PL206419B1 - Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych - Google Patents
Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowychInfo
- Publication number
- PL206419B1 PL206419B1 PL384650A PL38465008A PL206419B1 PL 206419 B1 PL206419 B1 PL 206419B1 PL 384650 A PL384650 A PL 384650A PL 38465008 A PL38465008 A PL 38465008A PL 206419 B1 PL206419 B1 PL 206419B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- gas
- ammonia
- sulfur
- ammonia water
- temperature
- Prior art date
Links
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 23
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title claims description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 61
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 44
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 36
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 29
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 17
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 claims description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 claims description 2
- -1 lower than 150 ° C Chemical compound 0.000 claims description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001983 electron spin resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206419 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 384650 (51) Int.Cl.
B01D 53/50 (2006.01) B01D 53/79 (2006.01) C01C 1/28 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 10.03.2008 (54)
Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych
| (43) Zgłoszenie ogłoszono: 14.09.2009 BUP 19/09 | (73) Uprawniony z patentu: DWORAK EDWARD, Puławy, PL |
| (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2010 WUP 08/10 | (72) Twórca(y) wynalazku: EDWARD DWORAK, Puławy, PL |
PL 206 419 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych metodą półsuchą amoniakalną.
Wiele gazów odprowadzanych do atmosfery przez energetykę i przemysł zawiera szkodliwe substancje, które powodują straty w środowisku naturalnym, budynkach, zdrowiu ludzi. Ustawowe normy emisji wymuszają oczyszczanie gazów emitowanych do atmosfery. Najwięcej uwagi poświęcane jest usuwaniu dwutlenku siarki. Z uwagi na wielość i różnorodność metod odsiarczania wprowadzono ich podział na metody mokre, suche i półsuche.
Metody mokre oparte są na absorpcji tlenków siarki w wodnych roztworach alkalii. Najbardziej rozpowszechnioną jest mokra metoda wapniakowa. W metodach suchych stały sorbent wprowadzany jest bezpośrednio do strumienia odsiarczanego gazu. Metody półsuche polegają na wprowadzeniu sorbentu do strumienia gazu w drobnych kroplach roztworu wodnego. W procesie technologicznym woda ulega odparowaniu i uzyskiwany produkt reakcji odsiarczania jest ciałem stałym. Problemem mokrej metody wapiennej są jej wysokie koszty inwestycyjne i powstawanie trudnego do zagospodarowania gipsu. W wapniowych metodach suchej i półsuchej produkt reakcji i stosowany w nadmiarze sorbent są kłopotliwymi w składowaniu, bezużytecznymi odpadami. Trwają prace nad bezodpadowymi metodami odsiarczania, dającymi użyteczny produkt uboczny. Rozwijane są głównie metody amoniakalne z wytwarzaniem siarczanu amonowego.
Amoniakalne odsiarczanie gazów ma cztery ukierunkowania: interwencyjne dozowanie amoniaku do gazu odlotowego bez odzysku produktu reakcji, mokrą metodę z absorpcją SO2 w mieszaninie roztworów siarczanu i siarczynu amonowego, jednoczesne usuwanie tlenków siarki i tlenków azotu przez jonizację elektronami o wysokiej energii oraz metodę półsuchą. Interwencyjne dozowanie amoniaku jest działaniem doraźnym w chwili zagrożeń. Amoniakalne metody mokra i jonizacyjna pozwalają na ciągłe, głębokie odsiarczanie gazów, wymagają jednak drogich inwestycyjnie instalacji z materiałów odpornych na korozję, a ich koszty eksploatacyjne są wysokie. Metoda mokra boryka się ponadto z problemem emisji aerozoli i wzbudzanymi przez powstają ce przy tym „biał e dymy” protestami społecznymi. Eliminowanie emisji aerozoli jest bardzo kosztowne.
