PL201812B1 - Sposób zwiększania skuteczności usuwania SO₂ w absorberach natryskowych i absorber natryskowy - Google Patents

Abstract

1. Sposób zwiększania skuteczności usuwania SO2 w absorberach natryskowych, polegający na tym, że zrasza się spaliny zawiesiną wapniaka lub dolomitu w wodzie, przy czym spaliny zawraca się i kieruje na rozpyloną u wlotu spalin zawiesinę, znamienny tym, ż e dodatkowo pod ciśnieniem i przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną zawierającą absorbent. 4. Absorber natryskowy, w którego obudowie jest usytuowany poziomy kanał wlotowy spalin o wylocie umieszczonym ponad lustrem zawiesiny sorpcyjnej i poniżej poziomych rur wyposażonych w dysze rozpylające, znamienny tym, że w obudowie absorbera (OB) umieszczona jest, co najmniej jedna dodatkowa dysza (DD), z których każda ma wylot bezpośrednio przy wewnętrznej ścianie obudowy absorbera (OB).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiększania skuteczności usuwania SO2 w absorberach natryskowych i absorber natryskowy przeznaczony w szczególności do oczyszczania spalin zawierających dwutlenek siarki.

Powszechnie stosowane w technice oczyszczania spalin z SO2 absorbery natryskowe najczęściej mają kształt kolumn o średnicy 6-20 m i wysokości 30-50 m. Spaliny wpływają do absorbera z kanał u wlotowego nad lustro zawiesiny sorpcyjnej ze ś rednią prę dkoś cią od 8 do 17 m/s. Zmieniają kierunek przepływu i spotykają się z kropelkami zawiesiny sorpcyjnej rozpylanej przez dużą ilość dysz umieszczonych na 3-5 poziomach zraszania. Średnia prędkość przepływu spalin w absorberze zmniejsza się do 4-2 m/s. Przy czym rozkład prędkości przepływu spalin jest bardzo nierównomierny i zależ y od lokalnych warunków panują cych w absorberze. W dolnej części absorbera spaliny zraszane są bardzo nierównomiernie, gdyż wypływające z dysz krople zawiesiny, opadając w dół łączą się w strugi i bardzo duże krople, co utrudnia zarówno absorpcję SO2 jak i wymianę masy. Właściwy kontakt spaliny - zawiesina sorpcyjna zaczyna się dopiero w odległości 2-3 m od pierwszego poziomu zraszania. W przeciętnym eksploatowanym absorberze, w przestrzeni pomiędzy wlotem spalin a pierwszym poziomem zraszania (25-40% roboczej części absorbera) kontakt spaliny - zawiesina jest niedostateczny.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 183927 układ odsiarczania gazu spalinowego, w którym rura rozpylająca wyposażona w wiele dysz usytuowanych w kierunku podłuż nym i której jeden koniec jest zamknięty, ułożona jest poziomo w wieży absorpcyjnej, przez którą gaz spalinowy przechodzi pionowo, szlam pochłaniający podaje się z drugiego końca rury rozpylającej i wstrzykuje w górę z dyszy, przez co szlam pochłaniacza kontaktuje się z gazem spalinowym w celu przeprowadzenia obróbki w wieży absorpcyjnej, a przewód strumienia po zamkniętej stronie końcowej rury rozpylającej jest uformowany w kształt taki, że pole powierzchni przekroju przewodu strumienia zmniejsza się w kierunku zamkniętego końca.

Znane jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P.323404 urządzenie do usuwania zanieczyszczeń gazowych, zwłaszcza związków siarki, z gazów odlotowych zawiera reaktor, wyposażony w dysze natryskowe, wprowadzające ciekły sorbent oraz mające co najmniej jeden lej zsypowy powstających produktów i pyłów. Urządzenie to jest wyposażone w komorę kondycjonowania spalin, przy czym w górnej części tej komory jest zainstalowana co najmniej jedna dysza, doprowadzająca wodę, natomiast reaktor jest wyposażony w pyłowe dysze, doprowadzające suchy sorbent i zamontowane we wnętrzu reaktora.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że dodatkowo pod ciśnieniem i przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną zawierającą absorbent, korzystnie przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną, przy takiej wartości ciśnienia i z taką prędkością, przy której kropelki zawiesiny docierają do miejsca wlotu spalin.

Korzystnym jest również, to że przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną w ilości 3-10% wagowych całkowitej ilości zawiesiny wodnej użytej w sposobie.

Istota absorbera według wynalazku, polega na tym, że w obudowie absorbera umieszczona jest, co najmniej jedna dodatkowa dysza, z których każda ma wylot bezpośrednio przy wewnętrznej ścianie obudowy absorbera, korzystnie wylot dodatkowej dyszy jest usytuowany po przeciwnej stronie kanału wlotowego spalin.

Korzystnie dodatkowe dysze są rozmieszczone symetrycznie względem kanału wlotowego spalin.

