PL200482B1

PL200482B1 - Sposób i urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki

Info

Publication number: PL200482B1
Application number: PL349621A
Authority: PL
Inventors: Jean Xavier Morin; Joachim Seeber
Original assignee: Alstom Power Boiler Gmbh
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2009-01-30
Also published as: EP1188472A2; US20040103830A1; US20020085961A1; DE50111526D1; US6912962B2; EP1188472B1; MXPA01009057A; ATE346674T1; CA2357280A1; DE10045586C2; CN1178734C; PL349621A1; US6685902B2; CN1347750A; EP1188472A3; DE10045586A1

Abstract

1. Sposób oczyszczania gazów spalinowych zawiera- j acych dwutlenek siarki, pochodz acych z urz adzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, w którym w komo- rze spalania urz adzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem flu- idalnym zawieraj acy siark e w egiel spala si e z dodatkiem powietrza w temperaturze od 700 do 950°C w z lo zu fluidal- nym, przy czym tworzy si e gaz spalinowy zawieraj acy dwutlenek siarki a do komory spalania doprowadza si e srodek sorpcyjny-SO 2 w postaci cz asteczek, nast epnie w urz adzeniu mieszaj acym prowadzi si e uwodnienie do- prowadzonych sk ladników, znamienny tym, ze z komory spalania wyprowadza si e cz esc popio lu powstaj acego przy spalaniu oraz cz esc produktu reakcji powstaj acego przy reakcji srodka sorpcyjnego-SO 2 z dwutlenkiem siarki, a tak ze cz esc nieprzereagowanego srodka sorpcyjnego- SO 2 i doprowadza si e do urz adzenia mieszaj acego, ………. 23. Urz adzenie do oczyszczania gazów spalinowych zawieraj acych dwutlenek siarki i pochodz acych z urz adze- nia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, zawieraj ace komor e spalania, w której zawieraj acy siark e w egiel z dodatkiem powietrza spala si e w z lozu fluidalnym i do której dodaje si e cz asteczkowy srodek sorpcyjny-SO 2 oraz mechaniczne urz adzenie mieszaj ace, znamienne tym, ze mechaniczne urz adzenie mieszaj ace stanowi dwustopniowe mechaniczne urz adzenie mieszaj ace (12), ………………….. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki, pochodzących z urządzeń z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym.

Urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym stosuje się zwłaszcza do spalania, przy małej emisji kopalnych paliw, np. węgla, torfu, drewna itd. Przykładowo przy spalaniu zawierającego siarkę węgla, wskutek utleniania siarki powstaje dwutlenek siarki, który z gazem spalinowym przedostaje się do atmosfery. Te szkodliwe dla atmosfery ziemskiej emisje wskutek obiegu atmosferycznego powracają na ziemię w postaci kwaśnego deszczu. W celu jak największego zredukowania tych szkodliwych emisji rozwinięto różne sposoby.

Przegląd sposobów wiązania dwutlenku siarki w urządzeniach z paleniskiem fluidalnym został przedstawiony przez E. J. Anthony'ego podczas „Mediterranean Combustion Symposium” w Antalya, w Turcji, w czerwcu 1999 r.

Znane jest przykładowo dodawanie drobnoziarnistego, alkalicznego środka sorpcyjnego-SO2, wapnia (CaCO3), palonego wapna (CaO) lub także dolomitu, przez wprowadzanie ich do komory spalania urządzeń z paleniskiem fluidalnym. Powstaje przy tym najpierw proces spalania - proces kalcynowania wapnia na wapno palone - CaO, a następnie reakcja palonego wapna z dwutlenkiem siarki z gazów spalinowych.

Jeżeli przy tym wapień zostanie poddany temperaturom od 700°C do 950°C panującym w urządzeniu z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, to dwutlenek węgla zostaje usunięty z wapnia a pozostaje wapno palone, które ze względu na usunięcie CO2 ma dużą porowatość i dużą powierzchnię właściwą.

Następująca reakcja gazu z substancją stałą, tzn. palonego wapna (środek sorpcyjny) z dwutlenkiem siarki i tlenem, jest reakcją powierzchniową i dlatego wytworzenie dużej powierzchni właściwej ma dla tej reakcji zasadnicze znaczenie. Jako stały produkt reakcji powstaje siarczan wapniowy względnie gips (CaSO4), który pozostaje w porach lub na powierzchni środka sorpcyjnego względnie palonego wapna.

Zależnie od wielkości ziarna użytego wapnia względnie środka sorpcyjnego-SO2 i jego własności na ścieranie, ziarno stanowiące środek sorpcyjny i produkt reakcji - ziarno z wapna palonego i gipsu pozostaje w komorze spalania tak dł ugo aż zostanie usunię te przez agregaty do odpopielania komory spalania lub w przypadku, gdy stanowi ono małe cząsteczki, opuszcza komorę spalania razem ze strumieniem gazów spalinowych i zostaje następnie oddzielone w dołączonych filtrach gazów spalinowych.

Przy mieszankach złożonych z popiołu paliwa, produktu reakcji i wolnego, nieprzereagowanego środka sorpcyjnego, który odprowadzony został przy odpopielaniu komory spalania, mówi się ogólnie o popiele grubym lub dennym. Wielkość czą stek tego popioł u grubego jest zasadniczo wię ksza od

100 μm. Maksymalne średnice ziaren mogą wynosić kilka mm.

Popiół odprowadzany z gazami spalinowymi, który następnie oddzielany jest w filtrze, nazywany jest zwykle popiołem filtracyjnym. Wielkość jego ziarna, zależnie od jakości separatora odśrodkowego, zawiera drobne frakcje ziarna do około 200 um.

Doświadczenia uzyskane z działających urządzeń z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym wskazują, że dla stopnia odsiarczenia żądanego w zastosowaniu przemysłowym, to znaczy zredukowania dwutlenku siarki od 70% do 99%, reakcja odsiarczania wymaga dużego nadmiaru środka sorpcyjnego. Zapotrzebowanie jest tym większe im żąda się wyższego stopnia odsiarczania.

Gdy jako miarę dla dodawanego wapnia względnie innego środka sorpcyjnego wykorzystuje się stosunek Ca/S, a więc molarny iloraz Ca doprowadzanego z zewnątrz i siarki istniejącej w paliwie, to typowe wartości Ca/S dla urządzeń z paleniskiem fluidalnym wynoszą 2 do 4 dla stopnia odsiarczania 95%.

Wymaganie to ma zwłaszcza ujemne skutki ekonomiczne, gdyż wskutek tego zwiększają się koszty produkcyjne przy pozyskiwaniu wapnia lub innego środka sorpcyjnego, a ponadto zwiększeniu ulegają koszty usuwania jako odpadu powstałego popiołu, gdyż zwiększa się w nim udział nieprzereagowanego środka sorpcyjnego.