Amoniakalna metoda półsucha to technologia młoda i jeszcze mało rozpowszechniona. Pierwszymi doniesieniami na jej temat są publikacje: Tarnogrodzki A. i inni „Odsiarczanie gazów odlotowych z zastosowaniem atomizerów gazodynamicznych”, Energetyka, 1991, nr 6; Tarnogrodzki A. Pyzik J. „Nowoczesna instalacja odsiarczająca dla kotłowni węglowych”, Energetyka, 1993, nr 12 oraz szereg dalszych publikacji tych autorów. Instalacje odsiarczania spalin kotłowych metodą amoniakalną półsuchą uruchomiono dotychczas na kilku jednostkach kotłowych. W przyjętych rozwiązaniach nie wykorzystano jednak w pełni walorów metody półsuchej. Głównymi wadami są wysokie temperatury procesu i stosowanie stężonej wody amoniakalnej. Przyjęcie niekorzystnych parametrów owocuje znacznym „poślizgiem” do atmosfery amoniaku i siarczynu amonowego przy wyższych stopniach odsiarczania. Obrazuje to publikacja Mazur M. Works & Studies of the Institute of Enviromental Enginering of the Polish Academy of Sciences no. 53, pp. 99-110, Zabrze, Poland, 2000, „Flue gas desulfurization with ammonia method”.
Pomiędzy tlenkami siarki i amoniakiem istnieje silne powinowactwo chemiczne. W zależności od ich stężenia, temperatury gazu, obecności pary wodnej oraz tlenu reakcja może mieć różne ukierunkowania. W warunkach przemysłowych, w obecności pary wodnej i tlenu, otrzymuje się produkty jednoznacznie zdefiniowane: siarczan amonowy (NH4)2SO4 i siarczyn amonowy (NH4)4SO3. W fazie gazowej utlenianie siarczynu do siarczanu amonowego jest powolne. W roztworach, przy udziale katalizatora, przebiega z dużą szybkością. Dlatego aby ograniczyć „poślizg” amoniaku reakcja musi przebiegać na granicy faz ciecz/gaz, bez przechodzenia amoniaku do fazy gazowej. Ilościowe wiązanie amoniaku wymaga dostosowania parametrów dyspergowanej wody amoniakalnej do temperatury gazu i stężenia tlenków siarki w punkcie wtrysku.
Przykładem optymalizacji procesu amoniakalnego jest opis eksperymentu podany w patencie JP 33 035 297. W danym przypadku dobierano wielkość kropel wody amoniakalnej, przy stałym jej stężeniu 10%, temperaturze gazu 80°C i zawartości tlenków siarki w gazie 850 ppm. Przy wielkości kropel 0,5 μm wg Sautera uzyskano najwyższy stopień odsiarczania 75%, bez znaczącego „poślizgu” amoniaku.
Reakcja wiązania tlenków siarki amoniakiem jest silnie egzotermiczna. Ze względów termodynamicznych korzystne jest prowadzenie odsiarczania w niskiej temperaturze. Siłą rzeczy warunki takie
PL 206 419 B1 panują w metodach mokrych, w których gaz jest schładzany do temperatury adiabatycznego nasycenia parą wodną. Głębokie schładzanie gazu jest też z reguły stosowane w amoniakalnych metodach jonizacyjnych. Przykłady podaje opis patentowy PL 169 749. Wykazano jednak doświadczalnie w skali pilotowej i przemysłowej, że reakcja tlenków siarki z amoniakiem przebiega z zadawalającą szybkością w temperaturach znacznie wyższych niż stosowane w metodach amoniakalnych mokrej i jonizacyjnej. Przykładowo stopnie amoniakalnego odsiarczania metodą jonizacyjną w wysokich i niskich temperaturach uzyskane na instalacji pilotowej o przepływie spalin 20000 Nm3/h, m. in. dla temperatur 64,8°C i 96,2°C, były zbliżone. Zaskakująco wysokie stopnie odsiarczania w wyższych temperaturach i wiążące się z tym korzyści były inspiracją zgłoszenia patentowego P-297 240.
