PL191928B1 - Sposób redukcji siarki w gazach spalinowych, zwłaszcza w kotle energetycznym - Google Patents

Abstract

1. Sposób redukcji tlenków siarki w gazach spalinowych, zwłaszcza w kotle energetycznym, polegający na wykorzystaniu poreakcyjnego produktu odsiarczania spalin metodą półsuchą, odseparowanego w filtrach workowych, znamienny tym, że poreakcyjny produkt odsiarczania spalin metodą półsuchą, zawierający co najmniej 20% całkowitego CaO, kieruje się do mieszalnika, w którym miesza się go na sucho z 10-30% wagowych CaO, korzystnie 10-15% wagowych CaO w postaci suchej, a uzyskany sorbent transportuje się do komory paleniskowej innego kotła, w którym następuje suche odsiarczanie spalin znanym sposobem.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób redukcji tlenków siarki w gazach spalinowych, zwłaszcza w kotle energetycznym.

Zawartość dwutlenku siarki w gazach spalinowych można zmniejszyć na drodze różnych procesów absorpcji prowadzonych na zewnątrz kotła energetycznego. Jednym z takich procesów jest proces półsuchy, w którym gazy spalinowe opuszczające kocioł wprowadzane są do reaktora, w którym rozpyla się przez jednostkowe dysze zawiesinę wodorotlenku wapnia w postaci małych kropelek. Gęstość wodnej zawiesiny wodorotlenku wapnia powinna być na tyle duża, aby ciepło zawarte w gazach spalinowych odparowało wodę wprowadzoną do reaktora tak, że produkt absorpcji może być odzyskiwany w postaci suchego proszku.

Modyfikacja typowych instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą polega na uzupełnieniu jej o układ zawracania z powrotem do kotła części produktu poreakcyjnego w celu szybkiego jego utlenienia w wysokiej temperaturze panującej w kotle, z jednoczesnym odwodnieniem go do anhydrytu, czyli bezwodnej postaci gipsu.

Z polskich opisów patentowych nr nr 148 176, 148 178 znane są sposoby usuwania związków siarki ze spalin powstających ze spalania węgla. Sorbentem jest mieszanina utworzona z pyłu tlenku metalu alkalicznego i/lub tlenku metali ziem alkalicznych, bądź ich wodorotlenków i ich węglanów. Wtym procesie korzystnie stosuje się tlenek lub wodorotlenek wapnia, bądź ich mieszaninę. Sposób stosowania tego sorbentu polega na wprowadzeniu go do spalin wraz z doprowadzeniem do spalin wody i/lub pary wodnej.

Z polskiego opisu patentowego nr 168 982 znany jest sposób usuwania gazowych tlenków siarki ze spalin z kotła drogą reakcji z wodorotlenkiem wapnia poza kotłem i oddzielania od spalin stałego produktu poreakcyjnego, przy czym w kotle spala się węgiel zawierający substancje absorbujące tlenki siarki ewentualnie mogące ulec przekształceniu w takie substancje, a do strumienia spalin w kotle i/lub poza nim wprowadza się parę wodną i/lub wodę maksymalnie w takiej ilości, aby mogła zostać odparowana pod wpływem ciepła zawartego w spalinach i ciepła reakcji, a część oddzielanego od spalin stałego produktu poreakcyjnego wprowadza się z powrotem do kotła.

Produkt poreakcyjny z instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą, uzyskany drogą reakcji SO2 z wodorotlenkiem wapnia w reaktorze poza kotłem, zawiera kilkakrotnie więcej siarczynów niż siarczanów wapnia. Siarczyn wapnia jest nietrwały, potrzebuje długiego okresu czasu, aby utlenić się w niskich temperaturach na trwały siarczan wapnia. Obecnie brak jest zapotrzebowania na produkt odsiarczania z przewagą udziału siarczynów. Produkt ten wywożony jest najczęściej na składowisko odpadów, gdzie dochodzi do utlenienia zawartego w nim siarczynu wapnia do siarczanu, czemu towarzyszą zmiany właściwości fizyko-chemicznych tych materiałów i z biegiem czasu tracą one część swojej wytrzymałości mechanicznej.