Przy wspomnianym sposobie odsiarczania gazów spalinowych w urządzeniu z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym wadliwe okazało się to, że wapień względnie środek sorpcyjny SO2 nie w pełni wchodzi w reakcję z dwutlenkiem siarki, gdyż często wokół ziarna wapna względnie środka sorpcyjnego tworzy się płaszcz gipsowy prawie nieprzepuszczalny dla gazu, a pory w wapnie palonym względnie środku sorpcyjnym ulegają zatkaniu przez gips stanowiący produkt reakcji. Pod względem

PL 200 482 B1 chemiczno-fizycznym uwarunkowane to jest większą objętością molową SO2 dyfundującego do ziaren wapna względnie środka sorpcyjnego w porównaniu do wypieranego CO2.

Zwłaszcza we wnętrzu ziaren zawierających produkt reakcji i środek sorpcyjny (ziaren z wapnem i gipsem) pozostaje rdzeń z nieprzereagowanego środka sorpcyjnego, który nie jest już dostępny dla reakcji, gdyż składniki reakcji to znaczy dwutlenek siarki i tlen nie mogą się już przedostać do rdzenia.

Zawartości nieprzereagowanego, wolnego środka sorpcyjnego, w mieszance popiołu mogą wynosić do 40% i to w popiele filtracyjnym i w popiele grubym, w stosunku do całkowitej ilości mieszanki usuwanego popiołu. Również przy dalszym stosowaniu mieszanki popiołu w przemyśle cementowym lub przy budowie dróg, pożądane jest obniżenie zawartości wolnego, to znaczy nieprzereagowanego środka sorpcyjnego względnie wapnia, do wartości poniżej 3 do 5%.

W istniejących urzą dzeniach z paleniskiem fluidalnym stosuje się obecnie róż ne techniki zwiększenia stopnia wykorzystania środków sorpcyjnych względnie wapnia, do redukcji dwutlenku siarki.

Tak więc przykładowo popiół powstający w urządzeniach z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym w ich filtrach gazów spalinowych, zawierający jeszcze wysoki udział nieprzereagowanego środka sorpcyjnego, odprowadza się bezpośrednio ponownie do komory spalania.

Wadą takiego zawracania popiołu jest to, że wykorzystanie wolnego jeszcze środka sorpcyjnego zawartego w popiele jest ograniczone, gdyż dodatkowy czas przebywania w komorze z paleniskiem fluidalnym jest niewielki, a reaktywność tego popiołu względnie wolnego środka sorpcyjnego zawartego w tym popiele jest wyraźnie mniejsza w porównaniu do pierwotnego środka sorpcyjnego.

Poza tym stosuje się także zawracanie popiołu złożowego (pochodzącego ze złoża fluidalnego) odprowadzanego z komory spalania. Popiół złożowy poddaje się przy tym częściowej obróbce (odsianie korzystnej frakcji ziarna lub zmielenie popiołu złożowego), aby zwiększyć stopień reakcji. Jednakże również ta metoda posiada tę wadę, że jej skuteczność przy redukcji zużycia środka sorpcyjnego jest bardzo ograniczona gdyż nie została usunięta przyczyna niezupełnej reakcji, to znaczy wspomniany płaszcz gipsowy wokół ziaren środka sorpcyjnego względnie wapna.

Z opisu patentowego US 4,312,280, Shearer i inni, znane jest również rozwią zanie, przy którym popiół ze stacjonarnych urządzeń z paleniskiem fluidalnym wprowadza się w kontakt z wodą lub parą i zawraca się do komory spalania urzą dzenia z paleniskiem fluidalnym. Mieszanie popioł u z parą i wodą dokonuje się w zespolonym reaktorze fluidalnym przy wyższych temperaturach. Dokładniejsze szczegóły sposobu dotyczące temperatur roboczych w tym reaktorze fluidalnym, a także wielkości dotyczące ilości domieszywanej wody, nie zostały w tym opisie podane. To ujawnione rozwiązanie wykazuje duże skomplikowanie techniczne i nie jest stosowane na rynku również ze względu na to, że rozpowszechnianie stacjonarnych urządzeń z paleniskiem fluidalnym ogranicza się do urządzeń małych rozmiarów i w stosunku do urządzeń z cyrkulacyjnymi paleniskiem fluidalnym ma wadę krótszego czasu przebywania cząstek w komorze spalania oraz niejednorodnego rozkładu temperatury.

Z amerykańskiego opisu US 5551357A znane jest cyrkulacyjne palenisko fluidalne, w którym z dna komory spalania usuwa się pozostałości spalania wzglę dnie popiół denny, po czym kontaktuje się w temperaturze reakcji powyżej 103°C z parą wodną, klasyfikuje na uwodorniony udział sorpcyjny i udział niesorpcyjny, po czym uwodorniony udział sorpcyjny zawraca się do komory spalania. Uwodornianie przebiega we fluidowanym aparacie do uwadniania.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu oraz urządzenia do oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki, pochodzących z urządzeń z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, w których unika się wymienionych powyżej wad.

Ponadto ma być zwiększona efektywność względnie stopień wykorzystania zastosowanego środka sorpcyjnego przez co zmniejsza się ilość środka sorpcyjnego konieczną do sorpcji dwutlenku siarki.

Sposób oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki, pochodzących z urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, w którym w komorze spalania urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym zawierający siarkę węgiel spala się z dodatkiem powietrza w temperaturze od 700 do 950°C w zł o ż u fluidalnym, przy czym tworzy się gaz spalinowy zawierają cy dwutlenek siarki a do komory spalania doprowadza się środek sorpcyjny-SO2 w postaci cząsteczek, następnie w urządzeniu mieszającym prowadzi się uwodnienie doprowadzonych składników, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z komory spalania wyprowadza się część popiołu powstającego przy spalaniu oraz część produktu reakcji powstającego przy reakcji środka sorpcyjnego-SO2 z dwutlenkiem siarki, a także część nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 i doprowadza się do urządzenia mieszającego, przy czym odprowadzaną z urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem flu4

PL 200 482 B1 idalnym i doprowadzaną do urządzenia mieszającego mieszankę substancji stałych składającą się z popioł u, produktu reakcji i nieprzereagowanego ś rodka sorpcyjnego-SO2 a pochodzą c ą z filtru gazów spalinowych jako popiół filtracyjny i z komory spalania jako popiół denny względnie gruby, doprowadza się do urządzenia mieszającego poprzez osobne przewody, zaś do urządzenia mieszającego doprowadza się albo popiół filtracyjny albo popiół denny, albo dobraną mieszankę obu popiołów, po czym w urządzeniu mieszającym, do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 doprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód i miesza się je z tymi substancjami, a przy tym nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, przy temperaturze reakcji od 60°C do 100°C i przy ciśnieniu atmosferycznym, przemienia się w produkt uwodnienia, przy czym jako urządzenie mieszające stosuje się urządzenie dwustopniowe, w którego pierwszym stopniu, do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 domieszywa się część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód konieczną do zmieszania, a w drugim stopniu domieszywa się pozostałą część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód regulując ją w zależności od wilgotności resztkowej produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego, po czym popiół razem z produktem reakcji i produktem uwodnienia odprowadza się z urządzenia mieszającego do komory spalania urządzenia z paleniskiem fluidalnym, a produkt uwodnienia, przy temperaturze w komorze spalania wynoszącej od 700°C do 950°C reaktywuje się w środek sorpcyjny-SO2.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku stosuje się urządzenie mieszające mające dodatkowe doprowadzenie wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, za pomocą którego, przed urządzeniem mieszającym do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2, doprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód.