Opis patentowy US 5 051 245, na podstawie badań EPRI, podaje korzystny przebieg procesu w zakresie temperatur 440°F do 620° F (227°C-327°C). Przykładem procesu przemysłowego odsiarczania spalin w wyższych temperaturach są wymienione na wstępie publikacje, omawiające rozwiązania półsuchej metody amoniakalnej.
Istota wynalazku polega na tym, że do strumienia gazu o temperaturze niższej od 150°C za pomocą rozpylacza lub rozpylaczy wtryskuje się w co najmniej dwu oddzielnych strefach roztwory wody amoniakalnej z ewentualnym dodatkiem katalizatora lub katalizatorów utleniania siarki S (IV) do siarki S (VI). Dla każdej strefy wtrysku, poczynając od strefy, w której temperatura gazu i stężenie tlenków siarki w gazie są najwyższe, ustala się stężenie wody amoniakalnej w zakresie od 3% do 25% tak, żeby reakcja pomiędzy tlenkami siarki i amoniakiem, aż do odparowania wody amoniakalnej, przebiegała w fazie ciekłej i wydzielanie amoniaku z roztworu wodnego do strumienia gazu było minimalne. Ewentualnie w kolejnej strefie wtryskuje się czystą wodę, a następnie siarczan amonu wydziela się w jednym z urządzeń odpylających i ewentualnie oczyszcza się przez rekrystalizację.
Sposobem według wynalazku usuwane ze spalin i gazów odpadowych tlenki siarki są w postaci dwutlenku siarki SO2 i/lub trójtlenku siarki SO3. Sorbentem tlenków siarki jest amoniak, który wprowadza się do strumienia gazu w kroplach roztworu wody amoniakalnej. Wtrysk roztworów wody amoniakalnej prowadzi się w temperaturze niższej od temperatury sublimacji siarczynu amonowego, czyli niższej od 150°C, korzystnie niższej od 130°C. Dla uzyskania wymaganej temperatury gaz schładza się w wymienniku ciepła typu gaz/gaz lub wtryskiem wody, korzystnie przed wstępnym urządzeniem odpylającym. Wtrysk roztworów wody amoniakalnej prowadzi się za pomocą rozpylaczy pneumatycznych, przeciwbieżnych atomizerów gazodynamicznych lub innych urządzeniach rozpylających, w których czynnikiem dyspergującym jest powietrze.
Jako katalizatory utleniania siarki S (IV) do siarki S (VI) stosuje się związki żelaza i/lub manganu, i/lub niklu, i/lub wanadu, i/lub tytanu, i/lub kobaltu, i/lub miedzi, i/lub furfural, przy czym jony metali mają wartościowość niską lub najniższą. Ilość dodawanego katalizatora w przeliczeniu na 1 t amoniaku wynosi: żelaza do 20 kg, manganu do 15 kg, niklu do 5 kg, wanadu do 5 kg, tytanu do 15 kg, kobaltu do 5 kg, miedzi do 5 kg oraz furfuralu do 20 kg. Końcowa zawartość substancji katalizujących w produkcie odsiarczania jest na poziomie mikroelementów lub na poziomie dopuszczanym normą .
Dla każdej strefy wtrysku, poczynając od strefy, w której temperatura gazu i stężenie tlenków siarki w gazie są najwyższe, ustala się stężenie wody amoniakalnej w zakresie od 3% do 25% tak, żeby reakcja pomiędzy tlenkami siarki i amoniakiem, aż do odparowania kropel wody amoniakalnej, przebiegała w fazie ciekłej i wydzielanie amoniaku z roztworu wodnego do strumienia gazu było minimalne. Czynność tą w kolejnych strefach prowadzi się przy równoczesnym wtrysku roztworów wody amoniakalnej w strefach uprzednich. Warunki przebiegu reakcji są zwłaszcza sprzyjające, gdy stężenie roztworów wody amoniakalnej korzystnie wynosi poniżej 15%.
