PL180622B1 - Sposób mokry odsiarczania gazów spalinowych i instalacja do mokrego odsiarczania gazów spalinowych PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób mokry odsiarczania gazów spalinowych za pomoca stalego srodka odsiarczajacego, w którym gazy spalinowe odprowa- dzone z urzadzen do spalania, doprowadza sie do kontaktu z ciecza chlonna w strefie wchlaniania, po czym zobojetnia sie kwasowa ciecz chlonna z wchlonietym tlenkiem siarki za pomoca weglanu wapniowego w strefie zobojetniania i zawraca co najmniej czesc zobojetnionej cieczy chlonnej do strefy wchlaniania, znamienny tym, ze pozostawia sie staly weglan wapniowy CaCO3 o wielkosci czastek znacznie wiekszej niz wielkosc czastek produktu reakcji w strefie zobojetniania cieczy chlonnej i odprowadza sie ciecz chlonna, której glównym skladnikiem jest woda, 1 produkt staly w postaci CaS04 1/2 H 2O powstaly z tlenku siarki, ze strefy zobojet- niania, po czym zatrzymuje sie prace instalacji mokrej do odsiar- czania gazu po wzroscie mierzonej wartosci pH cieczy chlonnej z wchlonietym tlenkiem siarki powyzej 4,0 oraz miesza sie weglan wa- pniowy w strefie zobojetniania podczas uruchamiania lub pracy in- stalacji do odsiarczania, nadajac mu równomierna wysokosc w calej strefie zobojetniania. 10. Instalacja do mokrego odsiarczania gazów spalinowych za pomoca stalego srodka odsiarczajacego, zawierajaca wieze do wchlaniania, posiadajaca w górnej czesci dysze rozpylajace, zespól do zobojetniania kwasowej cieczy chlonnej z wchlonietym tlen- kiem siarki oraz przewód cyrkulacyjny cieczy chlonnej, znamienna tym, ze dolna czesc wiezy jest polaczona z komora weglanu wap- niow ego CaCO 3 (19), oraz w zespole zobojetniania jest umiesz- czony zespól mieszania (1 7 , 1 8 , 2 5 , 2 6 , 27). FIG. 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu mokrego odsiarczania gazów spalinowych i instalacji do mokrego odsiarczania gazów spalinowych.

Chodzi tu zwłaszcza o sposób mokry i instalację do mokrego odsiarczania gazów spalinowych do ekonomicznego usuwania tlenków siarki z gazów spalinowych odprowadzanych z urządzeń do spalania, takich jak kotły, z wysoką sprawnościąodsiarczania, mniejszym zużyciem energii do rozdrabniania stałych środków odsiarczających, takich jak kamień wapienny i mniejszym spadkiem sprawności odsiarczania ze względu na obecność związków glinu i fluoru w cieczy chłonnej.

Tlenki siarki (określane dalej po prostu jako SO₂) występujące w gazach spalinowych w wyniku spalania paliw kopalnych w elektrowniach termicznych etc., są jednym z głównych czynników stwarzających w skali światowej problemy ekologiczne, takie jak zanieczyszczenie

180 622 powietrza, kwaśne deszcze i podobne. W związku z tym duże znaczenie mająbadania nad sposobami odsiarczania gazów spalinowych pod kątem usuwania z nich SO₂ i prace nad rozwijaniem instalacji do odsiarczania gazów spalinowych.

Do odsiarczania gazów spalinowych zaproponowano różne techniki, ale najważniejszą z nich jest technika mokra. Można ją podzielić na metodę sodową, wapniową i magnezową w których jako ciecz chłonną stosuje się, odpowiednio, związki sodu, wapnia i magnezu. Wspomniana powyżej metoda sodowa jest znakomita z punktu widzenia reaktywności pomiędzy cieczą chłonną a SO₂, ale stosowane w niej związki sodu są bardzo drogie. Ten czynnik zadecydował o tym, że w instalacjach do odsiarczania gazów spalinowych z dużych kotłów w elektrowniach powszechnie stosuje się metodę wapniową w której używa się stosunkowo tanich związków wapnia, takich jak węglan wapniowy.

Metodę odsiarczania za pomocą związków wapnia, takich jak ciecz chłonna, dzieli się generalnie na natryskową zwilżonych ścian i pęcherzykową w zależności od sposobu kontaktowania się gazu z cieczą. Każdy z tych sposobów ma swoiste cechy charakterystyczne, ale najbardziej popularnym i niezawodnym z nich jest sposób natryskowy, i właśnie jego najczęściej stosuje się na świecie. Konwencjonalna instalacja do odsiarczania natryskowego składa się z trzech wież, tj. wieży chłodniczej do chłodzenia i odpylania gazów spalinowych, wieży odsiarczającej do wtryskiwania cieczy chłonnej do gazów spalinowych i jej reagowania z SO₂, oraz wieży utleniającej, do utleniania siarczynu wapniowego powstającego w wieży odsiarczającej. Ostatnio opracowano jedno wieżową instalację odsiarczającą (i metodę utleniania w zbiorniku), w której wieża odsiarczająca realizuje funkcje chłodzenia i utleniania. Obecnie instalacje tego typu stają się najbardziej popularnymi urządzeniami w technice natryskowej.

Konwencjonalną jednowieżowa instalacja odsiarczająca składa się z korpusu wieży, kanału wlotowego, kanału wylotowego, dyszy rozpylającej, pompy cieczy chłonnej, zbiornika cyrkulacyjnego, mieszadła, dmuchawy powietrza, odmgławiacza, rury drenażowej cieczy chłonnej, rury drenażowej gipsu, rury zasilającej doprowadzającej kamień wapienny, wirówki odwadniającej i tym podobnych urządzeń. Dysze rozpylające rozmieszczone są w płaszczyznach poziomych ułożonych w pionie w kilku stopniach. Mieszadło i dmuchawa powietrza łączą się ze zbiornikiem cyrkulacyjnym umieszczonym w spodniej części wieży odsiarczającej, w którym znajduje się ciecz chłonna, natomiast odmgławiacz usytuowany jest w najwyższej części wieży odsiarczającej lub w kanale wylotowym.

Odprowadzane z kotła gazy spalinowe wprowadza się kanałem wlotowym do korpusu wieży odsiarczającej a odprowadza z niej kanałem wylotowym. W trakcie tego procesu pompuje się ciecz chłonną za pomocą pompy rurą drenażową cieczy chłonnej i rozpyla dyszami rozpylającymi w celu doprowadzenia do kontaktu typu gaz-ciecz cieczy chłonnej z gazami spalinowymi. Po rozpyleniu, ciecz chłonna pochłania wybiórczo SO₂ z gazów spalinowych, w wyniku czego powstaje siarczyn wapniowy. Ciecz chłonna z powstałym w ten sposób siarczynem wapniowym spływa do zbiornika cyrkulacyjnego, gdzie miesza jąmieszadło, a powietrze, doprowadzane dmuchawą utlenia znajdujący się w niej siarczyn wapniowy do gipsu. Środek odsiarczający, na przykład kamień wapienny, doprowadza się do cieczy chłonnej w zbiorniku cyrkulacyjnym rurą doprowadzającą kamienia wapiennego. Jedną część cieczy chłonnej ze zbiornika cyrkulacyjnego, w którym znajdują się razem kamień wapienny i gips, ponownie pompuje się pompą i rurą drenażową do dysz rozpylających, natomiast inną część tej cieczy pompuje się rurą drenażową gipsu do wirówki odwadniającej. Mniejsze kropelki cieczy chłonnej, rozpylone z dysz natryskowych, porywa gaz spalinowy; zbiera je odmgławiacz usytuowany w górnej części wieży odsiarczającej.

W znanych dotychczas i opisanych powyżej instalacjach wy stępuj ąnastępujące problemy.

(1) W cieczy chłonnej znajdująsię oprócz węglanu wapniowego (kamień wapienny), który pochłania SO₂, również znaczne ilości gipsu, nie biorącego czynnego udziału w pochłanianiu. W miarę wzrostu udziału kamienia wapiennego w cieczy chłonnej w celu zwiększenia sprawności odsiarczania, jakość gipsu spada do niedopuszczalnego poziomu.

(2) Znaczne zużycie energii na rozdrabnianie kamienia wapiennego.

180 622 (3) W przypadku występowania w cieczy chłonnej związków glinu i fluoru, powierzchnię cząstek kamienia wapiennego pokrywają nieaktywne związki tych pierwiastków, co zmniejsza sprawność odsiarczania.

W związku z tym, celem wynalazku jest uzyskanie sposobu mokrego odsiarczania gazów spalinowych i instalacji do jego realizacji, umożliwiających rozwiązanie opisanych powyżej problemów występujących w instalacjach konwencjonalnych, oraz zapewniających ekonomiczne osiągnięcie wyższej sprawności odsiarczania, bez pogarszania jakości produktów stałych wytwarzanych ze stałego środka odsiarczającego.

Sposób mokrego odsiarczania gazów spalinowych i instalacja do jego realizacji mające wyższe sprawności odsiarczania, powinny umożliwić zmniejszenie kosztów energii na rozdrabnianie stałego środka odsiarczającego oraz łatwiejsze oddzielanie stałego środka odsiarczającego zawartego w cieczy chłonnej i produktów stałych wytworzonych ze stałego środka odsiarczającego.

Sposób mokry odsiarczania gazów spalinowych za pomocą stałego środka odsiarczającego, w którym gazy spalinowe odprowadzone z urządzeń do spalania, doprowadza się do kontaktu z cieczą chłonną w strefie wchłaniania, po czym zobojętnia się kwasowąciecz chłonnąz wchłoniętym tlenkiem siarki za pomocą węglanu wapniowego w strefie zobojętniania i zawraca co najmniej część zobojętnionej cieczy chłonnej do strefy wchłaniania, według wynalazku polega na tym, że pozostawia się stały węglan wapniowy CaCO₃ o wielkości cząstek znacznie większej niż wielkość cząstek produktu reakcji w strefie zobojętniania cieczy chłonnej i odprowadza się ciecz chłonną, której głównym składnikiem jest woda, i produkt stały w postaci CaSO₄« 172 H₂O powstały z tlenku siarki, ze strefy zobojętniania, po czym zatrzymuje się pracę instalacji mokrej do odsiarczania gazu po wzroście mierzonej wartości pH cieczy chłonnej z wchłoniętym tlenkiem siarki powyżej 4,0 oraz miesza się węglan wapniowy w strefie zobojętniania podczas uruchamiania lub pracy instalacji do odsiarczania, nadając mu równomierną wysokość w całej strefie zobojętniania.

Korzystnie przed zobojętnieniem cieczy chłonnej po wchłonięciu przez nią gazów spalinowych utlenia się ciecz chłonną.

Korzystnie do cieczy chłonnej wprowadza się kwas karboksylowy i/lub jego sól.

Korzystnie reguluje się co najmniej ilość węglanu wapniowego lub prędkość przepływu cieczy chłonnej podnosząc wartość pH cieczy chłonnej przed wchłonięciem tlenku siarki z gazów spalinowych do wartości wyższej od stałej dysocjacji pK_a kwasu karboksylowego.

Korzystnie wyznacza się w strefie zobojętniania stężenie tlenu rozpuszczonego w cieczy chłonnej, i reguluje się ilość powietrza do utleniania cieczy chłonnej, z wchłoniętym tlenkiem siarki.

Korzystnie średnica cząstek węglanu wapniowego CaCO₃ j est większa od średnicy cząstek produktu stałego w postaci CaSO₄ ^e 1/2 H₂O wytwarzanego podczas reakcji zobojętniania.

Korzystnie przeciętna średnica cząstek CaCO₃ wynosi 0,5 mm lub więcej.

Korzystnie zatrzymuje się pracę mokrej instalacji do odsiarczania gazów po wzroście mierzonej wartości pH cieczy chłonnej z wchłoniętym tlenkiem siarki powyżej 5,5.

Korzystnie wyznacza się jedno lub więcej niż dwie wartości spośród spadku ciśnienia w warstwie węglanu wapniowego CaCO₃ w strefie zobojętniania, momentu skręcającego urządzenia do mieszania, stężenia cząstek stałych w cieczy chłonnej, ciężaru właściwego cieczy chłonnej i lepkości cieczy chłonnej wykrywając stan wymieszania warstwy węglanu wapniowego, i w razie zarejestrowania nierównomierności wysokości warstwy węglanu wapniowego w całej strefie zobojętniania, wtłacza się ciecz chłonną, gaz lub wodę do warstwy węglanu wapniowego lub miesza się warstwę węglanu wapniowego.

Instalacja do mokrego odsiarczania gazów spalinowych za pomocą stałego środka odsiarczającego, zawierająca wieżę do wchłaniania, posiadającąw gómej części dysze rozpylające, zespół do zobojętniania kwasowej cieczy chłonnej z wchłoniętym tlenkiem siarki oraz przewód cyrkulacyjny cieczy chłonnej charakteryzuje się tym, że dolna część wieży jest połączona z ko

180 622 morą węglanu wapniowego CaCO₃, oraz w zespole zobojętniania jest umieszczony zespół mieszania (17, 18, 25, 26,27).

Korzystnie instalacja zawiera, umieszczony przed zespołem zobojętniania, zespół utleniania cieczy chłonnej zawierającej wchłonięty tlenek siarki.

Korzystnie wieża do wchłaniania zawiera obszar kontaktowania się gazów spalinowych z rozpyloną cieczą chłonną.

Korzystnie w obszarze kontaktowania się gazu z cieczą pod dyszami rozpylającymi znajdują się półki rusztowe.

Korzystnie zespół zobojętniania zawiera rurę wprowadzającą gazy spalinowe do cieczy chłonnej za pomocą systemu wytwarzania pęcherzyków.

Korzystnie zespół mieszania stanowi układ rur rozpraszających i otworów rozpraszających.

Korzystnie zespół mieszania stanowi mieszadło.

Korzystnie zespół mieszania stanowi piec obrotowy.

Korzystnie zespół mieszania stanowi zgamiak.

Korzystnie zespół mieszania zapobiegający osadzaniu się cząstek produktów reakcji zawiera złożony z rur rozpraszaj ących rozgałęziony obwód rozpraszaj ący strumienia cieczy chłonnej , rozprzestrzeniony na całej dennej części komory z warstwą węglanu wapniowego CaCO₃ od części dennej do części górnej, oraz rozgałęziony obwód rozpraszający powietrza łub wody, rozprzestrzeniony, łącznie z rozgałęzionym obwodem rozpraszającym strumienia cieczy chłonnej, albo niezależnie od niego, na całej dennej.części komory z warstwą węglanu wapniowego CaCO₃.

Korzystnie złożony z rur rozgałęziony rozpraszający obwód przepływowy cieczy chłonnej zawiera pionową rurę z otworem rozpraszającym na końcu, skierowanym ku górze lub ku dołowi, przy czym w zespole zobojętniania, przeciwległe do otworu rozpraszającego, znajduje się płytka przegrodowa.

Korzystnie zespół zobojętniania jest podzielony na wiele przedziałów, i w każdym z tych przedziałów znajduje się urządzenie do ładowania węglanu wapniowego CaCO₃.

Korzystnie instalacja zawiera zespół zasilania doprowadzający węglan wapniowy CaCO₃ do zespołu zobojętniania, przy czym zespół zasilania jest wyposażony w urządzenie do mycia zapobiegające osadzaniu się stałego środka odsiarczającego na powierzchni jej ścianek.

Korzystnie wieża ma pionowy kanał przepływu gazów spalinowych, z wlotem gazów spalinowych w części dolnej wieży, a wylotem w części górnej wieży albo pionowy kanał przepływu gazów z wlotem w części górnej, a wylotem w części dolnej, albo poziomy kanał przepływu gazów spalinowych.