Reguluje się temperaturę reakcji w urządzeniu mieszającym.

W sposobie według wynalazku wodę względnie wodny roztwór zawierający sód, doprowadzany do urządzenia mieszającego podgrzewa się wstępnie odpowiednio do żądanej temperatury dla regulacji temperatury reakcji.

Czas przebywania wprowadzonych do urządzenia mieszającego produktów, reguluje się zależnie od stopnia uwodnienia odprowadzanego produktu.

Minimalny czas przebywania wprowadzonych do urządzenia mieszającego produktów, w tym urządzeniu mieszającym i/lub w dołączonych dalej przewodach transportowych wynosi 1 min.

Z urządzenia mieszającego odprowadza się popiół, produkt reakcji i produkt uwodnienia stanowiące substancję stałą i mające wilgotność resztkową mniejszą niż 10%.

Odprowadzany z urządzenia mieszającego popiół, produkt reakcji i produkt uwodnienia, doprowadza się do suszarki i suszy się uzyskując produkt nadający się do składowania.

Odprowadzone z urządzenia mieszającego, popiół, produkt reakcji i produkt uwodnienia, składuje się w zasobniku pośrednim i w odstępach czasowych doprowadza się do komory spalania z paleniskiem fluidalnym.

Przynajmniej część odprowadzonego z urządzenia mieszającego popiołu, produktu reakcji i produktu uwodnienia doprowadza się ponownie do urzą dzenia mieszaj ą cego.

Popiół, produkt reakcji i nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, przed doprowadzeniem do urządzenia mieszającego odsiewa się i/lub sortuje powietrznie.

Popiół, produkt reakcji i nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, przed wprowadzeniem do urządzenia mieszającego miele się.

Skład mieszanki popiołu filtracyjnego i popiołu dennego ustala się przez dobór uziarnienia doprowadzanego paliwa i środka sorpcyjnego-SO2.

Do urządzenia mieszającego przynajmniej poprzez jedną dyszę wprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód.

Zawartość nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 w komorze spalania stanowi 5 do 40% wag. mieszanki substancji stałych odprowadzanych z komory spalania.

Jako środek sorpcyjny-SO2 stosuje się wapień.

Jako środek sorpcyjny-SO2 stosuje się dolomit.

W sposobie wedł ug wynalazku wodny, zawieraj ą cy sód roztwór, zawiera sód w postaci jonowej w iloś ci do 3% wag., w odniesieniu do nieprzereagowanego ś rodka sorpcyjnego-SO2.

Przynajmniej część środka sorpcyjnego-SO2 doprowadza się bezpośrednio do urządzenia mieszającego.

Ca(OH)2 wprowadza się do przewodu pomiędzy urządzeniem mieszającym i komorą spalania.

PL 200 482 B1

Ca(OH)2 wprowadza się, patrząc w kierunku przepływu produktu przepływającego w przewodzie łączącym urządzenie mieszające z komorą spalania, w miejscu znajdującym się przed zasobnikiem pośrednim.

W sposobie według wynalazku 50 do 500% wag. mieszanki substancji stał ych, w odniesieniu do mieszanki substancji stałych wychodzących zwykle z komory spalania urządzenia z paleniskiem fluidalnym doprowadza się do urządzenia mieszającego dla uwodnienia i następnie odprowadza się z powrotem do komory spalania.

Urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki i pochodzących z urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, zawierające komorę spalania, w której zawierający siarkę węgiel z dodatkiem powietrza spala się w złożu fluidalnym i do której dodaje się cząsteczkowy środek sorpcyjny-SO2 oraz mechaniczne urządzenie mieszające, według wynalazku charakteryzuje się tym, że mechaniczne urządzenie mieszające stanowi dwustopniowe mechaniczne urządzenie mieszające, do którego odprowadzaną z cyrkulacyjnego urządzenia z paleniskiem fluidalnym mieszankę substancji stałych składającą się z popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 z filtru gazów spalinowych jako popiół filtracyjny i z komory spalania jako popiół denny względnie gruby doprowadza się każdorazowo poprzez osobne przewody, przy czym do dwustopniowego urządzenia mieszającego doprowadza się albo popiół filtracyjny albo popiół denny albo dobraną mieszankę obu, przy czym w pierwszym stopniu dwustopniowego urządzenia mieszającego, do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 domieszywa się część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód konieczną do zmieszania, a w drugim stopniu domieszywa się pozostałą część iloś ci wody wzglę dnie wodnego roztworu zawierającego sód regulując ją w zależności od wilgotności resztkowej produktu odprowadzanego z dwustopniowego urządzenia mieszającego, a ponadto zawiera przewód do odprowadzania produktów z dwustopniowego urządzenia mieszającego i zawracania ich do komory spalania.

Urządzenie ma doprowadzenia wody względnie roztworu zawierającego sód, przeciwnie do strumienia w urządzeniu mieszającym, do popiołu, do produktu reakcji i do nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.

W urzą dzeniu wedł ug wynalazku w kierunku przepł ywu wzglę dnie podawania nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 przed urządzeniem mieszającym usytuowane jest urządzenie odsiewające względnie sortujące powietrznie do odsiewania względnie sortowania powietrznego popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.

W kierunku przepł ywu wzglę dnie podawania nieprzereagowanego ś rodka sorpcyjnego-SO2, przed urządzeniem mieszającym znajduje się urządzenie mielące do mielenia popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.

W kierunku przepływu względnie podawania produktu uwodnienia, za urządzeniem mieszającym znajduje się urządzenie suszarnicze do suszenia popiołu, produktu reakcji i produktu uwodnienia.

W kierunku przepływu względnie podawania produktu uwodnienia, pomiędzy urządzeniem mieszającym i komorą spalania znajduje się zasobnik pośredni do magazynowania popiołu, produktu reakcji i produktu uwodnienia.

Korzystnie, w urządzeniu według wynalazku urządzenie mieszające wyposażone jest w co najmniej jedną dyszę do doprowadzania wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód.

Urządzenie mieszające stanowi mechanizm lemieszowy względnie łopatkowy względnie mieszadło.

Sposób i urządzenie według wynalazku mają następujące, przedstawione poniżej zalety.

Przez zmieszanie mieszanki popiołu (popiół, produkt reakcji i nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2) pochodzącej z komory spalania urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym z wodą lub z wodnym roztworem zawierającym sód, w mechanicznym urządzeniu mieszającym, przy temperaturze reakcji od 60° do 100°C i przy ciśnieniu atmosferycznym oraz zawrócenie tej mieszanki popiołu do komory spalania urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, zwiększa się znacznie stopień wykorzystania środka sorpcyjnego w stosunku do zwykłego zawracania popiołu filtracyjnego lub dennego.

