PL234856B1 - Układ oczyszczania gazów przemysłowych z zespołem filtrów pionowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ oczyszczania gazów spalinowych z zespołem filtrów pionowych, mający zastosowanie w realizacji procesów neutralizacji i filtracji gazów przemysłowych. Dziedzinę techniki stanowią zespoły do oczyszczania gazów, jak również sposoby ich oczyszczania.

W procesach spalania, gazyfikacji, jak również w przypadku niektórych procesów chemicznych i metalurgicznych, powstają gazy odpadowe, które są zanieczyszczone, m.in. tlenkami siarki, związkami chloru i fluoru, rtęcią, metalami ciężkimi, dioksynami, furanami itp. W celu zredukowania zawartości związków szkodliwych w gazach odpadowych stosuje się metody mokre, suche i półsuche.

Znane ze stanu techniki są instalacje oczyszczania spalin, które stanowią szeregowe połączenie modułowych absorberów z filtrami, które umożliwiają ograniczenie zawartości szkodliwych związków gazowych oraz zanieczyszczeń pyłowych.

Znane jest rozwiązanie instalacji oczyszczania spalin, które stanowi modułowe połączenie absorbera i układu filtrów. Instalacja złożona jest m.in. z:

- układu odpylania wstępnego z zabudowanym preseparatorem,

- absorbera, w skład którego wchodzą układy: dystrybucji, kondycjonowania i ujednorodniania,

- układu dozowania i magazynowania sorbentu,

- układu odpylania zasadniczego.

Z polskiego opisu patentowego PL 161610 znany jest układ, który zawiera urządzenie do wychwytywania pyłów, stanowiące dwa zbiorniki, z których jeden zbiornik jest wypełniony częściowo cieczą obojętną lub aktywną i ma poziomą przegrodę utworzoną z dwóch siatek i wypełnioną luźną, włóknistą, mineralną masą, a u dołu zbiornika znajduje się ślimakowy przenośnik połączony na końcu z kubełkowym przenośnikiem. Drugi zbiornik ma odsączalnik oraz pionową przegrodę utworzoną z dwóch siatek i wypełnioną luźną, włóknistą, mineralną masą. Ze zbiornikiem są połączone szeregowo trzy płuczki. Każda płuczka stanowi zbiornik wypełniony częściowo cieczą aktywną i ma poziomą przegrodę utworzoną z dwóch siatek wypełnioną luźną, włóknistą, mineralną masą.

Z opisu patentowego PL 165208 znany jest natomiast reaktor, który składa się z dwóch korpusów o kształcie najkorzystniej cylindrycznym, połączonych ze sobą w górnej części przewodem. Wewnątrz korpusu osadzone są na płycie kosze katalityczne wraz z koszami z wypełnieniem ceramicznym. Kosze składają się ze współśrodkowych cylindrów o różnych średnicach nakładanych na siebie. Perforowane ścianki tych cylindrów tworzą przestrzenie, w których usypany jest katalizator i wypełnienie ceramiczne. W przestrzeni tworzonej przez ścianki cylindrów znajduje się odpowiednio katalizator i wypełnienie ceramiczne.

Z polskiego zgłoszenia patentowego, zarejestrowanego w UPRP pod nr P. 324412 znany jest układ do oczyszczania gazów odlotowych z dwutlenku siarki i tlenków azotu oraz pyłu, który charakteryzuje się tym, że zbiornik pyłu, wytrącanego w cyklonie wirowym, jest połączony z inżektorem, rozdzielającym pyły do tłoczenia rurą do kanału spalin oraz rurą do odżużlacza. Ze zbiornika wody płuczącej woda jest tłoczona rurą do kanału spalin, przy czym rura w górnej części jest połączona z rurą, podającą schłodzone pyły, które po zmieszaniu są wtryskiwane dyszą do kanału spalin.

Mankamentem rozwiązań znanych ze stanu techniki są stosunkowo duże rozmiary i ograniczone możliwości zestawiania układów w większe instalacje oczyszczania spalin.

Przedstawione rozwiązanie według wynalazku eliminuje powyższe wady i niedogodności.