Korzystnie, uśredniona wagowo średnica cząstek (określana dalej po prostu jako przeciętna średnica cząstek) stałego środka odsiarczającego w postaci CaCO₃, stosowanego w niniejszym wynalazku, wynosi powyżej 0,5 mm. Stosowanie środków, których przeciętna średnica cząstek jest mniejsza niż 0,5 mm, utrudnia oddzielanie środka odsiarczającego od produktów reakcji utleniania, takich jak gips, oraz prowadzi do zmniejszania wymiarów cząstek stałego środka odsiarczającego, w postaci kamienia wapiennego, podczas jego transportu po rozdrabnianiu do instalacji do odsiarczania gazów spalinowych. Bardziej korzystnie, przeciętna średnica cząstek stałego CaCO₃ powinna wynosić powyżej 1,0 mm. Stały węglan wapniowy o przeciętnej średnicy cząstek powyżej 10 mm ma mniejszą reaktywność z punktu widzenia zobojętniania cieczy chłonnej, która wchłonęła SO₂ z gazów spalinowych, a ponadto ściera doprowadzającą go rurę, podłączoną do strefy zobojętniania instalacji do odsiarczania gazów spalinowych. W związku z tym zaleca się, żeby przeciętne średnice cząstek stosowanego w niniejszym wynalazku stałego środka odsiarczającego w postaci CaCO₃ wynosiły od 0,5 mm do 10 mm. Jednakże w istniejących stałych środkach odsiarczających w postaci kamienia wapiennego mogą znajdować się cząstki o średnicach rzędu 0,5 mm lub mniejszych, ponieważ ta zalecana przeciętna średnica jest rodzajem standardu, który nie jest tak ściśle ograniczony.

180 622

W gazach spalinowych znajduje się wiele rodzajów składników w postaci drobnych cząstek, a także, zwłaszcza w gazach z kotłów opalanych węglem, duża ilość popiołów. Popioły te usuwa się w zasadzie za pomocą takich środków jak odpylacz usytuowany w przedniej części instalacji odsiarczającej, ale ich część przedostaje się do instalacji odsiarczającej i jest wychwytywana przez rozpyloną ciecz chłonną. Jednym ze składników popiołów jest glin (Al), który częściowo rozpuszcza się w cieczy chłonnej podczas wchłaniania SO₂ i obniża jej wartość pH. Z drugiej strony, rozpylona ciecz chłonna wychwytuje również fluorowodór (HF) znajdujący się w gazach spalinowych i, w przypadku obecności wspomnianego powyżej Al, reagujący z kamieniem wapiennym, w wyniku czego powstaj ązwiązki zawieraj ące glin i fluor, na przyldad związki o wzorze chemicznym CaAlF₃ (OH)₂. Związki te osadzają się na powierzchni cząstek kamienia wapiennego i zmniejszają jego reaktywność. Wynalazcy stwierdzili brak związku pomiędzy reakcjątego typu a średnicą cząstek kamienia wapiennego. Ponadto stwierdzono również możliwość usuwania związków zawierających glin i fluor za pomocąkamienia wapiennego o przeciętnej średnicy cząstek powyżej 0,5 mm, kiedy cząstki kamienia wapiennego stykająsię ze sobą i ścierają w strefie zobojętniania kamienia wapiennego. Drobniejsze cząstki kamienia wapiennego tworzą zawiesinę w cieczy chłonnej ze względu na mniejszą średnicę i zjawisko tego typu nie występuje.

W niniejszym wynalazku zaleca się doprowadzanie stałego CaCO₃ do strefy zobojętniania w postaci zawiesiny albo doprowadzanie powietrzne w stanie suchym.

Ilość stałego środka odsiarczającego w postaci kamienia wapiennego jaką trzeba doprowadzić do strefy zobojętniania, reguluje się za pomocą podajnika o stałej ilości podawania albo za pomocą włączania i wyłączania rozdrabniarki stałego węglanu wapniowego CaCO₃, natomiast wymiary cząstek CaCO₃ reguluje się regulując prędkość działania kruszarki, etc.

Stosowany tu stały węglan wapniowy CaCO₃, tak zwany kamień wapienny oznacza skałę osadową, której głównym składnikiem jest węglan wapniowy, a ponadto taką skałę, która może też zawierać węglan magnezowy. W związku z tym, pod stosowanym tu pojęciem kamienia wapiennego należy również rozumieć dolomity, których głównym składnikiem jest CaCO₃ i MgCO₃. W kamieniu wapiennym znajdująsię zanieczyszczenia wpływające na reaktywność odsiarczania, w związku z czym pożądane jest, żeby podczas rozdrabniania na stałej powierzchni kamienia wapiennego odsłaniał się CaCO₃, którego reaktywność jest większa. Jednakże, w związku z tym, że stały środek odsiarczający w postaci kamienia wapiennego o mniejszych wymiarach cząstek łatwo przenika do produktów stałych, takich jak gips, tego typu drobne cząstki trzeba najpierw oddzielić i usunąć, nawet pomimo ich wyższej reaktywności. Z drugiej strony, zbyt duże cząstki mogłyby uszkodzić strefę zasilania kamieniem wapiennym, w związku z czym zaleca się umieszczanie w tej strefie filtru lub cyklonu do sortowania cząstek CaCO₃.

Poniżej przedstawiono podstawowe reakcje występujące w sposobie i instalacji do mokrego odsiarczania gazów spalinowych według niniejszego wynalazku. W celu lepszego zrozumienia istoty wynalazku przebieg typowych reakcji przedstawiono wzorami od (1) do (3). Przyjęto, że wszystkie reakcje przebiegające w istniejącej instalacji do odsiarczania gazów spalinowych mogą, ale nie zawsze muszą odbywać się zgodnie z wzorami (1) do (3).

Reakcje przebiegające zgodnie z wzorami (1) do (3) przedstawiono na przykładzie, w którym stałym środkiem odsiarczającym jest kamień wapienny (CaCO₃). Ciecz chłonna (której głównym składnikiem jest woda) wchłania SO₂ z gazów spalinowych, w wyniku czego powstaje H₂SO₃, utleniany następnie za pomocą powietrza do H₂SO₄ (rozcieńczony kwas siarkowy). H₂SO₄ zobojętnia się za pomocą CaCO₃ do gipsu (CaSO₄ -2H₂O).

(Reakcja wchłaniania) H₂O + SO₂ = H₂SO₃(1) (Reakcja utleniania) H₂SO₃ + l/2O₂ = H₂SO₄(2) (Reakcja zobojętniania) H₂SO₄ + CaCO₃ + H₂O = CaSO₄ -2H₂O + CO₂(3)

Utworzony w ten sposób gips zbiera się, a następnie wykorzystuje jako materiał przemysłowy, na przykład do wyrobu płyt gipsowych. Znaczna ilość kamienia wapiennego w gipsie pogarsza jakość wyrobu. Zatem w konwencjonalnych instalacjach do odsiarczania gazów spalinowych konieczne jest utrzymywanie ściśle określonego stężenia kamienia wapiennego w cieczy chłonnej na poziomie, na którym występuje reakcja zobojętniania (np. na poziomie około

180 622

1/100 gipsu). Istnieje możliwość obróbki cieczy chłonnej zawierającej gips i kamień wapienny za pomocą sortownika, na przykład cyklonu, w celu wybiórczego gromadzenia gipsu w cieczy chłonnej. Jednakże sortowanie tego typu nie jest skuteczne ze względu na małą różnicę średnic cząstek kamienia wapiennego i gipsu w konwencjonalnych instalacjach do odsiarczania gazów spalinowych, a ponadto ze względu na wysokie koszty urządzeń sortujących.

Według wynalazku, cząstki kamienia wapiennego pozostawia się w strefie zobojętniania, gdzie wartość pH cieczy chłonnej zmniejsza się ze względu na wchłanianie tlenku siarki w instalacji do odsiarczania gazów spalinowych, oraz odprowadza się z instalacji wodę i gips powstałe z tlenku siarki. Takie postępowanie umożliwia poprawę sprawności odsiarczania z równoczesnym zachowaniem jakości gipsu. W praktycznym sposobie według wynalazku, przeciętne, uśrednione wagowo średnice cząstek kamienia wapiennego stosowanego do zobojętniania cieczy chłonnej wchłaniającej SO₂ z gazów spalinowych są większe niż 0,5 mm, a korzystnie wynoszą 1,0 mm lub powyżej, co ułatwia oddzielanie kamienia wapiennego od gipsu (którego cząstki mają normalną, uśrednioną wagowo średnicę rzędu od 30 do 100 pm).

Ponadto, według wynalazku, ponieważ stosuje się kamień wapienny o stosunkowo dużej średnicy cząstek, nie ma potrzeby silniejszego rozdrabniania go, co eliminuje stosowanie silniejszych rozdrabniarek i zmniejsza koszty energii rozdrabniania.

W rozwiązaniu według wynalazku kamień wapienny można doprowadzać do strefy zobojętniania w ilościach wystarczających do uzupełniania strat podczas ciągłej pracy urządzenia w normalnych warunkach przez około 20 godzin. Zatem zaletą wynalazku jest eliminacja konieczności precyzyjnego regulowania zasilania urządzenia kamieniem wapiennym, nawet w przypadku wzrostu obciążenia gazami spalinowymi i znacznego spadku wartości pH cieczy chłonnej po wchłonięciu przez nią gazów spalinowych.

Reakcja przedstawiona wzorem (3) przebiega na powierzchni cząstek kamienia wapiennego w strefie zobojętniania. Stała styczność cieczy chłonnej zawierającej H₂SO₄ z cząstkami kamienia wapiennego intensyfikuje reakcję (3) i zwiększa sprawność odsiarczania. Z przepływem cieczy chłonnej z góry na dół przez warstwę kamienia wapiennego w strefie doprowadzania kamienia wapiennego jest związane ściskanie kamienia wapiennego, w wyniku czego powstają w nim obszary, przez które ciecz chłonna płynie wolniej, a nawet nie płynie wcale, co powoduje spadek sprawności odsiarczania. W celu rozwiązania tego typu problemów ze zgniataniem warstwy kamienia wapiennego, przepuszcza się, na przykład, ciecz chłonną z pewną prędkością przepływu, lub wyższą od niej, w kierunku z dołu do góry w warstwie kamienia wapiennego w strefie zobojętniania, co powoduje fluidyzację cząstek kamienia wapiennego, a tym samym zwiększa sprawność odsiarczania.

Wysokość warstwy kamienia wapiennego i warunki fluidyzacji kamienia wapiennego na poziomie zobojętniania według niniejszego wynalazku są trudne do ustalenia, pomimo powstawania złoża fluidalnego w postaci warstwy kamienia wapiennego, ale istnieje możliwość -wybiórczego przepływu cieczy chłonnej do dolnej części warstwy. Ponadto, w przypadku zachowania na tym samym poziomie ilości cieczy chłonnej krążącej w obszarze styczności z gazami spalinowymi, i pod warunkiem, że ciecz chłonna wpływa głównie do dolnej części warstwy kamienia wapiennego (części, w której znajduje się mniejsza ilość kamienia wapiennego), silnie spada stosunek kamienia wapiennego do cieczy chłonnej. W rezultacie spada nie tylko wartość pH cieczy chłonnej doprowadzanej do strefy kontaktu z gazami spalinowymi, ale i sprawność odsiarczania.

Istnieje możliwość istotnego wyrównania (lub zrównania) wysokości warstwy kamienia wapiennego jako całości w strefie zobojętniania, a tym samym zapobieżenia spadkowi sprawności odsiarczania poprzez zastosowanie jednego z następujących sposobów: wdmuchiwanie gazu, na przykład powietrza, w warstwę kamienia wapiennego w strefie zobojętniania, wtryskiwanie cieczy, na przykład wody, w warstwę kamienia wapiennego albo mieszanie kamienia wapiennego za pomocą elementów mieszających. Istnieje również możliwość wyrównania (lub zrównania) wysokości warstwy kamienia wapiennego jako całości w strefie zobojętniania, poprzez, zamiast po prostu wdmuchiwania gazu w warstwę kamienia wapiennego, wdmuchiwanie gazu do tej części, gdzie wtryskuje się ciecz chłonną z dna ku górze w strefie zobojętniania, w wyniku

180 622 czego do warstwy kamienia wapiennego doprowadza się gaz wraz z cieczą chłonną. Używane tu urządzenie do mieszania warstwy kamienia wapiennego stanowi mieszadło z łopatkami mieszającymi lub zgamiak usytuowany w strefie zobojętniania, urządzenie do obracania samej strefy zobojętniania i tym podobne.

Bardziej korzystnie, wyrównywanie wysokości warstwy kamienia wapiennego jako całości w strefie zobojętniania przeprowadza się za pomocą więcej niż jednego z następujących sposobów: przede wszystkim, wykrywanie stanu fluidyzacji kamienia wapiennego w wielu miejscach poprzez wyznaczanie więcej niż jednego czynnika wybranego z grupy czynników takich jak strata ciśnienia w warstwie kamienia wapiennego w licznych punktach fluidyzacji, stężenie substancj i stałej, ciężar właściwy i lepkość cieczy chłonnej (strata ciśnienia zmniej sza się w miej scach o słabej fluidyzacji, po wdmuchnięciu gazu, na przykład powietrza, lub wtryśnięciu cieczy, na przykład wody, do warstwy kamienia wapiennego w miejscach, w których fluidyzacja jest słaba, albo po wymieszaniu kamienia wapiennego za pomocą elementów mieszających.

Stratę ciśnienia w części złoża fluidalnego określa się z następującego wzoru:

P = (ciężar właściwy kamienia wapiennego - ciężar właściwy cieczy chłonnej) x (wysokość warstwy kamienia wapiennego x (1 - porowatość)

Porowatość w tym wzorze jest wartościąw stanie fluidalnym, jednakże iloczyn (wysokość warstwy kamienia wapiennego) x (1 - porowatość) jest równoważny w stanie ustalonym i fluidalnym, co umożliwia określenie z powyższej zależności wysokości warstwy kamienia wapiennego w stanie ustalonym. To jest, znając ciężar właściwy kamienia wapiennego (około 2,7) i porowatość w stanie ustalonym, która wynosi około 0,4 ale zależy od kształtu cząstek, można wyznaczyć wysokość warstwy kamienia wapiennego na podstawie straty ciśnienia P i ciężaru właściwego cieczy chłonnej. Ponadto ciężar właściwy cieczy chłonnej jest związany ze stężeniem cząstek (w zasadzie ze stężeniem cząstek gipsu) lub lepkością cieczy chłonnej, więc zamiast ciężaru właściwego można wyznaczać stężenie łub lepkość.

Intensyfikację mieszania cząstek kamienia wapiennego w cieczy chłonnej i zwiększanie efektu stykania się tych substancji ze sobąuzyskuje się stosując więcej niżjeden z następujących sposobów: wdmuchiwanie gazu, na przykład powietrza, w warstwę kamienia wapiennego, wtryskiwanie cieczy, na przykład wody, w warstwę kamienia wapiennego, albo mieszanie kamienia wapiennego za pomocą urządzeń mieszających.

Ponadto wydziela się pewna część CO₂ rozpuszczonego w cieczy chłonnej, co intensyfikuje reakcję zobojętniania i poprawia sprawność odsiarczania dzięki wdmuchiwaniu gazu, z wyjątkiem CO₂, na przykład powietrza, w warstwę kamienia wapiennego.