Drobnokrystaliczny siarczan amonowy koaguluje się poprzez przejście przez strefy zdyspergowanych roztworów wody amoniakalnej i ewentualne przejście poprzez strefę lub strefy zdyspergowanej czystej wody. Roztwory wody amoniakalnej i wodę wtryskuje się do reaktora, kanału spalin lub rurociągu gazu odpadowego. Jako urządzenia do wydzielenia siarczanu amonowego z gazu stosuje się urządzenie działające na zasadzie cyklonu, filtru workowego, filtru Venturiego, elektrofiltru typu suchego lub solankowy skruber natryskowy z wypełnieniem.
Przy odsiarczaniu spalin kotłowych z siarczanem amonowym wydziela się resztkowy pył dymnicowy. W zależności od ilości tlenków siarki i stopnia wstępnego odpylenia zawartość pyłu może wynosić od 2 do 10%. Siarczan zawierający pył jest certyfikowany jako pełnowartościowy nawóz sztuczny. Jeżeli wymagany jest czysty nawóz siarczan z odsiarczania spalin, zawierający resztki pyłu dymnicowego, rozpuszcza się w wodzie, odfiltrowuje i krystalizuje. Przy ponownej krystalizacji ługi macierzyste zatęża się suchym siarczanem amonowym z procesu odsiarczania. Temperatura gazu po odsiarcza4
PL 206 419 B1 niu jest wyższa od temperatury punktu rosy kwasu siarkowego. Odsiarczony gaz odprowadza się do atmosfery przez „suchy” komin.
Koszty odsiarczania według niniejszego wynalazku stanowią ok. 30% kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych metod mokrych. Sposobem wedł ug wynalazku usuwa się powyż ej 95% tlenków siarki, do poziomu SO2 poniżej 400 mg/Nm3, unikając przy tym „poślizgu” amoniaku do atmosfery.
Poniższe przykłady rozwiązań półsuchej metody amoniakalnej przedstawiono dla zilustrowania wynalazku, nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d I
Eksperyment przeprowadzono na instalacji pilotowej o wydajności 20000 Nm3/h. Roztwory wody amoniakalnej o stężeniach 15% NH4OH, 10% NH4OH i 5% NH4OH z dodatkiem Fe2(SO4)3 jako katalizatorem wtryskiwano do kanału spalin w trzech kolejnych strefach. Odległość pomiędzy strefami była wystarczająca dla całkowitego odparowania kropel. Wtrysk prowadzono za pomocą przeciwbieżnych atomizerów gazodynamicznych. W pierwszej strefie wtrysku temperatura spalin wynosiła 124°C, zawartość SO2 2900 mg/Nm3, zapylenie 250 mg/Nm3, zawartość tlenu 8,5%. Siarczan amonowy wydzielano ze spalin na filtrze workowym.
Za filtrem workowym parametry spalin były następujące: temperatura 105°C, zawartość SO2 350 mg/Nm3, zawartość amoniaku < 25 mg/Nm3, zawartość pyłu - ślady, zawartość tlenu 11%. Produkt końcowy, krystaliczny siarczan amonu, miał skład: siarczan amonowy 94,4%, pył dymnicowy 4,1%, siarczyn amonowy < 0,1% siarczan żelazowy < 0,2%, wilgotność 1%.
P r z y k ł a d II
Eksperyment przeprowadzono na przemysłowej instalacji pilotowej o wydajności 20000 Nm3/h. Roztwory wody amoniakalnej o stężeniach 12% NH4OH i 6% NH4OH z dodatkiem MnSO4 jako katalizatorem wtryskiwano do kanału spalin w dwóch kolejnych strefach. W trzeciej strefie rozpylano czystą wodę. Odległość pomiędzy strefami była wystarczająca dla całkowitego odparowania kropel. Wtrysk prowadzono za pomocą przeciwbieżnych atomizerów gazodynamicznych. W pierwszej strefie wtrysku temperatura spalin wynosiła 135°C, zawartość SO2 2200 mg/Nm3, zapylenie 200 mg/Nm3, zawartość tlenu 8,5%. Siarczan amonowy wydzielano ze spalin na filtrze workowym.