Taki skutek uzyskuje się przez to, że przez wymieszanie popiołu z wodą lub wodnym roztworem zawierającym sód, stosowanie do sposobu według wynalazku, środek sorpcyjny jeszcze nieprzereagowany, przy temperaturze reakcji od 60 do 100°C reaguje najpierw z wodą lub wodnym roztworem zawierającym sód tworząc produkt uwodniony. Reakcja ta jest egzotermiczna. Zwiększenie się temperatury oraz prędkości reakcji zależą od zawartości w popiele nieprzereagowanego środka sorpcyjnego, od temperatury doprowadzanego popiołu i od temperatury doprowadzanej wody, oraz od równole6

PL 200 482 B1 głej reakcji z SiO2 i Al2O3 zawartymi w mieszance popiołu. Ponieważ produkt uwodnienia ma mniejszą gęstość niż środek sorpcyjny, wskutek reakcji ziarno środka sorpcyjnego zostaje „rozdmuchane” tak, że płaszcz adsorbatu (względnie płaszcz z gipsu) wokół ziarna środka sorpcyjnego zostaje rozerwany.

Stwierdzono przy tym, że stopień przetwarzania środka sorpcyjnego-SO2 w produkt uwodnienia oraz prędkość reakcji znacznie wzrastają wraz ze wzrostem temperatury i osiągają optimum w zakresie od około 60°C do około 100°C przy ciśnieniu atmosferycznym, do którego to optimum dąży się przy eksploatacji. Jeżeli temperatura jest za mała, to tworzenie się produktu uwodnienia przebiega bardzo wolno i nie jest pełne w czasie przebywania w urządzeniu mieszającym będącym do dyspozycji. Jeżeli temperatura jest za wysoka, to dochodzi do „gotowania” mieszanki popiołu, co powoduje, że przez nadmierną entalpię reakcji odparowuje dodatkowa woda, która nie jest już do dyspozycji dla reakcji uwodnienia. Skutkiem zbyt wysokich temperatur reakcji jest zwiększone zapotrzebowanie na wodę oraz problemy związane z dodatkowym tworzeniem się oparów.

W korzystny sposób temperaturę reakcji w urządzeniu mieszającym reguluje się w celu uzyskania optymalnego przetwarzania nieprzereagowanego środka sorpcyjnego SO2 w produkt uwodnienia. Wskutek tego umożliwia się dostosowanie doprowadzanej ilości wody względnie roztworu sodu, do zawartości nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 zawartego w popiele. Tak więc poprzez bilans termodynamiczny określa się optymalną ilość dodawanej wody.

W innym korzystnym wykonaniu wynalazku żądaną temperaturę reakcji w urządzeniu mieszającym uzyskuje się przez dodawanie wstępnie podgrzanej wody do urządzenia mieszającego, przy czym temperaturę wody reguluje się za pomocą podgrzewacza włączonego przed urządzeniem mieszającym. Przez wstępne podgrzewanie wody temperaturę reakcji w urządzeniu mieszającym można nastawić, niezależnie od zawartości w popiele nieprzereagowanego środka sorpcyjnego, na zakres temperatury korzystny dla przebiegu reakcji. Zamiast wody można doprowadzać wodny roztwór zawierający sód.

Wskutek regulacji ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, dostarczanych do urządzenia mieszającego, w korzystny sposób można z urządzenia mieszającego odprowadzać stanowiącą produkt mieszankę w zależności od wilgotności resztkowej. Tak więc odprowadzany produkt można wytwarzać w żądany sposób.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku reguluje się czas przebywania produktu wprowadzanego do urządzenia mieszającego zależnie od stopnia uwodnienia odprowadzanego produktu. Szczególnie korzystne jest, gdy minimalny czas przebywania w urządzeniu mieszającym i/lub w dołączonych przewodach zasilających wynosi jedną minutę, co zapewnia uwodnienie wprowadzanego produktu w żądany sposób.

Celowe jest aby produkt odprowadzany z urządzenia mieszającego miał postać substancji stałej i wykazywał wilgotność resztkową mniejszą niż 10%. Wskutek tego unika się, powodowanego zbyt dużym nadmiarem wody, powstawania szlamowego i trudnego do przetłaczania produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego.

Korzystne jest wykonanie urządzenia mieszającego jako dwustopniowego, przy czym w pierwszym stopniu do popiołu, do produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego domieszywa się część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, konieczną do zmieszania, a w drugim stopniu domieszywa się pozostałą część iloś ci wody wzglę dnie wodnego roztworu zawierającego sód, regulując tę ilość zależnie od wilgotności resztkowej produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego. Przy tym w pierwszym mieszaczu można zwracać uwagę na zmieszanie, a w drugim mieszaczu na konieczny czas przebywania oraz na wymagania temperaturowe.

Przez doprowadzanie produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego do suszarki, produkt ten po wysuszeniu nadaje się bardzo dobrze do składowania. Wskutek tego w dalszym korzystnym wykonaniu wynalazku produkt ten składuje się przejściowo i w czasowych odstępach doprowadza do komory spalania.

Korzystne jest również, aby przynajmniej część produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego odprowadzić ponownie do urządzenia mieszającego. Za pomocą takiej operacji można także oddziaływać na czas przebywania przeznaczony na reakcję wewnątrz urządzenia mieszającego.

Przez doprowadzanie mieszanki popiołu do urządzenia przesiewającego lub sortującego przed wprowadzeniem jej do urządzenia mieszającego odsiewane są ziarna o niepożądanej wielkości przykładowo większe od 300 μ. Wskutek tego w znacznym stopniu można uniknąć erozji wewnątrz urządzenia mieszającego i przewodów transportujących. Ten sam skutek można uzyskać przez wprowaPL 200 482 B1 dzenie niepożądanych większych ziaren do urządzenia mielącego i następnie wprowadzenia do urządzenia mieszającego.

W korzystnym wykonaniu wynalazku odprowadzane z urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym i doprowadzane do urządzenia mieszającego, popiół, produkt reakcji i nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, które z filtrów gazów spalinowych stanowią popiół filtracyjny, a z komory spalania stanowią popiół denny, doprowadza się do urządzenia mieszającego poprzez osobne doprowadzenia, przy czym do urządzenia mieszającego doprowadzany może być albo popiół filtracyjny, albo popiół denny, albo utworzona z obu odpowiednio dobrana mieszanka. Wskutek tego istnieje możliwość reagowania na każdą sytuację powstałą przy eksploatacji urządzenia z paleniskiem fluidalnym.

Ponadto dobór mieszanki popiołu filtracyjnego i popiołu dennego można przeprowadzać przez dobór uziarnienia dodawanego paliwa i środka sorpcyjnego-SO2.