Niniejszy wynalazek znajduje również zastosowanie w instalacjach do odsiarczania gazów spalinowych wyposażonych w zewnętrzną wieżę do utleniania. Tego typu instalacja do odsiarczania gazów spalinowych składa się z wieży chłodzącej do chłodzenia i odpylania gazów spalinowych, wieży odsiarczającej do wtryskiwania cieczy chłonnej w celu jej reagowania z SO₂ z gazów spalinowych i wieży utleniającej do utleniania siarczynu wapniowego wytwarzanego w wieży odsiarczającej. W instalacji odsiarczającej wyposażonej w zewnętrzną wieżę utleniającą według niniejszego wynalazku przebiegają następujące reakcje podstawowe.

Ciecz chłonna (której głównym składnikiem jest woda) pochłania SO₂ z gazów spalinowych, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy (H₂SO₃), który następnie reaguje z siarczynem wapniowym (CaSO₃· 1/2 H₂O), w wyniku czego powstaje podsiarczyn wapniowy (Ca(HSO₃)₂). Następnie podsiarczyn wapniowy reaguje w strefie zobojętniania z kamieniem wapiennym, w wyniku czego powstaje siarczyn wapniowy, który zawraca się do strefy wchłaniania, gdzie reaguje z H₂SO₃ powstałym wskutek wchłaniania SO₂ z gazów spalinowych. Z drugiej strony, część siarczynu wapniowego doprowadza się do wieży utleniającej, gdzie dodaje się do niego kwas siarkowy regulując wten sposób wartość pH. Na końcu kwas siarkowy utlenia się do gipsu (CaSO₄ ·2 H₂O).

(Reakcja wchłaniania) H₂O + SO₂ = H₂SO₃

CaSO₃ ♦ 1/2H₂O + H₂SO₃ = Ca(HSO₃)₂ + 1/2H₂O (Reakcja zobojętniania) Ca(HSO₃)₂ + CaCO₃ = 2CaSO₃ · 1/2H₂O + CO₂ (Reakcja utleniania) CaSO₃ * 1/2H₂O + l/2O₂ + 3/2H₂O = CaSO₄ “2H₂O

180 622

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rysunek schematyczny jedno wieżowej mokrej instalacji do odsiarczania gazów spalinowych według przykładu 1 niniejszego wynalazku, fig. 2 - przekrój poprowadzony na fig. 1 płaszczyzną a-a, fig. 3 - powiększony widok rury z fig. 1 doprowadzającej kamień wapienny, fig. 4 - powiększony widok zmodyfikowanej strefy zobojętniania na fig. 1, fig. 5 - strefa modyfikowana w przekroju poprowadzonym płaszczyzną b-b na fig. 4, fig. 6 - wykres obrazujący związek pomiędzy pH.cieczy chłonnej, a procentem odsiarczenia lub stężeniem kamienia wapiennego w gipsie w przykładzie 1 (linia ciągła) i w przykładzie porównawczym 1 (linia przerywana), fig. 7 - wykres ilustrujący związek pomiędzy prędkością przepływu cieczy chłonnej ku górze w warstwie kamienia wapiennego, a procentem odsiarczania w przykładzie 1, fig. 8 wykres ilustrujący związek pomiędzy stężeniem pierwiastków Al i F w cieczy chłonnej, a sprawnością odsiarczania w przykładzie 1 (linia ciągła (a)) i przykładzie porównawczym (linia przerywana (b)), fig. 9 - schemat technologiczny instalacji do odsiarczania z przykładu 2, fig. 10 wykres ilustrujący zmianę sprawności odsiarczania w czasie w przykładzie 2; linią ciągłąprzedstawiono przypadek nieruchomej warstwy kamienia wapiennego w urządzeniu do zoboj ętniania, a linią przerywaną przypadek mieszania kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania, fig. 11 - schemat urządzenia do zobojętniania według przykładu 2 wyposażonego w mieszadło, fig. 12 - schemat obrotowego pieca mokrego stosowanego w urządzeniu do zobojętniania według przykładu 2, fig. 13 - schemat instalacji do odsiarczania, w której pod zbiornikiem, stosowanym jako urządzenie do zobojętniania według przykładu 2, znajduje się mieszadło grabkowe, fig. 14 - schemat instalacji do odsiarczania według przykładu 3, fig. 15 - wykres ilustrujący związek pomiędzy stężeniem tlenu rozpuszczonego w cieczy chłonnej po zobojętnieniu a sprawnością odsiarczania w przykładzie 3, fig. 16 - schemat instalacji do odsiarczania z wieżą z półkami rusztowymi, stosowanej w przykładzie 4 według niniej szego wynalazku, fig. 17 - schemat strumieniowo-pęcherzykowej instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 5 według niniej szego wynalazku, w której gazy spalinowe wdmuchuj e się rurą do cieczy chłonnej, fig. 18 schemat poziomej (lub krzyżowej) instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 6 według niniejszego wynalazku, fig. 19 - schemat instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 7, w której do cieczy chłonnej doprowadza się kwas karboksylowy lub j ego sól, fig. 20 - wykres ilustrujący związek pomiędzy stosunkiem cieczy do gazu (L/G) (tj. stosunkiem ilościowym wtryśniętej cieczy chłonnej do gazów spalinowych) a sprawnościąodsiarczania, kiedy w przykładzie 7 zmienia się stężenie mrówczanu sodowego w cieczy chłonnej, fig. 21 - wykres ilustrujący zmianę sprawności odsiarczania w przykładzie 8, kiedy pH cieczy chłonnej na wylocie z urządzenia do zobojętniania reguluje się za pomocą kamienia wapiennego, fig. 22 - schemat technologiczny instalacji do odsiarczania gazów spalinowych z przykładu 9 wyposażonej w miernik pH zamontowany na rurze rozpraszającej, fig. 23 - wykres obrazujący związek pomiędzy czasem pracy instalacji do odsiarczania a sprawnością odsiarczania; linią ciągłą (a) i linią przerywaną (b) przedstawiono, odpowiednio, związek pomiędzy czasem pracy instalacji a sprawnościąodsiarczania w przykładzie 9 i w przykładzie porównawczym 3, fig. 24 - wykres obrazujący związek pomiędzy czasem pracy instalacji do odsiarczania a sprawnościąodsiarczania; linią ciągłą (a) i linią przerywaną (b) przedstawiono, odpowiednio, związek pomiędzy czasem pracy instalacji a sprawnościąodsiarczania w przykładzie 10 i w przykładzie porównawczym 4, fig. 25 - schemat instalacj i do odsiarczania według przykładu 11, w której powietrze wdmuchuj e się przez warstwę kamienia wapiennego, fig. 26 - powiększony rzut urządzenia do zobojętniania pokazanego na fig. 25, fig. 27 - wykres ilustrujący zmianę sprawności odsiarczania w czasie; linią ciągłą (a) przedstawiono zmianę w przypadku kiedy instalację stosowaną w przykładzie 11 zatrzymuje się na pewien czas, po czym ponownie uruchamia, linią przerywaną (b) przedstawiono podobną zmianę w instalacji konwencjonalnej (pokazanej na fig. 39) stosowanej w przykładzie porównawczym 5, a linią punktową (c) podobną zmianę w przykładzie 12, w przypadku ciągłego wdmuchiwania powietrza do warstwy kamienia wapiennego przez otwór wdmuchowy powietrza, fig. 28 - schemat instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 13, w której oprócz korpusu głównej wieży odsiarczającej istnieje urządzenie do zobojętniania, a warstwę kamienia

180 622 wapiennego w urządzeniu do zobojętniania miesza się mieszadłem w sposób powodujący wyrównywanie jej wysokości, fig. 29-powiększoną część denną zbiornika cyrkulacyjnego stosowanego w przykładzie 14, w której pod biegnącymi w dół pionowymi rurami przymocowanymi do rury rozpraszającej znajdują się stożkowe płyty grodziowe, fig. 30 - wykres ilustrujący związek pomiędzy kątem X, który tworzą płyty grodziowe z płaszczyzną dna zbiornika cyrkulacyjnego, a sprawnością odsiarczania w przykładzie 14, fig. 31 - modyfikacja przykładu 14, w której stożkowe płyty grodziowe znajdują się nad sterczącymi ku górze pionowymi rurami przymocowanymi do rury rozpraszającej, fig. 32 - przekroje wierzchołkowej części pionowych rur w przykładach 30 lub 31, fig. 33 - schemat instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 15, w której oprócz zbiornika cyrkulacyjnego istnieje niezależne urządzenie do zobojętniania, przy czym tylko część cieczy chłonnej w zbiorniku cyrkulacyjnym płynie do dysz rozpylających, a reszta płynie do urządzenia do zobojętniania, fig. 34 - schemat instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 16, w której oprócz przewodu cyrkulacyjnego cieczy chłonnej do dysz rozpylających istnieje przewód bocznikowy cieczy chłonnej podłączony do spodniej części zbiornika cyrkulacyjnego, fig. 35 - schemat instalacji do odsiarczania z zewnętrzną wieżą do utleniania stosowanej w przykładzie 17 według niniejszego wynalazku, fig. 36 - schemat konwencjonalnej instalacji do odsiarczania gazów spalinowych z zewnętrzną wieżą do utleniania, fig. 37 - przykład wyjściowego układu doprowadzającego kamień wapienny według niniejszego wynalazku, fig. 38 - inny przykład wyjściowego układu doprowadzającego kamień wapienny według niniejszego wynalazku; oraz fig. 39 - przedstawia schemat konwencjonalnej, jedno wieżowej mokrej instalacji do odsiarczania gazów spalinowych.

Poniżej szczegółowo opisano wynalazek na przykładach jego wykonania, nie stanowiących jednak jednych możliwych sposobów jego realizacji.

Przykład 1

Przykład wykonania tej instalacji pokazano na fig. 1 i fig. 2, na której widać przekrój poprowadzony na fig. 1 płaszczyzną a - a. Podobnie jak konwencjonalna wieża do odsiarczania z fig. 39, instalacja z tego przykładu składa się z korpusu 1 wieży, kanału wlotowego 2, kanału wylotowego 3, dyszy rozpylającej 4, pompy 5 do cieczy chłonnej, zbiornika cyrkulacyjnego 6, mieszadła 7, dmuchawy 8 powietrza, odmgławiacza 9 i podobnych zespołów, a ponadto z płyty zbiorczej 14 cieczy, rury wprowadzającej 15, rury rozgałęźnej 16 pokazanej na fig. 2 i rury rozpraszającej 17 w zbiorniku cyrkulacyjnym 6, w którym zbiera się skroplona ciecz chłonna, wytwarzającej przepływ tej cieczy ku górze, z dennej do górnej części warstwy 19 cząstek kamienia wapiennego, załadowanego do dolnej części zbiornika cyrkulacyjnego 6, i powodującej upłynnienie cząstek kamienia wapiennego w cieczy chłonnej.

Gazy spalinowe A, odprowadzone z kotła (nie pokazanego), wprowadza się kanałem wlotowym 2 do korpusu 1 wieży do odsiarczania i odprowadza kanałem wylotowym 3. W trakcie tego procesu, ciecz chłonną, pompowaną przeznaczoną do niej pompą 5, rozpyla się w wieży do odsiarczania za pomocą wielu dysz rozpylających 4, dzięki czemu doprowadza się do kontaktu typu gaz-ciecz pomiędzy cieczą chłonną a gazami spalinowymi A. W rezultacie kropelki cieczy chłonnej wchłaniają wybiórczo SO₂ z gazów spalinowych A, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy. Następnie kropelki cieczy chłonnej zawierające powstały w ten sposób kwas siarkawy spadająna płytę zbiorczą 14 cieczy znajdującą się na zbiorniku cyrkulacyjnym 6. Ciecz chłonną, która spadła na płytę zbiorczą 14 cieczy zbiera się i kieruje rurą wprowadzającą 15 na dno zbiornika cyrkulacyjnego 6. Po drodze, kwas siarkawy, znajdujący się w cieczy chłonnej, utlenia się do kwasu siarkowego powietrzem utleniającym wdmuchiwanym za pomocą dmuchawy 8.

Z dennączęściąrury wprowadzającej 15 jest połączona rura rozpraszająca 17, której zadaniem jest wytwarzanie w cieczy chłonnej znajdującej się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 równomiernego w całej jego płaszczyźnie przepływu cieczy chłonnej ku górze. Na fig. 2 pokazano budowę rury rozpraszającej 17. Na fig. 2 widać płaszczyznę dna zbiornika cyrkulacyjnego 6, na której znajduje się rura rozpraszająca 17 o budowie umożliwiającej przepływ cieczy chłonnej ku górze od dna zbiornika cyrkulacyjnego 6 równomiernie w całej jego płaszczyźnie.

180 622

Rura rozpraszająca 17 jest skonstruowana w taki sposób, że pokrywa równomiernie całą płaszczyznę dna zbiornika cyrkulacyjnego 6, natomiast ciecz chłonna, wpływająca rurą wprowadzającą 15, wlatuje do rury rozgałęźnej 16, a stamtąd do rury rozpraszającej 17. W rurze rozpraszającej 17 znajdują się liczne otwory rozpraszające 18, którymi ciecz chłonna z powietrzem wylatuje równomiernie i energicznie w całej płaszczyźnie dna zbiornika cyrkulacyjnego 6, w wyniku czego ciecz chłonna płynie ku górze. Kwas siarkowy reaguje z kamieniem wapiennym, w wyniku czego w warstwie kamienia wapiennego 19 powstaje gips tworzący zawiesinę w cieczy chłonnej w zbiorniku cyrkulacyjnym 6. Wartość pH krążącej cieczy chłonnej stale mierzy się miernikiem pH 21.

Zobojętnioną w ten sposób w warstwie 19 kamienia wapiennego w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 ciecz chłonną, która odzyskała w pewnym stopniu wartość pH, ponownie doprowadza się wylotem 20, usytuowanym w górnej części zbiornika cyrkulacyjnego 6, i rurą drenażową 10 cieczy chłonnej, do dysz rozpylających 4, w celu wybiórczego wchłaniania SO₂ z gazów spalinowych A. Część cieczy chłonnej doprowadza się do wirówki odwadniającej 13, w której zbiera się gips C.

Kamień wapienny D doprowadza się do zbiornika cyrkulacyjnego 6 rurą zasilającą 12. Rurą zasilającą 12 doprowadza się cząstki kamienia wapiennego bądź w postaci zawiesiny bądź w postaci suchej. W przypadku pneumatycznego doprowadzania suchego kamienia wapiennego do wieży rurą zasilającą 12, kamień wapienny zwilża się i przywiera on w postaci osadu F do wewnętrznych powierzchni ścianek rury zasilającej 12 wskutek parowania cieczy chłonnej, jak pokazano na fig. 3, ponieważ jej temperatura w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 wynosi około 50°C. Duże ilości zwilżonego kamienia wapiennego osadzonego na ściance mogłyby spowodować zatkanie rury zasilającej 12, więc zaleca się zainstalowanie dysz 22 rozpylających wodę phiczącą, które okresowo zraszają wewnętrzną ściankę rury zasilającej 12, usuwając z niej osad F kamienia wapiennego. Zaleca się stosowanie tego typu dysz 22 rozpylających wodę zmywającą, przeznaczonych do okresowego zmywania wewnętrznej ścianki rury zasilającej 12 i usuwania z niej osadu F kamienia wapiennego, we wszystkich opisanych dalej przykładach, pomimo, że nie pokazano ich na rysunkach.

We fluidalnej warstwie kamienia wapiennego 19 kwas siarkowy reaguje z kamieniem wapiennym 19, tworząc gips, ale tylko cząstki gipsu i wody odprowadza się ze zbiornika cyrkulacyjnego 6 wylotem 20, usytuowanym w jego górnej części, ponieważ cząstki gipsu są mniejsze od cząstek kamienia wapiennego 19, wskutek czego kamień wapienny 19 pozostaje wybiórczo w zbiorniku cyrkulacyjnym 6.