W sposobie według wynalazku, poreakcyjny produkt odsiarczania spalin metodą półsuchą, zawierający co najmniej 20% całkowitego CaO kieruje się do mieszalnika, w którym miesza się go na sucho z 10-30% wagowych CaO, korzystnie 10-15% wagowych CaO w postaci suchej. Uzyskany sorbent transportuje się do komory paleniskowej innego kotła, w którym wykorzystuje się go do suchego odsiarczania spalin znanym sposobem.

W alternatywnym sposobie, poreakcyjny produkt odsiarczania spalin metodą półsuchą, zawierający co najmniej 20% całkowitego CaO wykorzystuje się jako sorbent i transportuje się go do komory paleniskowej innego kotła, w którym następuje suche odsiarczanie spalin znanym sposobem.

Sposób według wynalazku pozwala na zagospodarowanie odpadu, z instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą, w postaci stałego produktu poreakcyjnego i wykorzystaniu go w procesie suchego odsiarczania spalin w innym kotle energetycznym. Pozwala to na zmniejszenie składowiska odpadów potrzebnego przy instalacji półsuchego odsiarczania spalin i zmniejsza ilość zakupionego sorbentu niezbędnego w procesie suchego odsiarczania spalin.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania.

Przykład I.

Poreakcyjny produkt końcowy z instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą, po wstępnym odpyleniu w komorze elektrofiltru kotła energetycznego, wychwytuje się w filtrach workowych instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą. Produkt ten posiadający korzystne parametry chemiczne i fizyczne, o bardzo drobnej frakcji i dużej powierzchni właściwej, zawierający 20% całkowitego CaO i około 5% wolnego CaO wsypuje się do 6 pomp zbiornikowych, skąd jest transportowany systemem

PL 191 928 B1 rurociągów przesyłowych do mieszalnika obrotowego. W mieszalniku następuje kondycjonowanie produktu przez dodanie 15% wagowych suchego CaO i wymieszanie na sucho, w celu uzyskania sorbentu o parametrach korzystnych dla suchej metody odsiarczania spalin. Z mieszalnika sorbent transportuje się pneumatycznie do systemu dysz zamontowanych w opancerzeniu kotła energetycznego na wysokości przestrzeni komory paleniskowej kotła w strefie temperatur od 800 do 1000°C. W strefie tej następuje reakcja chemiczna SO2 i SO3 oraz dekompozycja pozostałych związków zawartych w sorbencie sposobem znanym z suchego odsiarczania spalin.

P r z y k ł a d II.

Poreakcyjny produkt odsiarczania spalin metodą półsuchą jak w przykładzie I, zawierający 20,83% całkowitego CaO transportuje się pneumatycznie do systemu dysz zamontowanych w opancerzeniu kotła energetycznego na wysokości przestrzeni komory paleniskowej kotła w strefie temperatur od 800 do 1000°C. W strefie tej następuje reakcja chemiczna SO2 i SO3 oraz dekompozycja pozostałych związków zawartych w sorbencie sposobem znanym z suchego odsiarczania spalin.

Poreakcyjny produkt końcowy suchego odsiarczania spalin odprowadza się w mieszaninie z popiołem lotnym z elektrofiltru do systemu odpopielania elektrowni na składowisko lub do docelowego odbiorcy.

Claims (2)

1. Sposób redukcji tlenków siarki w gazach spalinowych, zwłaszcza w kotle energetycznym, polegający na wykorzystaniu poreakcyjnego produktu odsiarczania spalin metodą półsuchą, odseparowanego w filtrach workowych, znamienny tym, że poreakcyjny produkt odsiarczania spalin metodą półsuchą, zawierający co najmniej 20% całkowitego CaO, kieruje się do mieszalnika, w którym miesza się go na sucho z 10-30% wagowych CaO, korzystnie 10-15% wagowych CaO w postaci suchej, a uzyskany sorbent transportuje się do komory paleniskowej innego kotła, w którym następuje suche odsiarczanie spalin znanym sposobem.

2. Sposób redukcji tlenków siarki w gazach spalinowych, zwłaszcza w kotle energetycznym, polegający na wykorzystaniu poreakcyjnego produktu odsiarczania spalin metodą półsuchą, odseparowanego w filtrach workowych, znamienny tym, że poreakcyjny produkt odsiarczania spalin metodą półsuchą, zawierający co najmniej 20% całkowitego CaO, wykorzystuje się jako sorbent i transportuje się go do komory paleniskowej innego kotła, w którym następuje suche odsiarczanie spalin znanym sposobem.