Wodę względnie wodny roztwór zawierający sód wprowadza się do urządzenia mieszającego korzystnie poprzez przynajmniej jedną dyszę. Zależnie od potrzeb w dowolnych miejscach wewnątrz urządzenia mieszającego mogą być umieszczone tam konieczne dysze.

Korzystne jest, gdy jako środek sorpcyjny-SO2 stosuje się wapień. Jest on stosunkowo tani i nadają cy się jako ś rodek sorpcyjny-SO2. Poza tym, korzystne jest takż e zastosowanie dolomitu jako środka sorpcyjnego.

W innym korzystnym wykonaniu wynalazku 50% do 500% mieszanki substancji stałej, w odniesieniu do mieszanki substancji stałych zwykle opuszczających komorę spalania urządzenia z paleniskiem fluidalnym, doprowadza się do urządzenia mieszającego w celu uwodnienia i ponownego doprowadzenia do komory spalania. Uzyskuje się przez to optymalną oszczędność koniecznego środka sorpcyjnego-SO2.

W szczególnym przypadku sposobu według wynalazku, część środka sorpcyjnego SO2 wprowadza się bezpośrednio do urządzenia mieszającego. W ten sposób, niezależnie od znajdującej się w obiegu iloś ci popioł u oraz nieprzereagowanego ś rodka sorpcyjnego-SO2, moż na ingerować z zewnątrz w żądaną ilość środka sorpcyjnego-SO2.

W innym szczególnym przypadku sposobu według wynalazku, produkt uwodnienia wzglę dnie Ca(OH)2 wprowadza się w przewód pomiędzy urządzeniem mieszającym i komorą spalania, przy czym ten produkt, patrząc w kierunku przepływu produktu, wprowadza się przed zasobnikiem pośrednim. W ten sposób można oddziaływać z zewnątrz również na tę ilość produktu.

Przy zastosowaniu wodnego roztworu zawierającego sód, roztwór zawiera korzystnie sód w postaci jonów w ilości do 3% wag. w odniesieniu do nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.

Korzystne może być również, gdy urządzenie mieszające ma dodatkowe doprowadzenie wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, za pomocą którego przed urządzeniem mieszającym, do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 doprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód. Wskutek tego można ewentualnie oddziaływać na reakcję w urządzeniu mieszającym.

Za pomocą urządzenia według wynalazku sposób według wynalazku przeprowadza się efektywnie, tanio i przy ochronie zasobów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do przeprowadzania sposobu według wynalazku, a fig. 2 - alternatywne wykonanie urządzenia w porównaniu do fig. 1.

Na fig. 1 przedstawione jest schematycznie urządzenie według wynalazku, do oczyszczania z dwutlenku siarki gazów spalinowych pochodzących z urządzeń z paleniskiem fluidalnym. Za pomocą takiego urządzenia realizuje się sposób według wynalazku.

Urządzenie z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym 1 według wynalazku zawiera komorę spalania 2 z paleniskiem fluidalnym, w której w znany sposób spala się węgiel lub inne paliwa w postaci cząstek zawierających węgiel, dodając poprzez przewód doprowadzający 5 powietrze, jako ośrodek fluidyzacyjny oraz jako powietrze wtórne, przy czym spalanie zachodzi w złożu fluidalnym w temperaturze 700 do 950°C. W celu odsiarczania paliwa zawierającego siarkę, do komory spalania 2 oprócz paliwa (przewód doprowadzający 3) poprzez przewód 4 wprowadza się środek sorpcyjny-SO2. Z reguły jako środek sorpcyjny wprowadza się do komory spalania wapień tzn. CaCO3 w postaci cząstek lub w postaci drobnoziarnistej. Zamiast wapnia jako ś rodek sorpcyjny-SO2 moż na zastosować takż e dolomit oraz palone wapno (CaO) lub Ca(OH)2.

Przy zastosowaniu wapnia jako środka sorpcyjnego-SO2, następuje najpierw proces spalania wapnia tzn. tworzenia się palonego wapna (CaO) w komorze spalania 2, a następnie reakcja palone8

PL 200 482 B1 go wapna z dwutlenkiem siarki z gazów spalinowych, który powstał przy spalaniu paliwa zawierającego siarkę. Przy temperaturze panującej w komorze spalania 2 dwutlenek węgla zostaje usunięty z wapnia tak, że pozostaje wypalone wapno, które ze względu na usunięty CO2 ma dużą porowatość a tym samym dużą powierzchnię właściwą. Przy zachodzącej następnie reakcji gazu z substancją stałą, tzn. palonego wapna jako środka sorpcyjnego-SO2 z dwutlenkiem siarki i tlenu, te ostatnie adsorbowane są na powierzchni i w porach środka sorpcyjnego, a jako produkt reakcji pozostaje gips (CaSO4). Przy tym wspomniana duża powierzchnia właściwa środka sorpcyjnego-SO2 jest niezwykle ważna dla wysokiej zdolności wchłaniania względnie zdolności reakcyjnej.

Zależnie od wielkości ziarna zastosowanego wapnia względnie środka sorpcyjnego-SO2 i ich ścieralności, ziarno środka sorpcyjnego z produktem reakcji (ziarno palonego wapna z gipsem) pozostaje w komorze spalania tak długo, aż zostanie usunięte za pomocą agregatów względnie środka o odpopielania komory spalania lub jeżeli jest to mała cząsteczka to opuszcza komorę spalania 2 razem ze strumieniem gazów spalinowych poprzez przewód 8 i po przejściu przez separator 6, w którym oddzielone cząsteczki zawracane są przewodem zwrotnym 22 do komory spalania 2, i przez wytwornicę pary względnie ogrzewalne powierzchnie dodatkowe 7, gdzie oddaje większą część ciepła zawartego w gazach spalinowych, zostaje oddzielone w dołączonym filtrze gazów spalinowych 9. Przy tym mieszanka popiołu, produktu reakcji względnie gipsu i wolnego nie poddanego reakcji wapnia odprowadzana przy odpopielaniu komory spalania, nazywana jest zwykle popiołem grubym lub popiołem dennym, a mieszanka która oddzielona jest w filtrze gazów spalinowych 9 nazywana jest popiołem filtracyjnym. Poniżej określenia te stosowane będą dla wyżej wymienionych mieszanek.

Popiół gruby i popiół filtracyjny poprzez dwa osobne obiegi, tzn. popiół gruby poprzez przewód 11, a popiół filtracyjny oddzielony w filtrze gazów spalinowych 9 od gazów spalinowych, poprzez przewody 8 (razem z gazem spalinowym) i 10, przechodzą z komory spalania 2 do mechanicznego urządzenia mieszającego 12. W urządzeniu mieszającym 12 do wspomnianej mieszanki poprzez przewód 14 i przynajmniej jedną dyszę zasilającą 23 doprowadza się wodę w celu jej domieszania. Jeżeli to konieczne, to na drodze przebiegu produktu umieszcza się w urządzeniu mieszającym 12 wiele dysz zasilających 23. Urządzenie mieszające 12, patrząc w kierunku przebiegającego w nim strumienia może ponadto mieć w przewodzie 10 i/lub 11 dodatkowe dysze zasilające 23 umieszczone przed urządzeniem mieszającym 12. Za pomocą tych dysz można oddziaływać na przebieg mieszania.