Kiedy zbiornik cyrkulacyjny 6 ma obrzeże, to można zastosować takie rury wprowadzające, rozgałęźne i rozpraszające, odpowiednio 15,16 i 17, jakie pokazano na fig. 4 i 5. Na fig. 4 przedstawiono rzut z boku zbiornika cyrkulacyjnego 6, a na fig. 5 przekrój poprowadzony na fig. 4 płaszczyzną b - b. Rura rozgałęźna 16 jest połączona z powierzchnią boczną w pobliżu dna rury wprowadzającej 15, przy czym od rury rozgałęźnej 16 odchodzą liczne rury rozpraszające 17 biegnące po dnie zbiornika cyrkulacyjnego 6. Otwory rozpraszające 18 we wszystkich rurach rozpraszających 17 zaprojektowano w taki sposób, żeby prędkość wypływu z nich cieczy absorbującej była wyższa od z góry zadanej wartości.

Jako rozgałęźne rury rozpraszające 17 z otworami rozpraszającymi 18 można zastosować głowicę rozpylającą, używaną w strefie rozpylania do rozpylania cieczy chłonnej, po zdemontowaniu z niej dysz rozpylających 4.

Przeprowadzono testy instalacji do odsiarczania według przykładu 1, stosując kamień wapienny o przeciętnej, uśrednionej wagowo, średnicy cząstek rzędu 2 mm. Stężenie SO₂ w gazach spalinowych na wlocie do instalacji do odsiarczania wynosiło 1000 ppm. Ilość powietrza, jaką trzeba było wdmuchiwać do zbiornika cyrkulacyjnego 6, określana ze stosunków molowych, była 30 razy większa od ilości SO₂ w gazach spalinowych. Na fig. 6 pokazano linią ciągłą (a) zależność pomiędzy wartością pH po zobojętnieniu a sprawnością odsiarczania i stężeniem kamienia wapiennego w gipsie. Wartość pH po zobojętnieniu regulowano za pomocą ilości kamienia wapiennego. Wzrostowi wartości pH cieczy chłonnej towarzyszy wzrost sprawności

180 622 odsiarczania, natomiast stężenie kamienia wapiennego w gipsie lekko rośnie ze wzrostem wartości pH po zobojętnieniu i jest bardzo małe, 0,1% lub mniejsze. Świadczy to o lepszej jakości gipsu odprowadzanego ze zbiornika cyrkulacyjnego 6 wylotem 20 usytuowanym w jego górnej części.

Przepływ cieczy chłonnej ku górze regulowano zmieniając pole przekroju warstwy kamienia wapiennego 19 (utrzymywano ilość kamienia wapiennego na stałym poziomie).

Na figurze 7 przedstawiono wykres ilustrujący związek pomiędzy prędkością cieczy chłonnej w ruchu ku górze w warstwie kamienia wapiennego 19 a sprawnością odsiarczania. W miarę wzrostu prędkości cieczy chłonnej w ruchu ku górze zwiększa się sprawność odsiarczania, a po osiągnięciu prędkości przepływu 6 cm/s utrzymuje się prawie na stałym poziomie. Wartość prędkości w ruchu ku górze wyznacza się dzieląc ilość cieczy przepływającej przez przekrój poprzeczny warstwy 19 kamienia wapiennego.

Po zmianie stężenia SO₂ w gazach spalinowych w kanale wlotowym 2 wieży do odsiarczania ze 1000 do 5000 ppm, sprawność odsiarczania rośnie ze wzrostem prędkości przepływu cieczy chłonnej w ruchu ku górze w warstwie kamienia wapiennego 19 w stanie dowolnego, podanego wyżej stężenia, i pozostaje prawie stała przy prędkości rzędu 6 cm/s. Korzystnie, w zależności od średnic cząstek kamienia wapiennego, prędkość cieczy chłonnej ku górze wynosi od 3 do 15 cm/s. Sprawność odsiarczania zmniejsza się przy mniejszej prędkości, natomiast strata ciśnienia rośnie przy prędkości większej niż w opisanym powyżej zalecanym zakresie.

Po łącznym dodaniu do cieczy chłonnej równych molowo ilości A1C1₃ i NaF jako reagentów zmieniających w niej stężenie Al i F dla z góry określonej wysokości warstwy kamienia wapiennego i średnicy jego cząstek, sprawność odsiarczania zmienia się w sposób przedstawiony linią ciągłą (a) na fig. 8. Przy stężeniu Al i F w wysokości 5 mmoli/1 obserwuje się nawet lekki spadek sprawności odsiarczania.

W przykładzie tym ciecz chłonną odprowadzaną ze zbiornika cyrkulacyjnego 6 doprowadza się bezpośrednio do dysz rozpylających 4 i do wirówki odwadniającej 13, ale kamień wapienny, znajdujący się w cieczy chłonnej odprowadzanej ze zbiornika cyrkulacyjnego 6, można oddzielać za pomocą separatora, którego nie pokazano na rysunku. Powstającą w ten sposób ciecz chłonną z której usunięto kamień wapienny, odwadnia się uzyskując gips o wysokiej jakości.

Po wyłączeniu instalacji do odsiarczania w celu okresowej kontroli jej różnych zespołów i urządzeń, ze zbiornika cyrkulacyjnego 6 usuwa się w razie potrzeby kamień wapienny 19 i zastępuje go nowym, co jest łatwe ze względu na fluidalny stan jego warstwy. Inaczej mówiąc, pompowanie kamienia wapiennego w stanie statycznym jest dosyć trudne, natomiast pompowanie go w stanie fluidalnym wraz z cieczą jest łatwe. Jednakże w przypadku zwykłego usuwania kamienia wapiennego w takim stanie, jego część nadal pozostaje w strefie zobojętniania, ponieważ ciecz chłonną można łatwiej odprowadzić niż kamień wapienny. W związku z tym, w celu całkowitego usunięcia kamienia wapiennego ze strefy zobojętniania można ustabilizować ciecz chłonną i kamień wapienny doprowadzając do osadzenia się kamienia wapiennego, po czym do strefy zobojętniania doprowadzać tylko ciecz. Usuniętego w ten sposób kamienia wapiennego nie wyrzuca się, ale rozdrabnia w celu zmniejszenia w pewnym stopniu średnicy jego cząstek oraz odsłonięcia i ponownego wykorzystania znacznie bardziej aktywnych składników na powierzchni cząstek.

Przykład porównawczy 1

W takiej samej jak w przykładzie 1 instalacji do odsiarczania badano sprawność odsiarczania stosując kamień wapienny o przeciętnej średnicy cząstek 10 mm. Ze względu na małe wymiary cząstek, kamień wapienny tworzy zawiesinę w cieczy chłonnej w tym przykładzie porównawczym, i nie tworzy żadnego złoża fluidalnego, jak w przykładzie 1. Zależność pomiędzy wartościąpH cieczy chłonnej po zobojętnieniu, a sprawnością odsiarczania jak również stężeniem kamienia wapiennego w gipsie przedstawiono linią przerywaną (b) na fig. 6. Dla tej samej wartości pH po zobojętnieniu sprawność odsiarczania jest taka sama jak w przykładzie 1. Jednakże wydaje się, że stężenie kamienia wapiennego w gipsie jest wyższe niż w przykładzie 1, a ze wzrostem wartości pH stężenie to rośnie, co pogarsza jakość uzyskiwanego gipsu.

180 622

Przykład porównawczy?

Po łącznym dodaniu do cieczy chłonnej równych molowo ilości A1C1₃ i NaF jako reagentów zmieniających w niej stężenie Al i F dla z góry określonego stężenia kamienia wapiennego w cieczy chłonnej etc., sprawność odsiarczania zmienia się w sposób przedstawiony liniąprzerywaną (b) na fig. 8. Procentową sprawność odsiarczania jest znacznie mniejsza w porównaniu z przykładem 1.

Przykład 2

Na figurze 9 przedstawiono schemat technologiczny instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 2. Instalacj a z przykładu 2 różni się od tej z przykładu 1, w której ciecz chłonną zobojętnia się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6, tym, że urządzenie do zobojętniania 23 można również usytuować na zewnątrz cieczy chłonnej w zbiorniku cyrkulacyjnym 6. Podobnie jak konwencjonalna wieża do odsiarczania z fig. 39, instalacja z tego przykładu składa się z korpusu 1 wieży, kanału wlotowego 2, kanału wylotowego 3, dyszy rozpylającej 4, pompy 5 do cieczy chłonnej, zbiornika cyrkulacyjnego 6, mieszadła 7, dmuchawy 8 powietrza, odmgławiacza 9 i podobnych zespołów, a ponadto z urządzenia do zobojętniania 23, w którym zwiększa się wartość pH cieczy chłonnej zmniejszoną wskutek wchłonięcia SO₂ z gazów spalinowych A.

Podobnie jak w przykładzie 1, ciecz chłonna wybiórczo wchłania SO₂ z gazów spalinowych A, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy, utleniany następnie w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 do kwasu siarkowego. Ciecz chłonną zawierającą kwas siarkowy doprowadza się pompą (nie pokazaną) do urządzenia do zobojętniania 23 i zobojętnia w nim za pomocą kamienia wapiennego, w wyniku czego powstaje gips. Po zobojętnieniu, część cieczy chłonnej doprowadza się do wirówki odwadniającej 13 i odwadnia zbierając potem gips C. Z drugiej strony, zobojętnioną w ten sposób ciecz chłonną doprowadza się ponownie do dysz rozpylających 4, skąd wchłania wybiórczo SO₂. Kamień wapienny D doprowadza się rurą zasilającą 12 do urządzenia do zobojętniania 23.

Podobnie jak w przykładzie 1, gdzie suchy kamień wapienny doprowadzano pneumatycznie do wieży rurą zasilającą 12, w celu zapobieżenia osadzaniu się zwilżonego kamienia wapiennego w rurze zasilającej 12, również w tym przykładzie zaleca się stosowanie dyszy 22 rozpylaj ącej wodę zmywaj ącą do okresowego zmywania wewnętrznej ścianki rury zasilaj ącej 12 i usuwania z niej osadów kamienia wapiennego.

Przeprowadzono testy instalacji do odsiarczania według tego przykładu. Stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie do instalacji do odsiarczania wynosiło 1000 ppm. Do urządzenia do zobojętniania 23 załadowano uprzednio kamień wapienny (o przeciętnej średnicy cząstek rzędu 5 mm) w ilości równej molowo ilości SO₂ w gazach spalinowych, tj., ilości wystarczającej do odsiarczania w ciągu dwóch godzin, po czym dostarczano go dodatkowo rurą zasilającą 12 w ilości molowej 0,97 w stosunku do zawartości SO₂ w gazach spalinowych A. Ilość powietrza, jaką trzeba było wdmuchiwać do zbiornika cyrkulacyjnego 6, była 30 razy większa od ilości molowej SO₂ w gazach spalinowych.

Na figurze 10 pokazano linią ciągłą (a) zmianę procentowej sprawności odsiarczania w czasie w przypadku kiedy warstwie kamienia wapiennego 19 pozwoli się na ustabilizowanie w urządzeniu do zobojętniania 23. Na początku procesu sprawności odsiarczania były większe i malały w miarę upływu czasu. Ustalono, że przyczyną takiego przebiegu zjawiska jest osadzanie się cząstek gipsu na powierzchni kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania 23, co powoduje zmniejszenie reaktywności kamienia wapiennego. Następnie zmieniono strukturę urządzenia do zobojętniania 23 mieszając znajdujący się w nim kamień wapienny za pomocą takich elementów jak mieszadło 25 pokazane na fig. 11. Zmianę procentowej sprawności odsiarczania w funkcji czasu po takiej zmianie konstrukcji przedstawiono na fig. 10 krzywą b. Stwierdzono, że procentowa sprawność odsiarczania nie spada, ale utrzymuje się na wyższym poziomie w dłuższym okresie czasu. Po zmianie stężenia SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie z wieży do odsiarczania z 1000 do 5000 ppm mieszadło 25 umożliwiało utrzymanie sprawności odsiarczania na wyższym poziomie w ciągu dłuższego okresu czasu bez względu na wielkość stężenia.

180 622

W urządzeniu do zobojętniania 23 można zastosować dowolną konstrukcję do mieszania w ten sposób kamienia wapiennego o przeciętnej średnicy 1 mm lub podobnej w cieczy chłonnej. W urządzeniu do zobojętniania 23 pokazanym na fig. 11 ciecz chłonną z kwasem siarkowym doprowadza się ze zbiornika cyrkulacyjnego 6 do urządzenia do zobojętniania 23 rurą drenażową 10 i zobojętnia kamieniem wapiennym D mieszanym za pomocą mieszadła 25. Ze względu na mniejszą średnicę cząstek gipsu niż kamienia wapiennego, z górnej części urządzenia do zobojętniania 23 doprowadza się do dysz rozpylających 4 i wirówki odwadniającej 13 tylko cząstki gipsu, natomiast kamień wapienny D pozostaje wybiórczo w urządzeniu do zobojętniania 23. Ponieważ urządzenie do zobojętniania 23 jest urządzeniem, w którym ma przebiegać reakcja kamienia wapiennego z cieczą chłonną, może nim być dowolna konstrukcja, w której nie występuje znaczący przepływ cząstek kamienia wapiennego ku dołowi.

Ponadto można w nim zastosować inne środki niż mieszadło 25 uniemożliwiające osadzanie się cząstek gipsu na powierzchni cząstek kamienia wapiennego, na przykład pęcherzyki gazu takiego jak powietrze, które przepływają pomiędzy cząstkami kamienia wapiennego i regulują osadzanie.

Jako urządzenie do zobojętniania 23 można również zastosować mokry piec obrotowy 26 pokazany na fig. 12. W takim przypadku załadowany kamień wapienny (nie pokazany) miesza się dzięki obrotom mokrego pieca 26. Z drugiej strony, na fig. 13 przedstawiono schematyczny rysunek instalacji do odsiarczania, w której rolę urządzenia do zobojętniania pełni zgamiak 27 umieszczony na dnie zbiornika cyrkulacyjnego 6.

W przypadku stosowania pieca obrotowego 26 pokazanego na fig. 12, czas przebywania cieczy chłonnej w piecu 26 można regulować zmieniając prędkość obrotowąpieca 26 zamiast regulowania prędkości obrotowej mieszadła 25, albo też zawracając do obiegu część cieczy chłonnej i ponownie doprowadzając ją na wlot pieca obrotowego 26 rurą 30 za pomocą zespołu dozującego 29 znajdującego się na wylocie pieca obrotowego 26, zamiast regulowania ilości cieczy chłonnej (poziom zbiornika) w urządzeniu do zobojętniania 23 pokazanym na fig. 11.

Ponadto, w przypadku zastąpienia urządzenia do zobojętniania 23, usytuowanego na zewnątrz wieży do odsiarczania zgamiakiem 27 umieszczonym na dnie zbiornika cyrkulacyjnego 6, jak pokazano na fig. 13, cząstki kamienia wapiennego (nie pokazane) ładuje się do zbiornika cyrkulacyjnego, natomiast stężenie SO₂ na wylocie z wieży do odsiarczania można regulować sterując prędkością mieszania zgamiaka 27. Na fig. 13 pokazano przykład, w którym separator 31 kamienia wapiennego od gipsu znajduje się na zewnątrz wieży do odsiarczania.