Nowy absorber natryskowy pozwala uzyskać bardzo dobry kontakt spalin z zawiesiną sorpcyjną, zwłaszcza przez zamontowanie dodatkowych dysz na ścianie absorbera przeciwległej do wlotu spalin. Podstawową zaletą nowego sposobu jest wykorzystanie w procesie prawie całej roboczej objętości absorbera, a zatem nowy sposób wydłuża czas kontaktu spalin z zawiesiną, obniża temperaturę spalin, rozbija strumień spalin zapewniając równomierny przepływ. Zawiesinę wprowadza się do absorbera pod wyższym ciśnieniem, pompa podaje zawiesinę o 30 m niżej, co umożliwia zwiększenie prędkości wypływu zawiesiny z dodatkowej dyszy tak, aby krople zawiesiny docierały w pobliże wlotu spalin do absorbera. Stosunek L/G zdefiniowany jako objętość cieczy do objętości spalin, w całym absorberze jest na tym samym poziomie, ale uzyskuje się dodatkową możliwość operacyjną wynikającą ze stworzenia dodatkowego i bardzo istotnego przy oczyszczaniu spalin, poziomu zraszania. Przy spalaniu węgla zawierającego dużo siarki można uzyskać znacznie wyższe skuteczności usuwania SO2 przy tym samym stosunku L/G, dzięki eksploatacji tego wstępnego poziomu zraszania. Przy niPL 201 812 B1 skiej zawartości siarki w węglu można nawet o 50% zmniejszyć strumień zawiesiny, dzięki eksploatacji tego dodatkowego poziomu zraszania. Montaż kilku do kilkunastu dużych dodatkowych dysz w taki sposób, aby wyloty dysz znajdowały się bezpośrednio przy ścianie absorbera, uniemożliwia tworzenie się narostów, a wypływające z dysz strumienie kropel zawiesiny nawilżają i mieszają strumień spalin powodując bardziej równomierny przepływ spalin przez absorber.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia absorber natryskowy w ujęciu schematycznym.

P r z y k ł a d 1.

Sposób zwiększania skuteczności usuwania SO2 w absorberach natryskowych, polega na tym, że do spalin wprowadzonych kanałem wlotu spalin KW, pod ciśnieniem i przeciwległe do kierunku wlotu spalin wprowadza się dodatkową dyszą DD zawiesinę wodną zawierającą absorbent w postaci zawiesiny wapniaka w wodzie w ilości 3% wagowych całkowitej ilości zawiesiny wodnej użytej w sposobie, przy czym zawiesinę wprowadza się przy takiej wartości ciśnienia i z taką prędkością, przy której kropelki zawiesiny docierają do kanału wlotu spalin. Następnie spaliny zmieniają kierunek i zraszane są pozostałą zawiesiną rozpyloną przez dysze rozpylające DR osadzone w poziomych rurach PR, po czym kierowane są do kanału wylotowego spalin WS.

P r z y k ł a d 2.

Sposób zwiększania skuteczności usuwania SO2 w absorberach natryskowych, przebiega jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że dwiema dodatkowymi dyszami DD wprowadza zawiesinę wodną zawierającą absorbent w postaci zawiesiny dolomitu w wodzie w ilości 10% wagowych całkowitej ilości zawiesiny wodnej użytej w sposobie.

P r z y k ł a d 3.

Absorber natryskowy, w którego obudowie OB jest usytuowany poziomy kanał wlotowy spalin KW o wylocie umieszczonym ponad lustrem zawiesiny sorpcyjnej ZS i poniżej poziomych rur PR wyposażonych w dysze rozpylające DR, usytuowanych poniżej wylotu spalin WS. Ponadto po przeciwnej stronie kanału wlotowego spalin KW, umieszczona jest jedna dodatkowa dysza DD, której wylot jest usytuowany bezpośrednio przy wewnętrznej ścianie obudowy absorbera OB.

P r z y k ł a d 4.

Absorber natryskowy wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że bezpośrednio przy wewnętrznej ścianie obudowy absorbera OB są usytuowane dwie dodatkowe dysze DD, przy czym dysze te DD są rozmieszczone symetrycznie względem kanału wlotowego spalin KW.

Claims (6)

1. Sposób zwiększania skuteczności usuwania SO2 w absorberach natryskowych, polegający na tym, że zrasza się spaliny zawiesiną wapniaka lub dolomitu w wodzie, przy czym spaliny zawraca się i kieruje na rozpyloną u wlotu spalin zawiesinę, znamienny tym, że dodatkowo pod ciśnieniem i przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną zawierającą absorbent.

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną, przy takiej wartości ciśnienia i z taką prędkością, przy której kropelki zawiesiny docierają do miejsca wlotu spalin.

3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że przeciwlegle do kierunku wlotu spalin wprowadza się zawiesinę wodną w ilości 3-10% wagowych całkowitej ilości zawiesiny wodnej użytej w sposobie.

4. Absorber natryskowy, w którego obudowie jest usytuowany poziomy kanał wlotowy spalin o wylocie umieszczonym ponad lustrem zawiesiny sorpcyjnej i poniżej poziomych rur wyposażonych w dysze rozpylające, znamienny tym, że w obudowie absorbera (OB) umieszczona jest, co najmniej jedna dodatkowa dysza (DD), z których każda ma wylot bezpośrednio przy wewnętrznej ścianie obudowy absorbera (OB).

5. Absorber, według zastrz. 4, znamienny tym, że wylot dodatkowej dyszy (DD) jest usytuowany po przeciwnej stronie kanału wlotowego spalin (KW).

6. Absorber, według zastrz. 4, znamienny tym, że dodatkowe dysze (DD) są rozmieszczone symetrycznie względem kanału wlotowego spalin (KW).