płytki 8 lub podobne elementy osadzone kolejno w kierunku przepływu gazu, w obszarze określonym przekrojem poprzecznym kanału przepływu 9, przy czym płytki 8 tworzą korzystnie zbieżne przejście po środku kanału przepływu 9 dla pierwszego strumienia gazu 2 niosącego cząstki. W tym kontekście separator siatkowy 6 tworzy wymienioną powyżej konstrukcję płytkopodobną, będącą tak zwanym separatorem dynamicznym, którego efekt oddzielania oparty jest na zmianie kierunku przepływu w strumieniu gazu. Drugi strumień gazu 3 obejmuje strumień przechodzący przez obszar między płytkami 8 lub podobnymi, umocowanymi kolejno z kierunku przepływu i jest zasadniczo wolny od cząstek, ponieważ powstaje jako połączenie częściowych strumieni płynących w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu. W celu osiągnięcia procesu zwilżania zespół 4 do zwilżania pierwszego strumienia gazu 2 umieszczony jest w odpowiednim położeniu w przejściu pierwszego strumienia gazu 2. Wtrysk czynnika zwilżającego, takiego jak woda, może być uzyskany przy pomocy jednej lub paru dysz. Rozpylenie czynnika zwilżającego można osiągnąć przez poddanie czynnika zwiiżającego działaniu ciśnienia lub przy pomocy tego czynnika. Pierwszy strumień gazu 2 i drugi strumień gazu 3 łączone są w kanale przepływu 9 za separatorem siatkowym 6, przy czym zwilżone cząstki są rozproszone w zespolonym strumieniu gazu 5.

Na figurze 2 pokazano separator cyklonowy 7, przy czym dolny odcinek 10 separatora cyklonowego 7 służy do odprowadzania pierwszego strumienia gazu 2, który jest zwilżany przy użyciu zespołu 4 umieszczonego w kanale przepływu 11, połączonego z dolnym odcinkiem 10 separatora cyklonowego 7. Środkowa rura 12 separatora cyklonowego 7 wykorzystywana jest do wprowadzania w górę drugiego strumienia gazu 3 wzdłuż kanału przepływu 13. Pierwszy strumień gazu 2 i drugi strumień gazu 3 łączą się na przykład, w łączniku 14 znajdującym się przy dolnym odcinku separatora cyklonowego 7, a następnie przemieszczane są dalej do następnych etapów procesu.

Reasumując, urządzenie oparte jest na przesyłaniu osobno pierwszego strumienia gazu 2 i drugiego strumienia gazu oddzielanych od całkowitego strumienia gazu 1 do miejsca połączenia w zespolony strumień gazu 5. W przypadku separatora siatkowego 6, między kanałem przepływu 9 i płytkami 8 przepływa drugi strumień gazu 3, podczas gdy pierwszy strumień gazu 2 przepływa między płytkami 8 poza zespół do zwilżania 4. W przypadku separatora cyklonowego 7 drugi strumień gazu 3 przesyłany jest do łącznika 14 wzdłuż rury środkowej 12 i kanału przepływu 13, podczas gdy pierwszy strumień gazu 2 przechodzi do łącznika 14 z dolnego odcinka 10 separatora cyklonowego 7.

Sposób oparty jest na fakcie, że pierwszy strumień gazu zawiera stosunkowo wysokie zagęszczenie cząstek w porównaniu ze strumieniami gazu i całkowitym połączonym. Całkowity strumień gazu podzielony zostaje na częściowe strumienie, które zawierają zasadniczo wszystkie cząstki unoszone przez strumień całkowity, przy czym w tak utworzonym pierwszym strumieniu gazu zagęszczenie cząstek jest większe niż w całkowitym i połączonym strumieniu gazu. Tak więc ilość czynnika zwilżającego może znacznie przekroczyć ilość czynnika zwilżającego, który spowoduje obniżenie temperatury poniżej temperatury punktu rosy pierwszego strumienia gazu. W ten sposób pierwszy strumień gazu oraz cząstki w nim zawarte mogą być skutecznie zwilżone. Jeśli cząstki zawierają tlenki zasadowe, takie jak tlenek wapnia (CaO), są one skutecznie przemieniane w wodorotlenki, takie jak wodorotlenek wapnia ((Ca^OH)z). Wodorotlenek wapnia reaguje skutecznie z dwutlenkiem siarki. Po etapie zwilżania do pierwszego strumienia gazu włączony zostaje drugi strumień gazu, który jest strumieniem oddzielonym od całkowitego strumienia gazu przed etapem zwilżania i doprowadzanym do punktu połączenia jako strumień mechanicznie oddzielony od pierwszego strumienia. Gdy pierwszy zwilżony strumień gazu oraz drugi strumień gazu, zasadniczo wolny od cząstek, zostaną połączone ze sobą, to temperatura połączonego strumienia gazu, oraz inne wielkości mające wpływ na proces mogą być dobrane w sposób korzystny dla prowadzonego procesu. Zwłaszcza, gdy temperatura połączonego strumienia gazu przekracza temperaturę odpowiadającą punktowi rosy strumienia gazu, to w całym strumieniu gazu zachodzą reakcje zatrzymujące siarkę.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu, w którym pierwszy i drugi strumień gazu oddziela się od wspólnego całkowitego strumienia gazu przed zwilżaniem, po czym po zwilżeniu pierwszy i drugi strumień gazu łączy się we wspólny strumień gazu, znamienny tym, że ze strumienia gazu zawierającego cząstki alkaliczne i gazowe tlenki siarki oddziela się strumień cząstek alkalicznych stanowiący pierwszy strumień (2), które to cząstki zwilża się na etapie zwilżania, po czym za etapem zwilżania łączy się pierwszy (2) i drugi (3) strumień gazu w połączony strumień (5) gazu zawierającego produkt reakcji wody i cząstek alkalicznych z tlenkami siarki.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy strumień (2) gazu zwilża się ilością wody, która jest większa od ilości wody powodującej obniżenie temperatury poniżej temperatury punktu rosy tego strumienia i tak dobiera się przepływ objętościowy i temperaturę drugiego strumienia gazu (3), że podwyższa się temperaturę punktu rosy połączonego strumienia gazu (5).
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się pierwszy strumień (2) gazu stanowiący 5% do 50% połączonego strumienia gazu (5).
4. 4. Urządzenie do zwilżania cząstek zawartych w strumieniu gazu zawierającego zespół do oddzielania pierwszego strumienia gazu i drugiego strumienia gazu do całkowitego strumienia wpływającego do tego zespołu, zespół do zwilżania strumienia gazu i zespół do łączenia pierwszego zwilżonego strumienia gazu i drugiego strumienia gazu, znamienne tym, że zespół (4) do zwilżania strumienia gazu jest usytuowany na drodze przepływu pierwszego strumienia (2) gazu, za zespołem do oddzielania pierwszego strumienia (2) i drugiego strumienia (3), a zespół do łączenia pierwszego strumienia (2) i drugiego strumienia (3) gazu jest usytuowany za zespołem (4) do zwilżania.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zespół (4) do zwilżania pierwszego strumienia gazu (2) zawiera co najmniej jedną dyszę.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że zespół do oddzielania zawiera separator dynamiczny (6,7).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że zespół do oddzielania zawiera separator kierunkowy (6).
8. 8. Urządzenie według zastre. 6, znamieime tym, ee zespm do oddzielania zawiera separator cyklonowy (7).