Przykład 3

W przypadku umieszczenia urządzenia do zobojętniania 23 na zewnątrz wieży do odsiarczania, tak jak w przykładzie 2, istnieje również możliwość ładowania kamienia wapiennego w miejscu D do dolnej części zbiornika cyrkulacyjnego 6 oraz zobojętniania odprowadzonej z niego cieczy chłonnej w warstwie kamienia wapiennego 19, po czym doprowadzania jej do separatora 31, j ak pokazano na fig. 14. Utlenioną ciecz chłonną zobojętnia się za pomocą warstwy kamienia wapiennego 19 i doprowadza do separatora 31, w którym oddziela się gips od kamienia wapiennego, a następnie ciecz chłonną z dolnej części warstwy kamienia wapiennego doprowadza się do wirówki odwadniającej 13 i odwadnia w niej zbierając gips C. Z drugiej strony, ciecz chłonną z górnej warstwy kamienia wapiennego ponownie doprowadza się do dysz rozpylających 4 w korpusie 1 wieży, w celu wybiórczego wchłaniania SO₂.

Korzystnie, zaleca się usuwanie warstwy gipsu osadzonej na powierzchni kamienia wapiennego nawet w instalacji do odsiarczania o opisanej powyżej konstrukcji.

Badano sprawność odsiarczania zmieniając ilość powietrza B wdmuchiwanego do zbiornika cyrkulacyjnego 6 pokazanego na fig. 14 w przedziale od 10 do 100 razy ilości SO₂ w gazach spalinowych A i wyznaczając stężenie rozpuszczonego tlenu w separatorze 31 za pomocą miernika 33 rozpuszczonego tlenu. Zależność sprawności odsiarczania od rozpuszczonego tlenu przedstawiono na fig. 15, gdzie widać, że procentowa sprawność odsiarczania zmniejsza się wraz ze spadkiem stężenia rozpuszczonego tlenu poniżej 1 ppm. Przyjmuje się, że przyczyną takiego przebiegu zjawiska są resztki H₂SO₃ w cieczy w wyniku niepełnej reakcji utleniania

180 622 (H₂SO₃ + l/2O₂ = H₂SO₄) w przypadku zbyt małej ilości powietrza wdmuchiwanego do zbiornika cyrkulacyjnego 6, co wstrzymuje reakcję wchłaniania (H₂O + SO₂ = H₂SO₃). Zatem zaleca się regulowanie ilości powietrza utleniającego w takie sposób, żeby stężenie rozpuszczonego tlenu w cieczy chłonnej utrzymywać na poziomie powyżej 1 ppm wyznaczając jego wartość.

W niniejszym przykładzie stężenie rozpuszczonego tlenu w cieczy chłonnej określa się w separatorze 31, ale można to również zrobić w innych miejscach, na przykład w urządzeniu do zobojętniania 23, etc. pod warunkiem utleniania cieczy chłonnej.

Jeżeli wymagana jakość gipsu jest niska, albo stężenie cząstek kamienia wapiennego w cieczy chłonnej jest niskie, można zrezygnować z separatora 31, a ponadto funkcje to można realizować za pomocąkombinowanego urządzenia złożonego z urządzenia do zobojętniania 23 i separatora 31. W roli separatora 31 można zastosować każde urządzenie, w którym można oddzielać cząstki gipsu od wody, na przykład zagęszczacz, odśrodkową wirówkę do odwadniania i podobne.

W opisanych dalej przykładach 4 do 6 przedstawiono instalacje do odsiarczania z charakterystycznymi cechami, takimi jak kierunek przepływu gazów spalinowych, lub układ do kontaktowania gazów spalinowych z cieczą chłonną.

Przykład 4

Na figurze 16 przedstawiono instalację do odsiarczania z wieżą z półkami rusztowymi według niniejszego wynalazku. Pokazana na fig. 16 instalacja do odsiarczania stanowi modyfikację instalacji z fig. 1, w której proces odsiarczania przebiega podobnie jak w wieży do odsiarczania z przykładu 1, z tymi wyjątkami, że wchłanianie SO₂ z gazów spalinowych odbywa się na półkach rusztowych 34 znajdujących się w wieży do odsiarczania, oraz inny jest kierunek przepływu gazów spalinowych.

Gazy spalinowe A odprowadzone z kotła, wprowadza się do korpusu 1 wieży do odsiarczania kanałem wlotowym 2 znajdującym się w jej górnej części, i odprowadza kanałem wylotowym 3 usytuowanym w jego dolnej części. W trakcie tego procesu, ciecz chłonną, pompowaną za pomocą takich elementówjak pompa 5 cieczy chłonnej, doprowadza się kropelkami do górnej części półek rusztowych 34 za pomocą licznych dysz rozpylających 4 lub otworów (nie pokazanych) znajdujących się na rurze i stanowiących wloty do dysz, w wyniku czego kontakt gaz-ciecz pomiędzy cieczą chłonną a gazami spalinowymi A przebiega na półkach rusztowych 34. Zatem ciecz chłonna wybiórczo wchłania SO₂ z gazów spalinowych A, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy.

Kropelki cieczy chłonnej zawierające utworzony w ten sposób kwas siarkawy gromadzą się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6, po czym kamień wapienny, znajdujący się w warstwie kamienia wapiennego 19, zobojętnia kwas siarkowy znajdujący się w cieczy chłonnej, w wyniku czego tworzy się gips, podobnie jak w procesie przedstawionym w przykładzie 1.

Przykład 5

Na figurze 17 przedstawiono przykład wykonania instalacji do odsiarczania według niniejszego wynalazku, w której gazy spalinowe wdmuchuje się do cieczy chłonnej rurą. Pokazane na fig. 17 urządzenia i części podobne funkcjonalnie do swoich odpowiedników z fig. 1 są identyfikowane z tymi samymi liczbami, a ich dalszy opis pominięto.

Gazy spalinowe A, odprowadzane z kotła, doprowadza się do korpusu 1 wieży do odsiarczania kanałem wlotowym 2 i odprowadza kanałem wylotowym 3. W trakcie tego procesu gazy spalinowe A wdmuchuje się do cieczy chłonnej w zbiorniku składowym 37, znajdującym się w dennej części korpusu 1 wieży do odsiarczania, za pomocą rury nadmuchowej 35 gazów spalinowych podłączonej do kanału wlotowego 2, w wyniku czego następuje kontakt gazu z cieczą pomiędzy cieczą chłonną, a gazami spalinowymi A.

Dzięki temu ciecz chłonna w zbiorniku składowym 37 pochłania wybiórczo SO₂ z gazów spalinowych, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy. Podczas mieszania za pomocą mieszadła 3 8 kwas siarkawy jest utleniany do kwasu siarkowego powietrzem utleniającym B, wdmuchiwanym do cieczy chłonnej w zbiorniku składowym 37 za pomocą dmuchawy 8, i zobojętniany warstwą kamienia wapiennego 19 znajdującą się w zbiorniku składowym 37, w wyniku czego

180 622 powstaje gips. Kamień wapienny miesza się w zbiorniku składowym 37 za pomocą takiego elementu jak mieszadło 38. Część cieczy chłonnej w zbiorniku składowym 37 doprowadza się wylotem 20 znajdującym się w zbiorniku 37 i rurą drenażową 11 gipsu za pomocątakiego środka jak pompa 39 do wirówki odwadniającej 13, gdzie zbiera się gips C. Kamień wapienny doprowadza się do zbiornika 37 rurą zasilającą 12 w miejscu oznaczonym D.

W przykładach 4 i 5, ciecz chłonną zobojętnia się, odpowiednio, w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 i zbiorniku składowym 37, ale urządzenie do zobojętniania można również ulokować na zewnątrz wieży do odsiarczania, podobnie jak w przykładzie 2. Przykładowo, w przypadku przykładu 5, część cieczy chłonnej można odprowadzać ze zbiornika składowego 37 do zobojętniania w urządzeniu do zobojętniania, a następnie ponownie doprowadzać do wieży do odsiarczania, jak pokazano na fig. 33.

Przykład 6

W przykładach 1 do 5 przedstawiono pionowe konstrukcje instalacji do odsiarczania, w których gazy spalinowe wprowadza się od dolnej lub od górnej części wieży do odsiarczania i odprowadza z jej górnej lub dolnej części, ale z równym powodzeniem stosuje się w niniejszym wynalazku również poziome (krzyżowe) instalacje do odsiarczania gazów spalinowych, w których droga przepływu gazów spalinowych nie jest pionowa, jak pokazano na fig. 18. W tym przykładzie wieża do odsiarczania składa się z korpusu 1 wieży do odsiarczania, kanału wlotowego 2 i kanału wylotowego 3, przy czym w kanale wlotowym 2 znajdują się dysze rozpylające 4 do rozpylania cieczy chłonnej do wprowadzanych gazów spalinowych w celu wchłonięcia przez nią SO₂, po czym ciecz chłonna zawierająca SO₂ spływa kroplami do zbiornika cyrkulacyjnego 6 znajdującego się na dnie wieży do odsiarczania, gdzie następuje utlenianie. W kanale wylotowym 3 znajduje się odmgławiacz 9 uniemożliwiający wypływ mgły na zewnątrz wieży do odsiarczania.

Gazy spalinowe A odprowadzane z kotła (nie pokazanego) wprowadza się kanałem wlotowym 2 do korpusu 1 wieży do odsiarczania i odprowadza kanałem wylotowym 3. W trakcie tego procesu, w wieży do odsiarczania rozpyla się z wielu dysz rozpylających 4 ciecz chłonnąpompowaną za pomocą pompy 5, w wyniku czego następuje kontakt gazu z cieczą pomiędzy cieczą chłonną a gazami spalinowymi A. W rezultacie ciecz chłonna wybiórczo pochłania SO₂ z gazów spalinowych A, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy. Powstałe w ten sposób kropelki cieczy chłonnej z kwasem siarkawym opadają na płytę zbiorczą 14 cieczy znajdującą się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6. Ciecz chłonną, która opadła kroplami na płytę zbiorczą 14 gromadzi się i doprowadza na dno zbiornika cyrkulacyjnego 6 rurą wprowadzającą 15. Po drodze, utlenia się kwas siarkawy za pomocą powietrza utleniającego B wdmuchiwanego dmuchawą 8, w wyniku czego powstaje kwas siarkowy.

Do dna rury wprowadzającej 15 jest podłączona rura rozpraszająca 17 umożliwiająca cieczy chłonnej przepływ do góry przez ciecz chłonną znajdującą się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 równomiernie w całej jego płaszczyźnie. Ciecz chłonna doprowadzona do rury wprowadzającej 15 wpływa do rury rozgałęźnej 16, a następnie do rury rozpraszającej 17. Wrurze rozpraszającej 17 znajdują się liczne otwory rozpraszające (nie pokazane), którymi ciecz chłonna z powietrzem wypływa równomiernie i energicznie w całej płaszczyźnie dna zbiornika cyrkulacyjnego 6 i płynie ku górze. Kwas siarkowy reaguje z kamieniem wapiennym, w wyniku czego we fluidalnej warstwie 19 kamienia wapiennego z cieczą chłonną, znajdującej się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6, powstaje gips. Zobojętnioną w warstwie 19 kamienia wapienngo ciecz chłonną pompuje się rurą drenażową 10 cieczy chłonnej do dysz rozpylających 4 za pomocąpompy 5. Po zobojętnieniu, część cieczy chłonnej doprowadza się do wirówki odwadniającej 13, gdzie odwadnia się ją i zbiera gips C.

Do poziomych wież chłonnych według niniejszego wynalazku należą te wieże, w których droga przepływu gazu w wieży biegnie nie tylko w kierunku poziomym, j ak pokazano na fig. 18, ale jest lekko pochylona lub nie jest pionowa.

Przykład 7

Przykład ten stanowi ilustrację rozwiązania problemu występującego w przykładzie 2, jak pokazano na fig. 9.

180 622

Podczas zobojętniania cieczy chłonnej za pomocą kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania 23 z fig. 9, w miarę osadzania się cząstek gipsu na powierzchni cząstek kamienia wapiennego spada prędkość zobojętniania, w związku z czym byłoby wskazane odnawianie powierzchni cząstek kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania 23 za pomocą cieczy.

Ciecz chłonną z kamieniem wapiennym powinno się powoli ale stale mieszać, na przykład w zbiorniku wyposażonym w mokry piec obrotowy 26 (fig. 12) lub mieszadło 25 (fig. 11), albo upłynniając kamień wapienny w cieczy. Ponadto, według procesu pokazanego na fig. 9, ciecz chłonną w urządzeniu do zobojętniania 23 zobojętnia się za pomocą gruboziarnistego kamienia wapiennego z cząstkami o stosunkowo dużej średnicy, podczas gdy średnice cząstek kamienia wapiennego w cieczy chłonnej rozpylanej dyszami rozpylającymi 4 sąstosunkowo małe. W związku z tym w przykładzie 2 pojawił się problem spadku wartości pH w kropelkach cieczy chłonnej spadającej kroplami w wieży do odsiarczania w miarę wzrostu stężenia SO₂ na wlocie do instalacji do odsiarczania, co powodowało spadek procentowej sprawności odsiarczania.

Według tego przykładu, w mokrej instalacji do odsiarczania, w której ciecz chłonną o zmniejszonej wartości pH zobojętnia się za pomocą stałego środka odsiarczającego, na przykład gruboziarnistego i nie rozdrobnionego kamienia wapiennego o stosunkowo dużych średnicach, osiąga się ekonomiczne i wyższe sprawności odsiarczania nawet przy wzroście stężenia SO₂ na wylocie instalacji do odsiarczania.

Schemat technologiczny instalacji do odsiarczania według tego przykładu pokazano na fig. 19, gdzie zespoły i części podobne funkcjonalnie do swoich odpowiedników na fig. 9 oznaczono tymi samymi numerami. Instalacja do odsiarczania według tego przykładu jest dodatkowo wyposażona, w porównaniu z instalacją pokazaną na fig. 9, w rurę 41 do doprowadzania kwasu karboksylowego lub jego soli E (w przykładzie tym zastosowano kwas mrówkowy).

Gazy spalinowe A, odprowadzone z kotła, wprowadza się do korpusu 1 wieży do odsiarczania z kanału wlotowego 2 i odprowadza kanałem wylotowym 3. W trakcie tego procesu, ciecz chłonną, pompowaną za pomocą pompy 5, rozpyla się w wieży do odsiarczania licznymi dyszami rozpylającymi 4, w wyniku czego następuje kontakt gazu z cieczą pomiędzy cieczą chłonną a gazami spalinowymi A. W rezultacie ciecz chłonna pochłania wybiórczo SO₂ z gazów spalinowych, w wyniku czego powstaje kwas siarkawy (H₂O + SO₂ = H₂SO₃). Kropelki cieczy chłonnej zawierające powstały w ten sposób kwas siarkawy opadają do zbiornika cyrkulacyjnego 6. Następnie, w zbiorniku cyrkulacyjnym 6, kwas siarkawy utlenia się do kwasu siarkowego zgodnie ze wzorem chemicznym:

H₂SO₃ + 1/2 O₂ = H2SO4 = 2H⁺ + SO?

Zgodnie z powyższym wzorem chemicznym reakcji chwilowo rośnie stężenie jonów wodoru (H⁺) w wodzie (tj. spada wartość pH cieczy chłonnej), ale w miarę doprowadzania do niej rurą41 kwasu mrówkowego E, jony HCOO' i H⁺ łącząsię ze sobą według przedstawionego poniżej wzoru chemicznego, w wyniku czego następuje spadek stężenia jonów wodoru w wodzie (lub wzrost wartości pH):

2HCOO' + 2kf = 2HCOOH

Ciecz chłonną z powstałym w ten sposób kwasem mrówkowym pompuje się pompą 42 do urządzenia do zobojętniania 23, gdzie HCOOH reaguje z kamieniem wapiennym (CaCO₃), w wyniku czego w urządzeniu do zobojętniania 23 ponownie powstaje HCOO' zgodnie z przedstawioną poniżej reakcją chemiczną:

2HCOOH + CaCO₃ = 2HCOO’ + H₂O + Ca²⁺ + CO₂

Po wzroście stężenia Ca²⁺ i SO₄’ do poziomu wyższego niż w roztworze nasyconym, z roztworu krystalizuje gips C zgodnie z przedstawionym poniżej wzorem chemicznym:

Ca²⁺ + SO4²· + 2H₂O = CaSO₄ ·2Η₂Ο

Całość reakcji przebiega według podanego poniżej wzoru, w którym nie zużywa się kwas mrówkowy E, jeżeli samoczynnie nie rozłoży się ani nie odparuje, albo też nie rozpuści się w wodzie, w której osadza się gips.