Istota wynalazku, którym jest układ oczyszczania gazów przemysłowych z zespołem filtrów pionowych, polega na tym, że w obudowie głównej znajd uje się reaktor i zespół filtrów z workami ułożonymi pionowo, gdzie obudowy zespołu filtrów stanowią obudowę komory reaktora, a w dolnej części obudowy głównej znajduje się lej, w którym usytuowany jest inżektor wprowadzający do komory reaktora gazy zanieczyszczone, zaś wewnątrz komory reaktora, powyżej wylotu inżektora zamontowana jest co najmniej jedna dysza doprowadzająca do komory reaktora wodę i co najmniej jedna dysza doprowadzająca do komory reaktora sorbent, natomiast w górnej części obudowy głównej znajduje się komora dystrybucyjna połączona z komorą filtrów, gdzie komora filtrów połączona jest z komorą czystą, w której usytuowany jest zespół do regeneracji zaś w obudowie komory czystej znajduje się wylot gazów oczyszczonych, przy czym w strefie wylotu z inżektora, u zbiegu kanałów recyrkulacji gazów zanieczyszczonych zamontowane są ruchowo kierownice strugi powietrza zanieczyszczonego, natomiast pomiędzy inżektorem a ścianami leja znajduje się kanał wylotowy produktu poreakcyjnego.

PL 234 856 B1

Korzystnym jest gdy układ jest podzielony na sekcje.

Szczególnie korzystnym jest, gdy kierownice strugi powietrza zanieczyszczonego połączone są z elektronicznym układem sterującym.

Korzystnym jest, gdy komora reaktora w przekroju poprzecznym jest okrągła, jak również korzystnym jest gdy komora reaktora w przekroju poprzecznym jest prostokątna.

Także korzystnym jest, gdy wylot inżektora w przekroju poprzecznym jest okrągły, jak również korzystnym jest gdy wylot inżektora w przekroju poprzecznym jest prostokątny.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku, uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe:

- ograniczenie zapotrzebowania na miejsce, w którym ma zostać usytuowana instalacja oczyszczania spalin,

- zmniejszenie ilości materiałów konstrukcyjnych niezbędnych do wytworzenia instalacji,

- możliwość rozbudowy układu o kolejne moduły, sekcje, celem optymalnego doboru wydajności instalacji,

- obniżenie kosztów wytwarzania instalacji a tym samym poprawa efektywności finansowej procesu produkcji.

- stabilność temperaturowa procesu neutralizacji, reaktor w środowisku filtra - minimalizacja strat cieplnych.

Przedmiot wynalazku, w przykładowym, lecz nie ograniczającym wykonaniu uwidoczniono w schemacie na rysunku.

Układ oczyszczania gazów przemysłowych według wynalazku składa się z obudowy głównej 1, w której znajduje się reaktor 2 i zespół filtrów 3 z workami ułożonymi pionowo. Obudowy zespołu filtrów 3 stanowią jednocześnie obudowę komory reaktora 2, który w przekroju poprzecznym ma kształt prostokąta.

W dolnej części obudowy głównej 1 znajduje się lej 4, w którym usytuowany jest inżektor 5 wprowadzający do komory reaktora 2 gazy zanieczyszczone. Wylot inżektora 5 w przekroju poprzecznym jest okrągły. Wewnątrz komory reaktora 2, powyżej wylotu inżektora 5 zamontowany jest układ dysz 6, które doprowadzają do komory reaktora 2 wodę oraz układ dysz 7, które doprowadzają do komory reaktora 2 sorbent.

W górnej części obudowy głównej 1 znajduje się komora dystrybucyjna 8, która połączona jest z komorą filtrów 3. Komora filtrów 3 połączona jest natomiast z komorą czystą 9, w której usytuowany jest zespół do regeneracji 10. Ponadto, w dolnej części komory czystej 9 znajduje się wylot gazów oczyszczonych 11.

W strefie wylotu z inżektora 5, u zbiegu kanałów recyrkulacji 12 gazów zanieczyszczonych, zamontowane są ruchowo kierownice strugi powietrza zanieczyszczonego 13, które połączone są z elektronicznym układem sterującym (nieuwidocznionym na rysunku).

Pomiędzy inżektorem 5 a ścianami leja 4 znajduje się kanał wylotowy 14 produktu poreakcyjnego.

W drugiej odmianie wykonania, komora reaktora 2 w przekroju poprzecznym jest okrągła, natomiast wylot inżektora 5 w przekroju poprzecznym jest prostokątny.

W trzeciej odmianie wykonania, układ jest podzielony na sekcje.