Za filtrem workowym parametry spalin były następujące: temperatura 118°C, zawartość SO2 320 mg/Nm3, zawartość amoniaku < 20 mg/Nm3, zawartość pyłu - ślady, zawartość tlenu 12%. Produkt końcowy, krystaliczny siarczan amonu, miał skład: siarczan amonowy 93,2%, pył dymnicowy 5,1%, siarczyn amonowy < 0,1% siarczan manganawy < 0,2%, wilgotność 1%.
Claims (14)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych metodą półsuchą amoniakalną, znamienny tym, że do strumienia gazu o temperaturze niższej od 150°C za pomocą rozpylacza lub rozpylaczy wtryskuje się w co najmniej dwu oddzielnych strefach roztwory wody amoniakalnej z ewentualnym dodatkiem katalizatora lub katalizatorów utleniania siarki S (IV) do siarki S (VI), przy czym dla każdej strefy wtrysku, poczynając od strefy w której temperatura gazu i stężenie tlenków siarki w gazie są najwyższe, ustala się stężenie wody amoniakalnej w zakresie od 3% do 25% tak, żeby reakcja pomiędzy tlenkami siarki i amoniakiem, aż do odparowania kropel wody amoniakalnej, przebiegała w fazie ciekłej i przejście amoniaku z roztworu wodnego do strumienia gazu było minimalne i ewentualnie w kolejnej strefie wtryskuje się czystą wodę, a następnie drobnokrystaliczny siarczan amonu wydziela się w jednym z urządzeń odpylających i ewentualnie oczyszcza się przez rekrystalizację.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwane ze spalin i gazów odpadowych tlenki siarki są w postaci dwutlenku siarki SO2 i/lub trójtlenku siarki SO3.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sorbentem tlenków siarki jest amoniak, który wprowadza się do strumienia gazu w kroplach roztworu wody amoniakalnej.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtrysk roztworów wody amoniakalnej prowadzi się w temperaturze niższej od temperatury sublimacji siarczynu amonowego, czyli niższej od 150°C, korzystnie niższej od 130°C.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że dla uzyskania wymaganej temperatury gaz schładza się w wymienniku ciepła typu gaz/gaz.PL 206 419 B1
- 6. Sposób wedł ug zastrz. 4, znamienny tym, ż e dla uzyskania wymaganej temperatury gaz schładza się wtryskiem wody, korzystnie przed wstępnym urządzeniem odpylającym.
- 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtrysk roztworów wody amoniakalnej prowadzi się za pomocą rozpylaczy pneumatycznych, przeciwbieżnych atomizerów gazodynamicznych lub innych urządzeń, jak rozpylających, w których czynnikiem dyspergującym jest powietrze.
- 8. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e stężenie roztworów wody amoniakalnej korzystnie wynosi poniżej 15%.
- 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator utleniania siarki S (IV) do siarki S (VI) stosuje się związki żelaza i/lub manganu, i/lub niklu, i/lub wanadu, i/lub tytanu, i/lub kobaltu, i/lub miedzi, i/lub furfural, przy czym jony metali mają wartościowość niską lub najniższą.
- 10. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że ilość dodawanego katalizatora w przeliczeniu na 1 t amoniaku wynosi: żelaza do 20 kg, manganu do 15 kg, niklu do 5 kg, wanadu do 5 kg, tytanu do 15 kg, kobaltu do 5 kg, miedzi do 5 kg oraz furfuralu do 20 kg.