2H₂O + SO₂ + 1/2 O₂ + CaCO₃ = CaSO₄ -2H₂O + CO₂

W cieczy chłonnej zobojętnionej w urządzeniu do zobojętniania 23 znajduje się gips, ale oba składniki można łatwo rozdzielić, ponieważ średnica cząstek gipsu wynosi około 10 do 50 pm, natomiast przeciętna średnica cząstek kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania 23 wynosi około 10 mm. Ucieczkę cząstek kamienia wapiennego można uniemożliwić, na przykład, za pomocą sita o oczkach drobniejszych niż cząstki kamienia wapiennego na wylocie z urządzeniami do zobojętniania 23, albo też odprowadzając górną część cieczy chłonnej z urządzenia do zobojętniania 23. Jednakże w cieczy chłonnej odprowadzanej z urządzenia do zobojętniania 23 znajduje się nie tylko gips C, ale czasami niewielkie ilości kamienia wapiennego i, w razie konieczności, doprowadza się jądo separatora 31 w celu rozdzielenia gipsu C od kamienia wapiennego. Następnie część oddzielonej w ten sposób cieczy chłonnej zawierającej mniejszą ilość kamienia wapiennego doprowadza się do wirówki odwadniającej 13, gdzie usuwa się z niej wodę i zbiera gips C, natomiast pozostałąjej część, zawierającą większą ilość kamienia wapiennego ponownie doprowadza się do dysz rozpylających 4 w celu wybiórczego wchłaniania SO₂. Kamień wapienny doprowadza się do urządzenia do zobojętniania 23 rurą zasilającą 12 w miejscu D. Jeżeli jakość zbieranego gipsu nie ma znaczenia, to można zrezygnować z separatora 31

Według tego procesu, podczas zobojętniania cieczy chłonnej w urządzeniu do zobojętniania 23 za pomocą cząstek kamienia wapiennego, mogłaby spaść prędkość zobojętniania za pomocą kamienia wapiennego o ile cząstki gipsu osadzałyby się na powierzchni cząstek kamienia wapiennego. W związku z tym, korzystnie, powierzchnię cząstek kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania 23 odnawia się cieczą. Ciecz chłonną z kamieniem wapiennym powinno się powoli ale stale mieszać, na przykład za pomocąmokrego pieca obrotowego 26 (fig. 12) lub mieszadła 25 (fig. 11), albo upłynniając kamień wapienny za pomocą cieczy lub gazu.

Przeprowadzono badania odsiarczania za pomocą instalacji do odsiarczania z tego przykładu pokazanej na fig. 19. Stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie do wieży do odsiarczania wynosiło 1000 ppm. Przedtem załadowano do urządzenia do zobojętniania 23 kamień wapienny (w postaci cząstek o przeciętnej średnicy 1 mm) w ilości odpowiadającej molowo zawartości SO₂ w gazach spalinowych, tj. w ilości wystarczającej do odsiarczania w ciągu pięciu godzin, a następnie doprowadzano go rurą zasilającą 12 w stosunku molowym 0,97 do SO₂ w gazach spalinowych. Ilość powietrza B wdmuchiwanego do zbiornika cyrkulacyjnego 6 była 30 krotnie większa w stosunku molowym do ilości SO₂ w gazach spalinowych. Do cieczy chłonnej doprowadzano mrówczan sodowy rurą 41 do doprowadzania kwasu karboksylowego lub jego soli, w ilości zapewniającej z góry określone jego stężenie w cieczy.

Na figurze 20 przedstawiono zależność pomiędzy stosunkiem cieczy do gazu (tj. stosunkiem ilości wtryśniętej cieczy chłonnej do ilości gazów spalinowych; stosunek ten określa się dalej jako L/G) a procentową sprawnością odsiarczania dla zmiennych stężeń mrówczanu sodowego w cieczy chłonnej. Przy stałym stosunku L/G procentowa sprawność odsiarczania rośnie ze wzrostem stężenia mrówczanu sodowego.

Przykład 8

Przeprowadzono badania odsiarczania w tych samych warunkach jak w przykładzie 7 z tą różnicą, że regulowano wartość pH cieczy chłonnej na wylocie urządzenia do zobojętniania 23 za pomocąilości kamienia wapiennego w urządzeniu do zobojętniania 23. Na fig. 21 przedstawiono zależność pomiędzy wartością pH a procentową sprawnością odsiarczania dla stałego stosunku L/G i stałego stężenia mrówczanu sodowego. Wpływ mrówczanu sodowego przy wartościach pH poniżej 3,2 jest słabo zauważalny. Z uzyskanych wyników badań mrówczanu sodowego i innych soli kwasów karboksylowych wyraźnie wynika, że.istnieje możliwość podwyższenia procentowej sprawności odsiarczania poprzez regulację ilości kamienia wapiennego i prędkości przepływu cieczy w urządzeniu do zobojętniania 23 tak, żeby utrzymywać wartość pH cieczy chłonnej na wylocie z urządzenia 23 na wyższym poziomie niż stała dysocjacji kwasu pK_a doprowadzanych soli kwasów karboksylowych.

180 622

W przykładzie 7 urządzenie do zobojętniania 23 znajduje się na zewnątrz wieży do odsiarczania, ale ciecz chłonną spływającą kroplami w wieży do odsiarczania można doprowadzać do dennej części zbiornika cyrkulacyjnego 6 usytuowanej w dolnej części strefy wchłaniania, wskutek czego powstaje skierowany ku górze przepływ cieczy z dna warstwy kamienia wapiennego, jak pokazano na fig. 1 i 2 (przykład 1), powodujący z kolei upłynnienie cząstek kamienia wapiennego w cieczy chłonnej, a następnie jej zobojętnienie. Istnieje możliwość zastosowania rury doprowadzającej kwas karboksylowy lub jego sól do cieczy chłonnej w górnej części warstwy kamienia wapiennego 19 (fig. 1, itd.) w celu uzyskania z góry określonego stężenia mrówczanu sodowego w cieczy chłonnej. Ponadto mrówczan sodowy można doprowadzać do cieczy chłonnej rurą wprowadzającą 15, jak pokazano na fig. 1 i 2. Zatem w warstwie kamienia wapiennego 19 w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 powstaje skierowany ku górze przepływ cieczy chłonnej, co jest charakterystyczną cechą tego przykładu, ponieważ eliminuje konieczność stosowania mieszadła 25 pokazanego na fig. 11 i zespołów niezbędnych do jego obsługi, jak również potrzebnej dla niego energii.

W przykładzie tym zastosowano pionową konstrukcję instalacji do odsiarczania, w której gazy spalinowe wprowadza się od dolnej lub od górnej części wieży do odsiarczania i odprowadza z jej górnej lub dolnej części, ale z równym powodzeniem stosuje się w niniejszym wynalazku również poziome (krzyżowe) instalacje do odsiarczania gazów spalinowych, w których droga przepływu gazów spalinowych nie jest pionowa, jak pokazano na fig. 18. W tym przypadku istnieje możliwość zastosowania rury doprowadzającej kwas karboksylowy lub jego sól do cieczy chłonnej w górnej części warstwy cząstek kamienia wapiennego (odpowiadającej warstwie kamienia wapiennego 19 na fig. 18) w taki sposób, żeby uzyskać z góry określone stężenie mrówczanu sodowego w cieczy chłonnej.

W tym przypadku nie ma potrzeby rozdrabniania stałego środka odsiarczającego, ponieważ gruboziarnisty kamień wapienny, etc. stosowany tu jako taki środek, daje się łatwo oddzielać od takich cząstek materiału stałego jak gips (zazwyczaj o przeciętnej średnicy cząstek rzędu 20 do 100 pm) ze względu na swojągruboziamistość (przeciętna średnica tych cząstek wynosi 0,5 pm lub więcej), co przyczynia się do wzrostu sprawności odsiarczania ze względu na możliwość ładowania go do urządzenia do zobojętniania w dużych ilościach i umożliwia uzyskanie produktu stałego o lepszej jakości dzięki mniejszemu zanieczyszczeniu przez niego cząstek produktu. Ponadto poprawia się sprawność odsiarczania dzięki dodawaniu soli kwasów karboksylowych. Do stosowanych tu kwasów karboksylowych i/lub ich soli należą takie kwasy jak mrówkowy, octowy itd., i/lub ich sole.

Przykład 9

Przykład ten jest usprawnieniem instalacji z przykładu 1 pokazanej na fig. 1 i 2.

Według schematu technologicznego instalacji pokazanej na fig. 1, charaktery styczną jej cechą jest eliminacja urządzeń do rozdrabniania kamienia wapiennego D i potrzebnej do rozdrabniania energii oraz wytwarzanie gipsu o wysokiej jakości. Jednakże po zatrzymaniu, a następnie ponownym uruchomieniem instalacji do odsiarczania powstawał problem pogorszenia sprawności odsiarczania w pewnym okresie czasu (od kilku minut do kilku godzin) po zatrzymaniu pracy.

Przepływ materiałów w instalacji do odsiarczania gazów spalinowych w tym przykładzie pokazano na fig. 22, na której urządzenia i części podobne funkcjonalnie do swoich odpowiedników z fig. 1 oznaczono tymi samymi liczbami, a ich opis pominięto. Dodatkowo, instalację do odsiarczania z tego przykładu zaopatrzono w miernik pH 21 do wyznaczania wartości pH w cieczy chłonnej w rurze rozpraszającej 17. W przykładzie tym ciecz chłonna może krążyć w wieży do odsiarczania nawet po przerwaniu dopływu gazów spalinowych z kotła i zatrzymaniu pracy instalacji do odsiarczania, pod warunkiem, że miernik pH 21, znajdujący się w rurze rozpraszającej 17, wskazuje wartość pH 5,5.

Przeprowadzono testy instalacji do odsiarczania według tego przykładu, stosując kamień wapienny o przeciętnej średnicy cząstek rzędu 2 mm. Stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie do instalacji do odsiarczania wynosiło 1000 ppm.

180 622

Zmianę procentowej sprawności odsiarczania w funkcji czasu przedstawiono linią ciągłą (a) na fig. 23, w przypadku kiedy ciecz chłonna mogła krążyć w wieży do odsiarczania nawet po zatrzymaniu dopływu gazów spalinowych z kotła, natomiast instalację odsiarczającą zatrzymano kiedy miernik pH 21 usytuowany w rurze rozpraszającej 17 wskazywał wartość pH 5,5 i ponownie uruchamiano po 24 godzinach. Stwierdzono stabilną sprawność odsiarczania nawet po ponownym uruchomieniu instalacji.

Przykład porównawczy 3

Badano sprawność odsiarczania instalacji z przykładu 9 po jej ponownym uruchomieniu. W niniejszym przykładzie porównawczym zatrzymywano krążenie cieczy chłonnej w wieży do odsiarczania natychmiast po zatrzymaniu dopływu gazów spalinowych A z kotła. Zmianę sprawności odsiarczania z upływem czasu przedstawiono liniąprzerywaną (b) na fig. 23, w przypadku kiedy ponownie uruchomiono instalację po upływie 24 godzin. Stwierdzono utrzymywanie się niższej procentowej sprawności odsiarczania przez jedną godzinę lub więcej po ponownym uruchomieniu instalacji.

Przykład 10

Przeprowadzono badania sprawności odsiarczania tej samej instalacji do odsiarczania jak w przykładzie 9 z tą różnicą że stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie wieży do odsiarczania wynosiło 3000 ppm. Uzyskane wyniki pokazano na fig. 24 linią ciągłą (a). Widać stabilność sprawności odsiarczania nawet po ponownym uruchomieniu pracy instalacji.

Przykład porówanwczy 4

Przeprowadzono badania odsiarczania za pomocą tej samej instalacji do odsiarczania jak w przykładzie porównawczym 3 z tą różnicą że stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie wieży do odsiarczania wynosiło 3000 ppm. Uzyskane wyniki pokazano na fig. 24 linią przerywaną (b). Widać, że stan niższej procentowej sprawności odsiarczania utrzymuje się przez dwie lub więcej godzin po ponownym uruchomieniu instalacji.

Prowadzono dalsze badania sprawności odsiarczania w różnych warunkach, innych niż opisane powyżej. Wyniki potwierdziły wyższe stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie do wieży do odsiarczania, dłuższy czas powrotu do sprawności odsiarczania po ponownym uruchomieniu instalacji w przypadku stosowania technologii konwencjonalnej oraz stabilność sprawności odsiarczania nawet po ponownym uruchomieniu instalacji z przykładów 9 i 10.

Po zatrzymaniu pracy instalacji do odsiarczania stosowanej w przykładzie 1 (fig. 1), pozostałe w cieczy chłonnej H₂SO₃ i H₂SO₄, reagująprzy zatrzymanej instalacji z kamieniem wapiennym podczas reakcji zobojętniania według opisanego już wcześniej wzoru (3), albo według wzoru poniżej:

H₂SO₃ + CaCO₃ - CaSO₃’l/2H₂O + CO₂

Wiadomo, że powstałe w ten sposób CaCO₃ (siarczyn wapnia) i gips C osadzają się na powierzchni kamienia wapiennego obniżając jego reaktywność, co pogarsza sprawność odsiarczania po ponownym uruchomieniu instalacji. Przewiduje się również usuwanie siarczynu wapnia i gipsu C z powierzchni kamienia wapiennego w wyniku upłynniania kamienia wapiennego przez ciecz chłonną lub wzajemne zderzanie się jego cząstek występujące po ponownym uruchomieniu instalacji, co powoduje przywrócenie sprawności odsiarczania. Z drugiej strony, w przykładach 9 i 10 ciecz chłonna może krążyć nawet po wstrzymaniu dopływu gazów spalinowych z kotła, a następnie zatrzymaniu instalacji do odsiarczania, przykładowo, po dojściu wartości pH cieczy chłonnej wpływającej do strefy zobojętniania (ciecz chłonna w rurze rozpraszającej 17 na fig. 22) do z góry określonego poziomu (zazwyczaj 4,0 do 6,0 lub więcej). W związku z tym istnieje możliwość osiągnięcia stabilnej sprawności odsiarczania i eliminacji osadzania siarczynu wapnia i gipsu C na powierzchni kamienia wapiennego oraz bez pogarszania sprawności odsiarczania po ponownym uruchomieniu instalacji, ponieważ przy wyłączonej instalacji, w cieczy chłonnej nie ma H₂SO₃ ani H₂SO₄.

W przykładach 9 i 10 kamień wapienny pozostaje wybiórczo w strefie zobojętniania w zależności od różnicy w prędkości osadzania się wynikającej z różnych średnic kamienia wapien

180 622 nego i gipsu, przy czym oba składniki można również oddzielać, przykładowo, za pomocątakich środków jak sito albo wykorzystując różnice sił bezwładności lub podobne mechanizmy.