W układzie według wynalazku następuje oczyszczenie gazów zawierających zanieczyszczenia takie jak: tlenki siarki, związki chloru lub fluoru, rtęć, metale ciężkie, dioksyny i furany, poprzez wprowadzenie do komory reaktora 2 reagentów, jak również następuje redukcja pyłów, poprzez filtrację na materiale filtracyjnym.

Cząstki popiołu, krople wody, cząstki sorbentu i/lub absorbera mieszają się homogenicznie w reaktorze. Procesy neutralizacji i filtracji zachodzą w jednej przestrzeni, tj. w obudowie głównej 1, w której cząstki popiołu, krople wody i cząstki reagenta i/lub absorbentu tworzą homogeniczną zawiesinę w części reakcyjnej. W obszarze wylotu z inżektora 5 zachodzi podessanie mieszaniny pyłowogazowej z przestrzeni pod workami filtracyjnymi oraz cząstek stałych znajdujących się w komorze reaktora 2. Cząstki wyrzucone z reaktora trafiają do komory dystrybucyjnej 8, gdzie większe cząstki opadają do komory reaktora 2 a cząstki drobniejsze (lżejsze) trafiają do zespołu filtrów 3, gdzie następuje ich oddzielane od gazów. Odfiltrowane cząstki stałe zrzucone są z worków filtracyjnych, impulsem regeneracji spadają do zbiornika, z którego część jest powtórnie kierowana do reaktora 2. Cząstki grubsze (cięższe) opadają do kanału wylotowego 14 produktu poreakcyjnego. Układ umożliwia cyrkulację spalin wewnątrz filtra, która przy małych wydajnościach strumienia zanieczyszczonego gazu odbywa się w jednej przestrzeni, bez urządzeń pomocniczych. Wewnętrzna cyrkulacja cząstek

PL 234 856 B1 w układzie regulowana jest poprzez zmianę położenia kierownic strugi 13 powietrza zanieczyszczonego. Wewnętrzne krążenie i zawracanie cząstek kontrolowane jest poprzez regulowanie przepływu cząstek stałych do pierwotnego strumienia gazu.

Proces neutralizacji sterowany jest przez stabilizator procesu, który dynamicznie reguluje wewnętrzną cyrkulacją cząstek w całym układzie, wewnętrznym obiegiem gazów oraz odpowiada za utrzymanie optymalnego ładunku pyłów krążących w układzie neutralizacji. Opływające reaktor gazy zapobiegają ochłodzeniu ścian reaktora i stabilizują proces.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ oczyszczania gazów przemysłowych z zespołem filtrów pionowych, składający się z reaktora, komory sorbentu i układu filtrów, znamienny tym, że w obudowie głównej (1) znajduje się reaktor (2) i zespół filtrów (3) z workami ułożonymi pionowo, gdzie obudowy zespołu filtrów (3) stanowią obudowę komory reaktora (2), a w dolnej części obudowy głównej (1) znajduje się lej (4), w którym usytuowany jest inżektor (5) wprowadzający do komory reaktora (2) gazy zanieczyszczone, zaś wewnątrz komory reaktora (2), powyżej wylotu inżektora (5) zamontowana jest co najmniej jedna dysza (6) doprowadzająca do komory reaktora (2) wodę i co najmniej jedna dysza (7) doprowadzająca do komory reaktora (2) sorbent, natomiast w górnej części obudowy głównej (1) znajduje się komora dystrybucyjna (8) połączona z komorą filtrów (3), gdzie komora filtrów (3) połączona jest z komorą czystą (9), w której usytuowany jest zespół do regeneracji (10) zaś w obudowie komory czystej (9) znajduje się wylot gazów oczyszczonych (11), przy czym w strefie wylotu z inżektora (5), u zbiegu kanałów recyrkulacji (12) gazów zanieczyszczonych zamontowane są ruchowo kierownice strugi powietrza zanieczyszczonego (13), natomiast pomiędzy inżektorem (5) a ścianami leja (4) znajduje się kanał wylotowy (14) produktu poreakcyjnego.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ jest podzielony na sekcje.
3. 3. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że kierownice strugi powietrza zanieczyszczonego (13) połączone są z elektronicznym układem sterującym.
4. 4. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że komora reaktora (2) w przekroju poprzecznym jest okrągła.
5. 5. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że komora reaktora (2) w przekroju poprzecznym jest prostokątna.
6. 6. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że wylot inżektora (5) w przekroju poprzecznym jest okrągły.
7. 7. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że wylot inżektora (5) w przekroju poprzecznym jest prostokątny.