Dodawanie wody w urządzeniu mieszającym 12, następuje według wynalazku przy temperaturze reakcji od 60°C do 100°C, przy ciśnieniu atmosferycznym około 1-10⁵ Pa. Przy tym jeszcze wolne, tzn. nieprzereagowane wapno palone reaguje w ramach egzotermicznej reakcji tworząc wodorotlenek wapniowy (produkt uwodnienia), przy czym prędkość reakcji i zwiększenie się temperatury zależy od zawartości wolnego wapna w popiele, temperatury doprowadzanego popiołu oraz od temperatury doprowadzanej wody. Ze względu na małą gęstość wodorotlenku wapniowego w porównaniu z wapnem palonym, wskutek reakcji ziarno wapna zostaje rozdmuchane tak, że płaszcz gipsowy wokół ziarna wapna zostaje rozerwany a płaszcz gipsowy staje się przepuszczalny, wskutek czego porowata powierzchnia ziarna wapna przynajmniej częściowo odzyskuje swoją zdolność sorpcji-SO2.

Zamiast wody, do produktu w urządzeniu mieszającym 12 można doprowadzić także roztwór wodny, zawierający sód. Wskutek zawartego w roztworze sodu, temperatura powierzchniowa produktu reakcji zostaje obniżona, a na jego powierzchni tworzy się faza ciekła, która zwiększa zdolność sorpcji SO2 produktu reakcji ze względu na reakcję sodu z SO2(Na2SO4).

Żądaną temperaturę reakcji w urządzeniu mieszającym 12 można regulować, przy czym korzystnie przeprowadza się to, gdy wodę względnie roztwór wodny zawierający sód doprowadzane poprzez przewód 14 do urządzenia mieszającego 12, podgrzewa się wstępnie odpowiednio do żądanej temperatury reakcji. Zachodzi to w podgrzewaczu wstępnym 15 umieszczonym w przewodzie 14, który to podgrzewacz regulowany jest za pomocą regulacji grzejnej 16 w zależności od żądanej temperatury reakcji w urządzeniu mieszającym 12. Ponadto ilość wody względnie roztworu wodnego zawierającego sód doprowadzaną do urządzenia mieszającego 12, można regulować w zależności od resztkowej wilgotności produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego 12. Dokonuje się tego korzystnie przez odpowiednie wysterowanie zaworów regulacyjnych 24 dyszy względnie dysz 23 umieszczonych przy urządzeniu mieszającym 12 od strony napływającego ośrodka.

Aby uzyskać stopień uwodnienia w żądanym zakresie dla produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego 12, regulowany może być także czas przebywania produktu wprowadzonego do urządzenia mieszającego 12. Można to uzyskać np. za pomocą regulacji prędkości transportowania w urządzeniu mieszającym 12. Celowe jest aby minimalny czas przebywania produktu mającego podPL 200 482 B1 legać zmieszaniu i poddawanego reakcji w urządzeniu mieszającym 12 i ewentualnie w dołączonych przewodach transportowych, wynosił jedną minutę.

Przewód zawracający 19 umożliwia ponowne wprowadzenie do urządzenia mieszającego 12 produktu odprowadzonego z tego urządzenia, który to zabieg ma na celu poddanie go dalszej względnie powtórnej reakcji, a tym samym wpływanie na czas przebywania.

Oprócz przebiegu reakcji w urządzeniu mieszającym 12 korzystnie przy ciśnieniu atmosferycznym i temperaturach reakcji 60°C do 100°C, można reakcję w urządzeniu mieszającym 12 prowadzić przy wyższych ciśnieniach. Reakcję można przeprowadzać np. przy ciśnieniu 5-10⁵ Pa barów oraz w temperaturze reakcji równej względnie mniejszej od 151°C, tzn. tuż poniżej temperatury wrzenia odpowiadającej temu ciśnieniu. Urządzenie mieszające 12 wykonane jest jako szczelne dla wybranego ciśnienia.

Do zmieszania mieszaniny produktu z wodą względnie z wodnym roztworem zawierającym sód, w korzystnym wykonaniu wynalazku stosuje się jako urządzenie mieszające 12 mieszacz lemieszowy lub łopatkowy. Można jednak stosować również mieszadła.

Wskutek wykonania wynalazku tak, że doprowadzanie popiołu grubego względnie popiołu filtracyjnego przebiega dwoma osobnymi przewodami względnie obiegami, istnieje możliwość zmiany udziału doprowadzanego popiołu grubego względnie filtracyjnego. Można np. doprowadzać do urządzenia mieszającego 12 ilościowo pięć części popiołu grubego i jedną część popiołu filtracyjnego. Umożliwia to taki rodzaj pracy urządzenia mieszającego 12, który dobrany jest do ilości popiołu grubego względnie filtracyjnego powstających w komorze spalania 2.

Przez zastosowanie sposobu według wynalazku w urządzeniu z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym uwidaczniają się jego zalety w postaci ścisłej regulacji temperatury spalania długiego czasu przebywania cząstek substancji stałej wprowadzonej w celu spalenia i jako środka sorpcyjnego-SO2, wysokiego stopnia zmieszania cząstek substancji stałej z gazem, i wynikającego stąd niskiego stosunku Ca/S.

Na fig. 2 przedstawione jest dwustopniowe urządzenie mieszające 12, przy czym w pierwszym stopniu 12' do popiołu, ziarna gipsowego i nieprzereagowanego palonego wapna domieszywa się część wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, konieczną do zmieszania, a w drugim stopniu 12, dołączonym do pierwszego stopnia 12', regulując domieszywa się pozostałą część wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, w zależności od resztkowej wilgotności produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego 12.

Odprowadzany z urządzenia mieszającego 12 popiół, gips i produkt uwodnienia, w korzystny sposób znajduje się w postaci substancji stałej i ma wilgotność resztkową mniejszą od 10%. Produkt odprowadzony z urządzenia mieszającego 12 doprowadza się następnie do suszarki 20, w której zostaje on wysuszony np. tak, że stanowi produkt nadający się do składowania i ewentualnie składowany jest w zasobniku pośrednim 21, przy czym w odstępach czasowych doprowadzany jest do komory spalania 2 z paleniskiem fluidalnym.