Przykład 11

Stosowaną w tym przykładzie instalację do odsiarczania pokazano na fig. 15 i 26 (ta druga przedstawia w powiększeniu strefę zobojętniania cieczy chłonnej za pomocą kamienia wapiennego). Na fig. 25 i 26, urządzenia i części podobne funkcjonalnie do swoich odpowiedników z przykładu 1 pokazanego na fig. 1 oznaczono tymu samymi liczbami, a ich opis pominięto. Dodatkowo, instalację do odsiarczania z tego przykładu zaopatrzono w czujnik ciśnienia 43 do pomiaru strat ciśnienia we fluidalnej warstwie kamienia wapiennego 19, dmuchawę 45 powietrza do wdmuchiwania gazu, na przykład powietrza, do warstwy kamienia wapiennego 19, oraz w otwory wdmuchowe 46 do wdmuchiwania powietrza.

Ciecz chłonna z wchłoniętym SO₂ z gazów spalinowych może opadać na płytę zbiorczą 14, skąd doprowadza się jąrurąwprowadzającą 15 na dno zbiornika cyrkulacyjnego 6. Po drodze utlenia się zawarty w cieczy chłonnej kwas siarkawy do kwasu siarkowego. Ciecz chłonną, rozproszonąz wielu otworów rozpraszających 18 znajdujących się w rurze rozpraszającej 17, która jest podłączona do dna rury wprowadzającej 15, oraz powietrze wdmuchiwane otworami wdmuchowymi 46, wyrzuca się równomiernie i energicznie wszystkimi otworami zasilającymi, w wyniku czego powstaje ruch cieczy do góry. Kamień wapienny reaguje z kwasem siarkowym w warstwie fluidalnego kamienia wapiennego 19, w wyniku czego powstaje gips.

Zobojętnioną w ten sposób ciecz chłonną, po odzyskaniu z góry określonej wartości pH, odprowadza się wylotem 20 znajdującym się w górnej części zbiornika cyrkulacyjnego 6 i doprowadza rurą drenażową 10 do dysz rozpylających 4 w celu wybiórczego wchłaniania SO₂. W wielu miejscach zbiornika cyrkulacyjnego 6 mierzy się czujnikiem ciśnienia 43 różnice ciśnień pomiędzy jego dnem a częścią górną. W tych miejscach, w których różnice te są mniejsze od z góry zadanej wartości wdmuchuje się otworami wdmuchowymi 46 powietrze tłoczone dmuchawą 45 przyspieszając w ten sposób upłynnianie mniej upłynnionych części warstwy kamienia wapiennego 19. Zamiast powietrza można wtłaczać wodę.

Pomiędzy poszczególnymi rurami rozpraszającymi 17 w warstwie kamienia wapiennego 19 można zamontować pionowe przegrody (nie pokazane) oddzielające poszczególne rury rozpraszające 17 od siebie, w wyniku czego w każdej z licznych podzielonych stref zobojętniania tworzy się w warstwie kamienia wapiennego 19 złoże fluidalne, a takie niezależne tworzenie złoża fluidalnego w każdym przedziale ułatwia upłynnianie mniej upłynnionych części warstwy kamienia wapiennego 19.

Ponadto w rurze wprowadzającej 15 można zainstalować grawimetr 47 do pomiaru ciężaru właściwego cieczy chłonnej, co umożliwia obliczanie wysokości warstwy kamienia wapiennego 19 z następującego wzoru na podstawie wartości spadku ciśnienia (P) we fluidalnej warstwie kamienia wapiennego 19 i ciężaru właściwego cieczy chłonnej zmierzonych za pomocątakich środków jak grawimetr 47 i czujnik ciśnienia 43:

P = (ciężar właściwy kamienia wapiennego-ciężar właściwy cieczy chłonnej) x (wysokość warstwy kamienia wapiennego) x (1 - porowatość)

Przeprowadzono badania sprawności odsiarczania za pomocą instalacji z tego przykładu, w której zastosowano kamień wapienny z cząstkami o przeciętnej średnicy 2 mm. Stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie do wieży do odsiarczania wynosiło 1000 ppm. Różnica głębokości cieczy podczas pomiaru różnicy ciśnień pomiędzy dolną a górną częścią zbiornika cyrkulacyjnego wynosiła 2 m. Do tych części zbiornika, w których różnica ciśnień w wyniku upłynniania kamienia wapiennego wynosiła 0,05 kg/cm² lub mniej po odjęciu od niej różnicy ciśnień wynikających z różnicy głębokości cieczy rzędu 0,2 kg/m², wdmuchiwano otworami wdmuchowymi 46 powietrze tłoczone dmuchawą 45, poprawiając w ten sposób różnicę wynikającą z upłynnienia kamienia wapiennego D do wartości 0,1 kg/cm² lub większej.

Zmianę procentowej sprawności odsiarczania w funkcji czasu po zatrzymaniu instalacji do odsiarczania na pewien okres czasu i ponownym jej uruchomieniu przedstawiono linią ciągłą (a) na fig. 27. Bezpośrednio po ponownym uruchomieniu instalacji procentowa sprawność odsiar

180 622 czania jest niska ze względu na nierównomierny stan upłynnienia kamienia wapiennego 19 w całej jego warstwie, natomiast procentowa sprawność odsiarczania rośnie po wzroście równomierności upłynnienia w całej warstwie w wyniku wdmuchiwania w niąpowietrza (powodującego prawie wyrównanie wysokości kamienia wapiennego) i utrzymuje się dalej na stałym poziomie. Ponadto skutkiem wdmuchiwania powietrza jest upłynnienie kamienia wapiennego po ponownym uruchomieniu instalacji, co przyczynia się do zwiększenia jego reaktywności. Podobny efekt uzyskiwano w przypadku tłoczenia otworami wdmuchowymi 46 wody zamiast powietrza.

Zamiast bezpośredniego wdmuchiwania do warstwy 19 kamienia wapiennego gazu, na przykład powietrza, można również gaz ten dostarczać do warstwy kamienia wapiennego 19 łącznie z cieczą chłonną wdmuchując go do rury wprowadzającej 15, rury rozgałęźnej 16 lub rury rozpraszającej 17, prawie wyrównując w ten sposób wysokość całej warstwy kamienia wapiennego 19.

Przykład porównawczy 5

Przeprowadzono badania sprawności odsiarczania za pomocą konwencjonalnej instalacji pokazanej na fig. 39pojej ponownym uruchomieniu w tych samych warunkach jak w przy kładzie 11. Zmianę procentowej sprawności odsiarczania w funkcji czasu przedstawiono liniąprzerywaną(b) na fig. 27. Procentowa sprawność odsiarczania jest w zasadzie niska i spada z upły wem czasu. Przypuszcza się, że przyczyną takiego przebiegu zjawiska jest silne i rosnące zróżnicowanie wysokości warstwy kamienia wapiennego z upływem czasu.

Przykład 12

Przeprowadzono badania sprawności odsiarczania za pomocą tej samej instalacji i w tych samych warunkach jak w przykładzie 11 z tą różnicą że przez cały czas badania wdmuchiwano w nią powietrze w sposób ciągły otworami wdmuchowymi 46 równomiernie rozmieszczonymi na całym dnie zbiornika cyrkulacyjnego 6. Ilość wdmuchiwanego powietrza stanowiła 1 % objętości gazów spalinowych. Zmianę procentowej sprawności odsiarczania z upływem czasu pokazano liniąkropkowo-kreskową(c) na fig. 27. Procentowa sprawność odsiarczania w normalnych warunkach wynosiła 94%, co jest wartością większą niż uzyskiwana w przykładzie 11. Uważa się, że powietrze wypiera w cieczy CO₂ intensyfikując w ten sposób reakcję zobojętniania (H2SO4 + CaCO₃ + H2O ⁼ CaSO4 *2H2O + CO2).

Przykład 13

W przykładzie 12 wysokość warstwy kamienia wapiennego 19 j est prawie równomierna w całej warstwie w wyniku takiej konstrukcji, w której kamień wapienny upłynnia się w zbiorniku cyrkulacyjnym 6 i wdmuchuje się do niego powietrze. Z drugiej strony, istnieje również możliwość utrzymywania prawie równej wysokości warstwy kamienia wapiennego w całej warstwie poprzez usytuowanie urządzenia do zobojętniania 31 niezależnie od korpusu 1 wieży i połączenie go ze zbiornikiem cyrkulacyjnym 6 za pomocą rury łączącej 10 oraz równoczesne mieszanie warstwy kamienia wapiennego 19 w urządzeniu do zobojętniania 31 za pomocą mieszadła 25 i tłoczenie cieczy chłonnej doprowadzanej ze zbiornika cyrkulacyjnego 6 ku górze od dna urządzenia do zobojętniania 31, jak pokazano na fig. 28.

Przykład 14

W przykładzie tym zastosowano instalację do odsiarczania gazów spalinowych pokazaną na fig. 1. Jednakże, jak widać na fig. 29, przedstawiającej częściowy przekrój przez denną część zbiornika cyrkulacyjnego 6, w której znajduje się rura rozpraszająca 17, w instalacji tej znajdują się dodatkowo pionowe rury 49 biegnące ku dołowi, połączone z rurą rozpraszającą 17, co widać na fig. 2 i 4, z otworami rozpraszającymi 18 na każdym końcu. Pod każdąz pionowych rur 49 znajduje się stożkowa płytka przegrodowa 50 do prostowania strumienia cieczy chłonnej wyrzucanego otworem rozpraszającym 18. Ze względu na pionowy rozkład prędkości cieczy chłonnej (prędkość rośnie w kierunku ku dołowi), prędkość cieczy chłonnej w dolnej części zbiornika cyrkulacyjnego 6 utrzymuje się dzięki stożkowej płytce przegrodowej 50 duża, nawet jeżeli prędkość cieczy chłonnej wyrzucanej z otworu rozpraszającego 18 maleje, co ułatwia upłynnianie cząstek kamienia wapiennego.

180 622

Przeprowadzono badania sprawności odsiarczania za pomocą instalacji według tego przykładu, stosując kamień wapienny o przeciętnej średnicy cząstek 2 mm. Stężenie SO₂ w gazach spalinowych A na wlocie do wieży do odsiarczania wynosiło 1000 ppm. Zależność pomiędzy kątem X, jaki tworzy stożkowa płytka przegrodowa 50 z płaszczyzną dna zbiornika cyrkulacyjnego 6 a procentową sprawnością odsiarczania pokazano na fig. 30. Z przedstawionego wykresu procentowej sprawności odsiarczania wynika, że, korzystnie, kąt X powinien zawierać się w przedziale wartości od 30° do 70°.

Istnieje również możliwość zastosowania pionowych rur 49 biegnących ku górze od rury rozpraszającej 17,jak pokazano na fig. 31,na której wkażdej z pionowych rur 49, w jej górnej części, znajduje się otwór rozpraszający 18, a nad nią stożkowa płytka przegrodowa 51, w układzie odwróconym w porównaniu z układem pokazanym na fig. 29, zapobiegająca przepływowi wstecznemu cząstek kamienia wapiennego do rury rozpraszającej 17 i wyrównująca strumień cieczy chłonnej wyrzucanej z otworów rozpraszających 18 do strefy zobojętniania. Ponadto w instalacji można zastosować pionową rurę 49 z wierzchołkiem o różnym kształcie, jak pokazano na fig. 32.

Przykład 15

W zastosowanej w tym przykładzie instalacji do odsiarczania, urządzenie do zobojętniania 23 jest niezależne od zbiornika cyrkulacyjnego 6, w którym tylko część znajdującej się w nim cieczy doprowadza się do dysz rozpylających 4, a pozostałą część doprowadza się do urządzenia do zobojętniania 23, jak pokazano na fig. 33. W tym przypadku istnieje możliwość niezależnego utrzymywania i regulowania każdego z obiegów cieczy chłonnej do urządzenia do zobojętniania 23 i do dysz rozpylających 4. W związku z tym, w razie awarii jednego z obiegów, drugi z nich umożliwia chwilowe zachowanie ciągłości pracy instalacji. Jak już opisano w przykładach 9 i 10, po zatrzymaniu instalacji do odsiarczania gazów spalinowych można łatwo regulować wartość pH cieczy chłonnej w strefie zobojętniania. To jest, w przypadku chwilowej ciągłej pracy po zatrzymaniu instalacji do odsiarczania gazów spalinowych tylko urządzenia do zobojętniania 23, urządzenie to można łatwo zatrzymać z chwilą wskazania przez miernik 21 pH, że wartość pH cieczy chłonnej na wylocie z urządzenia do zobojętniania 23 wynosi 5,5. Po uruchomieniu instalacji do odsiarczania gazów spalinowych istnieje również możliwość uruchomienia systemu obiegowego cieczy chłonnej do dysz rozpylających 4 po odpowiednim wzroście wartości pH cieczy chłonnej w urządzeniu do zobojętniania 23.

Ponadto, w przypadku podłączenia rury, którą ciecz chłonna płynie przez hydrocyklon (nie pokazany), do urządzenia do zobojętniania 23 ze strumienia obiegowego cieczy chłonnrj płynącego bezpośrednio przed wirówkę odwadniającą 13, w urządzeniu do zobojętniania 23 można zbierać cząstki kamienia wapiennego o większej średnicy bez konieczności kierowania go do wirówki odwadniającej 13.

Przykład 16

Schemat technologiczny procesu odsiarczania według tego przykładu pokazano na fig. 34. W instalacji według tego przykładu zastosowano przewód bocznikowy 54, różny od rury drenażowej 10 cieczy chłonnej do dysz rozpylających 4, łączący dno zbiornika 6 z przewodem obiegowym 53. Przewodu bocznikowego 54 używa się do upłynniania warstwy kamienia wapiennego 19 podczas uruchamiania instalacji do odsiarczania, dzięki czemu ciecz chłonną pompuje się bezpośrednio pompą 5 5 do zbiornika cyrkulacyjnego 6 z pominięciem jej przepływu przez dysze rozpylające 4. Do chwili zatrzymania instalacji w warstwie kamienia wapiennego 19 istnieje ciśnienie hydrostatyczne, więc do jej upłynnienia podczas ponownego uruchamiania instalacji potrzebne jest wyższe ciśnienie. Dzięki przewodowi bocznikowemu 54 kasuje się ciśnienie potrzebne do pompowania cieczy chłonnej do dysz rozpylających 4, co ułatwia upłynnienie kamienia wapiennego podczas ponownego uruchamiania instalacji. Po upłynnieniu kamienia wapiennego zmienia się obieg cieczy chłonnej z przewodu bocznikowego 54 na przewód obiegowy 53, po czym instalacja może dalej pracować w sposób zgodny z procesem opisanym w przykładzie 1. Zgodnie z tym przykładem, zawarty w cieczy chłonnej kamień wapienny oddziela się za pomocą takich elementów jak separator 31, a następnie odwadnia się za pomocą

180 622 wirówki odwadniającej 13 ciecz chłonną, z której oddziela się w ten sposób kamień wapienny, i zbiera gips C.

Przykład 17

Niniejszy wynalazek można stosować w instalacjach do odsiarczania gazów spalinowych z zewnętrzną wieżą do utleniania, jak pokazano na fig. 35. Instalacja do odsiarczania tego typu jest wyposażona w trzy wieże, tj. wieżę chłodzącą do chłodzenia i odpylania gazów spalinowych (nie pokazaną), korpus 1 wieży do odsiarczania przeznaczony do rozpylania cieczy chłonnej, która reaguje z SO₂ z gazów spalinowych, oraz wieżę do utleniania 57, przeznaczoną do utleniania siarczynu wapnia powstałego w korpusie 1 wieży do odsiarczania. Podstawowe reakcje zachodzące w instalacji do odsiarczania gazów spalinowych wyposażonej w zewnętrzną wieżę do utleniania i pokazanej na fig. 35, przedstawiono dalej. Schemat technologiczny konwencjonalnej instalacji do odsiarczania gazów spalinowych wyposażonej w zewnętrzną wieżę do utleniania pokazano na fig. 36.