- 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwory wody amoniakalnej i wodę wtryskuje się do reaktora, kanału spalin lub rurociągu gazu odpadowego.
- 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako urządzenia do wydzielenia siarczanu amonowego z gazu stosuje się urządzenie działające na zasadzie cyklonu, filtru workowego, filtru Venturiego, elektrofiltru typu suchego lub solankowy skruber natryskowy z wypełnieniem.
- 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że siarczan amonowy z odsiarczania spalin, zawierający resztki pyłu dymnicowego, rozpuszcza się w wodzie, odfiltrowuje i krystalizuje.
- 14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura odsiarczonego gazu jest wyższa od temperatury punktu rosy kwasu siarkowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL384650A PL206419B1 (pl) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL384650A PL206419B1 (pl) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL384650A1 PL384650A1 (pl) | 2009-09-14 |
| PL206419B1 true PL206419B1 (pl) | 2010-08-31 |
Family
ID=42679682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL384650A PL206419B1 (pl) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL206419B1 (pl) |
-
2008
- 2008-03-10 PL PL384650A patent/PL206419B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL384650A1 (pl) | 2009-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12083468B2 (en) | Apparatus and method for particulate capture from gas streams and a method of removing soluble particulate from a gas | |
| KR102302849B1 (ko) | 암모니아 탈황에서 흡수 동안 에어로졸 생성을 제어하기 위한 방법 | |
| CA2469321C (en) | Nox, hg, and so2 removal using ammonia | |
| US7255842B1 (en) | Multi-component removal in flue gas by aqua ammonia | |
| US8916120B2 (en) | Dry processes, apparatus, compositions and systems for reducing sulfur oxides and HCI | |
| PL191238B1 (pl) | Sposób usuwania dwutlenku siarki z gazów spalinowych, zwłaszcza z gazów odlotowych elektrowni i gazów odlotowych instalacji do spalania odpadów | |
| HUE033923T2 (en) | A method for removing impurities from flue gases by adding ozone | |
| JPH06271303A (ja) | 硫黄酸化物の吸収及び硫酸アンモニウムの生成の同時処理方法 | |
| CN113856441B (zh) | 氨法脱硫方法和氨法脱硫装置 | |
| US20170029343A1 (en) | Sulfur enhanced nitrogen production from emission scrubbing | |
| ES2864722T3 (es) | Composición reactiva basada en bicarbonato de sodio y procedimiento para su producción | |
| CN105233647B (zh) | 一种硫化铵溶液脱硫脱硝的方法 | |
| RS54385B1 (sr) | Postrojenje i postupak za apsorpciju pojedinih komponenata u gasovima | |
| CN106237976B (zh) | 一种吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN101262929A (zh) | 从烟道气流中除去三氧化硫 | |
| US4971777A (en) | Process for the removal of acid components and nitrogen oxides from the waste gases of industrial furnaces | |
| CN208229631U (zh) | 排放控制设备 | |
| JPH0474513A (ja) | 炉内同時脱硫脱硝方法 | |
| PL206419B1 (pl) | Sposób usuwania tlenków siarki ze spalin i gazów odpadowych | |
| US7785552B2 (en) | Method and system of controlling sulfur oxides in flue gas from coal or oil-fired boilers | |
| RU2841820C1 (ru) | Способ непрерывной очистки дымовых газов от оксидов серы | |
| CN100363090C (zh) | 燃煤锅炉烟气脱碳和制复合肥的设备 | |
| CN101444697A (zh) | 一种同时治理废气中氮氧化物和二氧化硫的装置 | |
| PL234890B1 (pl) | Sposób i układ do usuwania tlenków azotu (NO<sub>x) </sub>i dwutlenku siarki (SO<sub>2</sub>) ze spalin z wytwarzaniem nawozu azotowego | |
| PL244618B1 (pl) | Sposób oczyszczania gazów spalinowych w instalacjach przemysłowych oraz instalacja do realizacji tego sposobu |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20110310 |