Poprzez przewód 13, popiół, gips - produkt reakcji i wodorotlenek wapniowy - produkt uwodnienia doprowadza się z urządzenia mieszającego 12 do komory spalania 2, w której, ze względu na panujące tam temperatury dochodzi do reakcji odwrotnej i oddzielenia się pary wodnej od wodorotlenku wapniowego. Wskutek obciążeń termicznych dochodzi do tworzenia się dodatkowych pęknięć na ziarnach wapna - produkt reakcji, wskutek czego powierzchnia właściwa bardziej się powiększa. Wskutek rozerwania powłoki gipsowej, oraz przez utworzenie się dodatkowej powierzchni reakcyjnej wskutek rozpęczenia ziarna wapna, wapno jeszcze nieprzereagowane, znajdujące się wewnątrz ziarna wapna tzn. środka sorpcyjnego-SO2 uprzednio otoczonego powłoką całkowicie lub częściowo, jest ponownie do dyspozycji do dalszej reakcji odsiarczania.

Sposób według wynalazku jest szczególnie efektywny, gdy zawartość środka sorpcyjnego-SO2 nieprzereagowanego w komorze spalania 2 wynosi 5 do 40% wag. mieszanki substancji stałych odprowadzanych z komory spalania 2.

Przed doprowadzeniem popiołu, produktu reakcji w postaci gipsu i nieprzereagowanego wapna, do urządzenia mieszającego 12, produkt ten, w odpowiednim do tego urządzeniu odsiewającym 17, urządzeniu mielącym 18, odsiewa się lub sortuje powietrznie i/lub miele, aby wytworzyć możliwie najlepsze warunki do wymieszania. Przy tym celowe jest zastosowanie sita o takiej wielkości oczek, że cząsteczki większe od 300 mikronów zostają odsiane i wydalone z obiegu. Ma to tę zaletę, że unika się większych erozji w urządzeniu mieszającym 12 oraz uwodnienia kamieni.

PL 200 482 B1

Urządzenie według wynalazku względnie sposób według wynalazku umożliwia to, że popiół denny z komory spalania lub popiół filtracyjny, albo mieszanina ich obu, doprowadzana jest do urządzenia mieszającego 12. Przy tym w korzystny sposób udział w mieszaninie popiołu filtracyjnego i popioł u dennego moż e być dobierany przez dobór uziarnienia dodawanego paliwa i wapnia.

Przy sposobie według wynalazku, w odróżnieniu od dotychczas znanych sposobów, oszczędza się 20% do 40% środków sorpcyjnych-SO2, np. wapnia. Wynika to z porównania zwykle stosowanego wiązania siarki wynoszącego 95% i zwykle istniejącego stosunku Ca/S (stosunek środka sorpcyjnegoSO2 do wiązanej siarki) wynoszącego 2, ze sposobem według wynalazku, gdzie przy wiązaniu siarki wynoszącym 95% stosunek Ca/S wynosi 1,2. Wartość ta leży więc bardzo blisko idealnej wartości stechiometrycznej wynoszącej 1,0. Przy sposobie według wynalazku potrzeba znacznie mniej środka sorpcyjnego-SO2 do wiązania siarki zawartej w gazie spalinowym. Oddziałowuje to w istotny sposób na koszty eksploatacyjne urządzenia, zwłaszcza przy stosowaniu paliwa o dużej zawartości siarki.

Transportowanie produktu w przewodach 10, 11, 13 względnie 19 może odbywać się pneumatycznie względnie mechanicznie.

Przez doprowadzenie 25 umożliwione jest dodatkowe dostarczanie środka sorpcyjnego-SO2 do urządzenia mieszającego 12. Wskutek tego niezależnie od zawartości nieprzereagowanego środka sorpcyjnego w mieszaninie doprowadzanej do urządzenia mieszającego 12, można tę mieszaninę wzbogacić przez doprowadzony z zewnątrz środek sorpcyjny-SO2. Podobnie poprzez przewód 26 produkt uwodnienia Ca(OH)2 doprowadza się do przewodu 13 prowadzącego od urządzenia mieszającego 12 do komory spalania 2.

Przewód 26 stanowi przewód doprowadzający produkt uwodnienia Ca(OH)2 do systemu, w przypadku niewystarczają cej ilości produktu uwodnienia w urzą dzeniu mieszającym 12.

Za pomocą takich środków można mieć wpływ na ilość środka uwodnionego, tzn. na ilość środka który w komorze spalania 2 ponownie reaktywuje się w środek sorpcyjny-SO2.

W korzystnym wykonaniu wynalazku 50 do 500% wag. mieszaniny substancji stałych, w odniesieniu do mieszaniny substancji stałych opuszczających zwykle komorę spalania 2 urządzenia 1 z paleniskiem fluidalnym, doprowadza się do urzą dzenia mieszającego 2 w celu uwodnienia i następnie ponownie doprowadza się do komory spalania 2.

W sposobie wedł ug wynalazku chodzi zwykle o sposób przebiegają cy cią gle, lecz przy specjalnych zastosowaniach możliwe jest również przerywane mieszanie i wzbogacanie mieszaniny popiołu wodą w urządzeniu mieszającym. W tym przypadku produkt uwodnienia doprowadza się do komory spalania 2 w sposób przerywany lub produkt uwodniania zmagazynowany w zasobniku pośrednim 21 odprowadza się w sposób ciągły z zasobnika pośredniego 21 i doprowadza do komory spalania 2.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki, pochodzących z urzą dzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, w którym w komorze spalania urzą dzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym zawierający siarkę węgiel spala się z dodatkiem powietrza w temperaturze od 700 do 950°C w złożu fluidalnym, przy czym tworzy się gaz spalinowy zawierający dwutlenek siarki a do komory spalania doprowadza się środek sorpcyjny-SO2 w postaci cząsteczek, następnie w urządzeniu mieszającym prowadzi się uwodnienie doprowadzonych składników, znamienny tym, że z komory spalania wyprowadza się część popiołu powstającego przy spalaniu oraz część produktu reakcji powstającego przy reakcji środka sorpcyjnego-SO2 z dwutlenkiem siarki, a takż e część nieprzereagowanego ś rodka sorpcyjnego-SO2 i doprowadza się do urzą dzenia mieszającego, przy czym odprowadzaną z urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym i doprowadzaną do urządzenia mieszającego mieszankę substancji stałych składającą się z popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 a pochodzącą z filtru gazów spalinowych jako popiół filtracyjny i z komory spalania jako popiół denny względnie gruby, doprowadza się do urządzenia mieszającego poprzez osobne przewody, zaś do urządzenia mieszającego doprowadza się albo popiół filtracyjny albo popiół denny, albo dobraną mieszankę obu popiołów, po czym w urządzeniu mieszającym, do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 doprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód i miesza się je z tymi substancjami, a przy tym nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, przy temperaturze reakcji od 60°C do 100°C i przy ciśnieniu atmosferycznym, przemienia się w produkt uwodnienia, przy czym jako urządzenie mieszające stosuje