Ciecz chłonna (której głównym składnikiem jest woda) wchłania SO₂ z gazów spalinowych A w korpusie 1 wieży do odsiarczania, w wyniku czego powstaje H₂SO₃, który następnie reaguje z siarczynem wapniowym (CaSO₃ · 1/2H₂O) zawartym w cieczy chłonnej, w wyniku czego powstaje podsiarczyn wapniowy (Ca(HSO₃)₂). Podsiarczyn wapniowy reaguje z kamieniem wapiennym w strefie zobojętniania podczas przepływu przez warstwę kamienia wapiennego 19, w wyniku czego powstaje siarczyn wapniowy. Powstały w ten sposób siarczyn wapniowy doprowadza się ponownie do dysz rozpylających 4, skąd rozpylony reaguje z H₂SO₃, który powstał w wyniku wchłonięcia SO₂ z gazów spalinowych A. Z drugiej strony część siarczynu wapniowego doprowadza się do zbiornika 56, gdzie reguluje się jego wartość pH dodając kwas siarkowy G i mieszając za pomocą takich elementów jak mieszadło 58, a następnie doprowadza do wieży do utleniania 57. Do wieży 57 do utleniania doprowadza się powietrze, które utlenia kwas siarkawy i w wyniku przedstawionych poniżej zapisów przebiegu reakcji chemicznych powstaje gips (CaSO₄ -2H₂O):

(Reakcja wchłaniania) H₂O + SO₂ = H₂SO₃

CaSO₃' 1/2H₂O + H₂SO₃ = Ca(HSO₃)₂ + 1/2H₂O (Reakcja zobojętniania) Ca(HSO₃)₂ + CaCO₃ = 2CaSO₃ · 1/2H₂O + CO₂ (Reakcja utleniania) CaSO₃ · 1/2H₂O + l/2O₂ + 3/2H₂O = CaSO₄ °2H₂O Do strefy zobojętniania można załadować duże ilości kamienia wapiennego, który tworzy warstwę kamienia wapiennego 19, a generalnie ilość załadowanego kamienia wapiennego powinna być wystarczająca do zapewnienia ciągłego działania instalacji przez około 20 godzin. W każdym z opisanych wcześniej przykładów stosuje się takąilość kamienia wapiennego. W związku z tym, jeżeli kamień wapienny ładuje się do strefy zobojętniania naraz w ciągu nocy, po zatrzymaniu instalacji do odsiarczania, nie ma potrzeby ładowania kamienia wapiennego w ciągu dnia ani pracy kruszarki kamienia wapiennego, itd., w nocy. W szczególności, ponieważ kamień wapienny ładuje się podczas przerwy w działaniu instalacji do odsiarczania, nie trzeba równocześnie z ładowaniem kamienia wapiennego podejmować kroków zapobiegających osadzaniu się zwilżonego kamienia wapiennego w rurze zasilającej 12 doprowadzającej go do korpusu 1 wieży do odsiarczania.

W celu doprowadzania do instalacji do odsiarczania gazów kamienia wapiennego o z góry określonej średnicy cząstek, rozdrabnia się zawierający do surowiec w urządzeniach do rozdrabniania, takich jak kruszarki szczękowe, młotkowe lub walcowe i podobne, po czym transportuje do instalacji. Jednakże na ogół takie surowce kopalne jak wyjściowy kamień wapienny D' występują w miejscach znajdujących się w dużej odległości, na przykład kilka kilometrów, od instalacji. W związku z tym w przykładzie tym stosuje się system transportu surowców, w którym kruszarkę 61 umieszcza się albo w sąsiedztwie miejsca wydobycia wyjściowego kamienia wapiennego D' albo w sąsiedztwie samego korpusu 1 wieży do odsiarczania, łącząc miejsce pozyskiwania wyjściowego kamienia wapiennego D' z korpusem 1 wieży za pomocątakich środków jak przenośnik taśmowy, co pokazano na fig. 37 i 38.

180 622

Na figurze 3 7 pokazano system doprowadzania surowca, w którym wyj ściowy kamień wapienny D' doprowadza się do kosza samowyładowczego 59, a stamtąd do kruszarki 61, znajdującej się w pobliżu instalacji do odsiarczania gazów spalinowych, za pomocą przenośnika taśmowego 58, a stamtąd, po rozdrobnieniu, rurą doprowadzającą 62 kamienia wapiennego do urządzenia do zoboj ętniania 23 przez kosz samowyładowczy 63 i podajnik 65 o stałej ilości podawania. Na fig. 38 pokazano inny system doprowadzania surowca, w którym wyjściowy kamień wapienny D' doprowadza się do, znajdujących się w pobliżu miejsca pozyskiwania wyjściowego kamienia wapiennego Dkosza samowyładowczego 59, a następnie do kruszarki 61 za pomocą takich środków jak przenośnik taśmowy 58, a następnie, po rozdrobnieniu, doprowadza się rurą doprowadzającą62 do urządzenia do zobojętniania 23 przez kosz samowyładowczy 63 i podajnik 65 o stałej ilości podawania, usytuowany w pobliżu korpusu 1 wieży do odsiarczania. W obu systemach podawania nie ma potrzeby instalowania kruszarek 61 odpowiadających łącznej liczbie korpusów 1 wież do odsiarczania na zasadzie jeden do jednego, ale można zainstalować jedną kruszarkę 61 obsługującą wiele korpusów 1 wież do odsiarczania. W szczególności, w systemie pokazanym na fig. 38, kamień wapienny D można dostarczać do wszystkich korpusów 1 wież do odsiarczania za pomocą tylko jednej kruszarki 61 usytuowanej w pobliżu miejsca kamienia wapiennego D'.

Na figurach 37 i 38 przedstawiono przykłady, w których urządzenie do zobojętniania 23 jest niezależne od korpusu 1 wieży do odsiarczania, ale rozumie się samo przez się, że niniejszy wynalazek nie ogranicza się wyłącznie do tych przykładów. W takiej sytuacji ciecz chłonna wchłania gazy spalinowe w korpusie 1 wieży do odsiarczania, po czym ciecz chłonną utlenia powietrze B, a nakońcu zapomocątakiego elementu jak wirówka odwadniająca 13 zbiera się gips C.

Ilość kamienia wapiennego D, j akątrzeba doprowadzić do urządzenia do zoboj ętniania 23, reguluje się za pomocą podajnika 65 o stałej ilości podawania, albo włączając i wyłączając kruszarkę 61, natomiast wielkość cząstek kamienia wapiennego reguluje się zmieniając prędkość kruszarki.

W przedstawionych powyżej przykładach, kamień wapienny pozostawia się w strefie zobojętniania w zależności od różnicy w tempie osadzania powodowanego różnicami średnic cząstek kamienia wapieńnego i gipsu, ale oba składniki można również oddzielać od siebie, na przykład, za pomocą takich elementów, jak sito, albo wykorzystując do tego celu różnicę sił bezwładności i podobne.

W większości powyższych przykładów przedstawiono konstrukcje, w których gazy spalinowe A doprowadza się do dennej lub dolnej części korpusu 1 wieży do odsiarczania i odprowadza z jego części górnej, oraz zawierające korpus wieży do odsiarczania, w którym wtryskuje się dyszami rozpylającymi 4 ciecz chłonną do gazów spalinowych A, ale niniejszy wynalazek nie zależy od kierunku przepływu gazów spalinowych A ani od sposobu doprowadzania gazów spalinowych do kontaktu z cieczą chłonną (przykładowo, można stosować takie konstrukcje jak urządzenie chłonne z mokrymi ścianami, system pęcherzykowego wtłaczania gazów spalinowych do cieczy chłonnej za pomocą zanurzonych w niej rur, itd.).

Według niniejszego wynalazku, jak opisano wcześniej, obecność Al i F w cieczy chłonnej rzadko pogarsza sprawność odsiarczania.

Ponadto nie ma potrzeby kruszenia stałego środka odsiarczającego, ponieważ stosuje się taki czynnik jak kamień wapienny o dużej średnicy cząstek; cząstki gipsu (na ogół 20 do 100 pm) daje się łatwo oddzielać od stałego środka odsiarczającego ze względu na dużą średnicę cząstek (powyżej 0,5 mm, a korzystnie powyżej 1 mm); istnieje możliwość osiągnięcia wyższej sprawności odsiarczania ze względu na: zwiększoną ilość stałego węglanu wapnia w strefie zobojętniania; oraz poprawia się jakość produktów stałych, ponieważ stały środek odsiarczający w postaci kamienia wapiennego nie miesza się z cząstkami produktów stałych, takich jak gips.

Claims (23)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób mokry odsiarczania gazów spalinowych za pomocą stałego środka odsiarczaj ącego, w którym gazy spalinowe odprowadzone z urządzeń do spalania, doprowadza się do kontaktu z cieczą chłonną w strefie wchłaniania, po czym zobojętnia się kwasową ciecz chłonnąz wchłoniętym tlenkiem siarki za pomocą węglanu wapniowego w strefie zobojętniania i zawraca co najmniej część zobojętnionej cieczy chłonnej do strefy wchłaniania, znamienny tym, że pozostawia się stały węglan wapniowy CaCO₃ o wielkości cząstek znacznie większej niż wielkość cząstek produktu reakcji w strefie zobojętniania cieczy chłonnej i odprowadza się ciecz chłonną, której głównym składnikiemj est woda, i produkt stały w postaci CaSO₄’l/2 H₂O powstały z tlenku siarki, ze strefy zobojętniania, po czym zatrzymuje się pracę instalacji mokrej do odsiarczania gazu po wzroście mierzonej wartości pH cieczy chłonnej z wchłoniętym tlenkiem siarki powyżej 4,0 oraz miesza się węglan wapniowy w strefie zobojętniania podczas uruchamiania lub pracy instalacji do odsiarczania, nadając mu równomierną wysokość w całej strefie zobojętniania.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zobojętnieniem cieczy chłonnej po wchłonięciu przez nią gazów spalinowych utlenia się ciecz chłonną.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do cieczy chłonnej wprowadza się kwas karboksylowy i/lub jego sól.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że reguluj e się co najmniej ilość węglanu wapniowego lub prędkość przepływu cieczy chłonnej podnosząc wartość pH cieczy chłonnej przed wchłonięciem tlenku siarki z gazów spalinowych do wartości wyższej od stałej dysocjacji pK_a kwas karboksylowego.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wyznacza się w strefie zobojętniania stężenie tlenu rozpuszczonego w cieczy chłonnej, i reguluje się ilość powietrza do utleniania cieczy chłonnej, z wchłoniętym tlenkiem siarki.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że średnica cząstek węglanu wapniowego CaCO₃ jest większa od średnicy cząstek produktu stałego w postaci CaSO₄'l/2 H₂O wytwarzanego podczas reakcji zobojętniania.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przeciętna średnica cząstek CaCO₃ wynosi 0,5 mm lub więcej.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zatrzymuje się pracę mokrej instalacji do odsiarczania gazów po wzroście mierzonej wartości pH cieczy chłonnej z wchłoniętym tlenkiem siarki powyżej 5,5.
9. 9. Sposób według zastrz, 1, znamienny tym, że wyznacza się jedno lub więcej niż dwie wartości spośród spadku ciśnienia w warstwie węglanu wapniowego CaCO₃ w strefie zobojętniania, momentu skręcającego urządzenia do mieszania, stężenia cząstek stałych w cieczy chłonnej, ciężaru właściwego cieczy chłonnej i lepkości cieczy chłonnej wykrywając stan wymieszania warstwy węglanu wapniowego, i w razie zarejestrowania nierównomiemości wysokości warstwy węglanu wapniowego w całej strefie zobojętniania, wtłacza się ciecz chłonną, gaz lub wodę do warstwy węglanu wapniowego lub miesza się warstwę węglanu wapniowego.
10. 10. Instalacja do mokrego odsiarczania gazów spalinowych za pomocą stałego środka odsiarczającego, zawierająca wieżę do wchłaniania, posiadającąw górnej części dysze rozpylające, zespół do zobojętniania kwasowej cieczy chłonnej z wchłoniętym tlenkiem siarki oraz przewód cyrkulacyjny cieczy chłonnej, znamienna tym, że dolna część wieży jest połączona z komorą węglanu wapniowego CaCO₃ (19), oraz w zespole zobojętniania jest umieszczony zespół mieszania (17,18, 25, 26, 27).

    180 622
11. 11. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że zawiera, umieszczony przed zespołem zobojętniania, zespół utleniania (15) cieczy chłonnej zawierającej wchłonięty tlenek siarki.
12. 12. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że wieża do wchłaniania zawiera obszar kontaktowania się gazów spalinowych (A) z rozpylaną cieczą chłonną.
13. 13. Instalacja według zastrz. 12, znamienna tym, że w obszarze kontaktowania się gazu z cieczą pod dyszami rozpylającymi (4) znajdująsię półki rusztowe (34).
14. 14. Instalacja według zastrz. 10 albo 11, znamienna tym, że zespół zobojętniania zawiera rurę (35) wprowadzającą gazy spalinowe (A) do cieczy chłonnej za pomocą systemu wytwarzania pęcherzyków.
15. 15. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że zespół mieszania stanowi układ rur rozpraszających (17) i otworów rozpraszających (18).
16. 16. Instalacj a według zastrz. 10, znamienna tym, że zespół mieszania stanowi mieszadło (25).
17. 17. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że zespół mieszania stanowi piec obrotowy (26).
18. 18. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że zespół mieszania stanowi zgamiak (27).
19. 19. Instalacja według zastrz. 10 albo 15, znamienna tym, że zespół mieszania zapobiegający osadzaniu się cząstek produktów reakcji zawiera złożony z rur rozpraszających (17) rozgałęziony obwód rozpraszający strumienia cieczy chłonnej, rozprzestrzeniony na całej dennej części komory z warstwą węglanu wapniowego CaCo₃ (19) od części dennej do części górnej, oraz rozgałęziony obwód rozpraszający (45) powietrza lub wody, rozprzestrzeniony, łącznie z rozgałęzionym obwodem rozpraszającym strumienia cieczy chłonnej, albo niezależnie od niego, na całej dennej części komory z warstwą węglanu wapniowego CaCO₃ (19).
20. 20. Instalacja według zastrz. 19, znamienna tym, że złożony z rur (17) rozgałęziony rozpraszający obwód przepływowy cieczy chłonnej zawiera pionową rurę (49) z otworem rozpraszającym (18) na końcu, skierowanym ku górze lub ku dołowi, przy czym w zespole zobojętniania, przeciwległe do otworu rozpraszającego (18), znajduje się płytka przegrodowa (50,51).
21. 21. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że zespół zobojętniania jest podzielony na wiele przedziałów, i w każdym z tych przedziałów znajduje się urządzenie do ładowania węglanu wapniowego CaCO₃.
22. 22. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że zawiera zespół zasilania (12) doprowadzający węglan wapniowy CaCO₃ do zespołu zobojętniania, przy czym zespół zasilania (12) jest wyposażony w urządzenie (22) do mycia zapobiegające osadzaniu się stałego środka odsiarczającego na powierzchni jej ścianek.
23. 23. Instalacja według zastrz. 10, znamienna tym, że wieża ma pionowy kanał przepływu gazów spalinowych, z wlotem gazów spalinowych (A) w części dolnej wieży (3), a wylotem w części górnej wieży albo pionowy kanał przepływu gazów z wlotem w części górnej, a wylotem w części dolnej, albo poziomy kanał przepływu gazów spalinowych (A).