PL 200 482 B1 się urządzenie dwustopniowe, w którego pierwszym stopniu, do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 domieszywa się część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód konieczną do zmieszania, a w drugim stopniu domieszywa się pozostałą część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód regulując ją w zależności od wilgotności resztkowej produktu odprowadzanego z urządzenia mieszającego, po czym popiół razem z produktem reakcji i produktem uwodnienia odprowadza się z urządzenia mieszającego do komory spalania urządzenia z paleniskiem fluidalnym, a produkt uwodnienia, przy temperaturze w komorze spalania wynoszącej od 700°C do 950°C reaktywuje się w środek sorpcyjny-SO2.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się urządzenie mieszające mają ce dodatkowe doprowadzenie wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód, za pomocą którego, przed urządzeniem mieszającym do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2, doprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że reguluje się temperaturę reakcji w urzą dzeniu mieszającym.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wodę względnie wodny roztwór zawierający sód, doprowadzany do urządzenia mieszającego podgrzewa się wstępnie odpowiednio do żądanej temperatury dla regulacji temperatury reakcji.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e czas przebywania wprowadzonych do urządzenia mieszającego produktów, reguluje się zależnie od stopnia uwodnienia odprowadzanego produktu.
6. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, ż e minimalny czas przebywania wprowadzonych do urządzenia mieszającego produktów, w tym urządzeniu mieszającym i/lub w dołączonych dalej przewodach transportowych wynosi 1 min.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że z urządzenia mieszającego odprowadza się popiół, produkt reakcji i produkt uwodnienia stanowiące substancję stałą i mające wilgotność resztkową mniejszą niż 10%.
8. Sposób wed ł ug zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, ż e odprowadzany z urzą dzenia mieszającego popiół, produkt reakcji i produkt uwodnienia, doprowadza się do suszarki i suszy się uzyskując produkt nadający się do składowania.
9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że odprowadzone z urządzenia mieszającego, popiół, produkt reakcji i produkt uwodnienia, składuje się w zasobniku pośrednim i w odstę pach czasowych doprowadza się do komory spalania z paleniskiem fluidalnym.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że przynajmniej część odprowadzonego z urządzenia mieszającego popiołu, produktu reakcji i produktu uwodnienia doprowadza się ponownie do urządzenia mieszającego.
11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że popiół, produkt reakcji i nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, przed doprowadzeniem do urządzenia mieszającego odsiewa się i/lub sortuje powietrznie.
12. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że popiół, produkt reakcji i nieprzereagowany środek sorpcyjny-SO2, przed wprowadzeniem do urządzenia mieszającego miele się.
13. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że skład mieszanki popiołu filtracyjnego i popiołu dennego ustala się przez dobór uziarnienia doprowadzanego paliwa i środka sorpcyjnego-SO2.
14. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że do urządzenia mieszającego przynajmniej poprzez jedną dyszę wprowadza się wodę względnie wodny roztwór zawierający sód.
15. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że zawartość nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 w komorze spalania stanowi 5 do 40% wag. mieszanki substancji stałych odprowadzanych z komory spalania.
16. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że jako środek sorpcyjny-SO2 stosuje się wapień.
17. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że jako środek sorpcyjny-SO2 stosuje się dolomit.
18. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że wodny, zawierający sód roztwór, zawiera sód w postaci jonowej w ilości do 3% wag., w odniesieniu do nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.

PL 200 482 B1
19. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że przynajmniej część środka sorpcyjnego-SO2 doprowadza się bezpośrednio do urządzenia mieszającego.
20. Sposób według zaostrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że Ca(OH)2 wprowadza się do przewodu pomiędzy urządzeniem mieszającym i komorą spalania.
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że Ca(OH)2 wprowadza się, patrząc w kierunku przepływu produktu przepływającego w przewodzie łączącym urządzenie mieszające z komorą spalania, w miejscu znajdującym się przed zasobnikiem pośrednim.
22. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że 50 do 500% wag. mieszanki substancji stałych, w odniesieniu do mieszanki substancji stałych wychodzących zwykle z komory spalania urządzenia z paleniskiem fluidalnym doprowadza się do urządzenia mieszającego dla uwodnienia i następnie odprowadza się z powrotem do komory spalania.
23. Urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki i pochodzących z urządzenia z cyrkulacyjnym paleniskiem fluidalnym, zawierające komorę spalania, w której zawierający siarkę węgiel z dodatkiem powietrza spala się w złożu fluidalnym i do której dodaje się cząsteczkowy środek sorpcyjny-SO2 oraz mechaniczne urządzenie mieszające, znamienne tym, że mechaniczne urządzenie mieszające stanowi dwustopniowe mechaniczne urządzenie mieszające (12), do którego odprowadzaną z cyrkulacyjnego urządzenia z paleniskiem fluidalnym mieszankę substancji stałych składającą się z popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 z filtru gazów spalinowych (9) jako popiół filtracyjny i z komory spalania (2) jako popiół denny względnie gruby doprowadza się każdorazowo poprzez osobne przewody (10, 11), przy czym do dwustopniowego urządzenia mieszającego (12) doprowadza się albo popiół filtracyjny albo popiół denny albo dobraną mieszankę obu, przy czym w pierwszym stopniu dwustopniowego urządzenia mieszającego (12), do popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 domieszywa się część ilości wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód konieczną do zmieszania, a w drugim stopniu domieszywa się pozostałą część iloś ci wody wzglę dnie wodnego roztworu zawierającego sód regulując ją w zależności od wilgotności resztkowej produktu odprowadzanego z dwustopniowego urządzenia mieszającego (12), a ponadto zawiera przewód (13) do odprowadzania produktów z dwustopniowego urządzenia mieszającego (12) i zawracania ich do komory spalania (2).
24. Urządzenie według zastrz. 23, znamienne tym, że ma doprowadzenia (14) wody względnie roztworu zawierającego sód, przeciwnie do strumienia w urządzeniu mieszającym (12), do popiołu, do produktu reakcji i do nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.
25. Urządzenie według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że w kierunku przepływu względnie podawania nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2 przed urządzeniem mieszającym (12) usytuowane jest urządzenie odsiewające względnie sortujące powietrznie (17) do odsiewania względnie sortowania powietrznego popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.
26. Urządzenie według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że w kierunku przepływu względnie podawania nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2, przed urządzeniem mieszającym (12) znajduje się urządzenie mielące (18) do mielenia popiołu, produktu reakcji i nieprzereagowanego środka sorpcyjnego-SO2.
27. Urządzenie według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że w kierunku przepływu względnie podawania produktu uwodnienia, za urządzeniem mieszającym (12) znajduje się urządzenie suszarnicze (20) do suszenia popiołu, produktu reakcji i produktu uwodnienia.
28. Urządzenie według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że w kierunku przepływu względnie podawania produktu uwodnienia, pomiędzy urządzeniem mieszającym (12) i komorą spalania (2) znajduje się zasobnik pośredni (21) do magazynowania popiołu, produktu reakcji i produktu uwodnienia.
29. Urządzenie według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że urządzenie mieszające (12) wyposażone jest w co najmniej jedną dyszę (23) do doprowadzania wody względnie wodnego roztworu zawierającego sód.
30. Urządzenie według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że urządzenie mieszające (12) stanowi mechanizm lemieszowy względnie łopatkowy względnie mieszadło.