RU2094099C1 - Способ химического кондиционирования дымовых газов - Google Patents
Способ химического кондиционирования дымовых газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094099C1 RU2094099C1 RU95109680A RU95109680A RU2094099C1 RU 2094099 C1 RU2094099 C1 RU 2094099C1 RU 95109680 A RU95109680 A RU 95109680A RU 95109680 A RU95109680 A RU 95109680A RU 2094099 C1 RU2094099 C1 RU 2094099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- electrostatic precipitator
- gases
- catalytic oxidation
- flue gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано на тепловых электростанциях и других промышленных предприятиях для химического кондиционирования дымовых газов перед их подачей в электрофильтры для очистки от золы и пыли. Сущность изобретения: способ включает каталитическое окисление содержащегося в дымовых газах диоксида серы в триоксид серы с использованием катализатора на основе активного угля с содержание щелочных элементов менее 0,75% и со средним размером пор 100-300 , причем процесс ведут при 120-180oC, а катализатор размещают непосредственно в основном потоке подаваемых на очистку дымовых газов. 3 з.п. ф-лыр
Description
Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано на тепловых электростанциях и других промышленных предприятиях для химического кондиционирования дымовых газов перед их подачей в электрофильтры для очистки от золы и пыли.
Известен способ химического кондиционирования дымовых газов перед подачей их в пылеулавливающий электрофильтр путем впрыскивания в очищаемые газы водного раствора неорганических солей, представляющего собой смесь отработанного регенерационного раствора химической водоочистки котлов и воды от их продувки [1] Введение в дымовые газы указанных солей приводит к снижению удельного электросопротивления (УЭС) золы, что улучшает очистку в результате подавления обратного коронирования электродов электрофильтров.
Данный способ недостаточно эффективен и требует, кроме того, специального оборудования для накопления раствора упомянутых солей и спрыскивания его в обрабатываемые газы, причем процесс осуществляется дискретно с перерывами для накопления регенерационного раствора.
Как показали исследования, более существенное воздействие на уменьшение УЭС золы оказывает содержание в дымовых газах триоксида серы (SO3). Это свойство использовано в другом известном способе химического кондиционирования дымовых газов перед подачей их пылеулавливающий электрофильтр путем повышения концентрации в очищаемых газах триоксида серы [2] Согласно этому способу товарный жидкий серный ангидрид из емкости хранения, в которой поддерживается температура, несколько выше точки его плавления, самотеком поступает в испаритель. Газообразный SO3 смешивается перед подачей в газоход с сухим воздухом.
К недостаткам такого способа можно отнести, помимо необходимости периодического приобретения и доставки товарного продукта и установки специального оборудования для его испарения, практическую невозможность предотвращения образования серной кислоты на тракте транспортировки испаренного серного ангидрида от места подготовки до электрофильтра, что приводит к интенсивной коррозии оборудования.
Известен еще один способ химического кондиционирования дымовых газов перед подачей их в пылеулавливающий электрофильтр путем повышения концентрации в очищаемых газах триоксида серы [3] Конвертирование SO2 в SO3 осуществляется согласно этому способу горячим воздухом при 500oC с использованием ванадиевого катализатора, после чего смесь горячего воздуха с SO3 вводят в газоход непосредственно перед электрофильтром. Такой способ более надежен в отношении защиты от образования серной кислоты, но тоже связан с необходимостью использования исходного товарного продукта (элементарной серы или сжиженного диоксида серы) и, сверх того, горячего воздуха, что требует значительных затрат энергии и дорогостоящих легированных сталей для воздухопроводов и газоходов. Кроме того, два последних из описанных известных способов требуют введения в дымовые газы избыточного по сравнению с исходным количества газообразных сернистых соединений, часть которых (не адсорбированных золой) может увеличить концентрацию сернистых соединений в обеспыленных газах, сбрасываемых в атмосферу.
За прототип изобретения принят способ химического кондиционирования дымовых газов перед подачей их в пылеулавливающий электрофильтр, включающий каталитическое окисление содержащегося в них диоксида серы при определенном интервале температур в триоксид серы [4] Согласно этому способу часть дымовых газов из котельного агрегата отводят от общего потока при более высокой температуре (400-500oC), по сравнению с температурой на входе в электрофильтр (150oC), и пропускают через работающий в указанном диапазоне температур ванадиевый катализатор для окисления диоксида серы, после чего смешивают с основным потоком дымовых газов перед подачей его в электрофильтр.
Такой способ не требует приобретения исходного товарного продукта, но также обладает рядом недостатков, к которым можно отнести потерю экономичности, связанную с повышением температуры выбрасываемых в атмосферу дымовых газов, и недостаточную эффективность процесса из-за трудности организации равномерного смещения прошедшей обработку части газов с основным потоком и адсорбирования значительной части образующегося SO3 частицами золы на тракте от катализатора до электрофильтра.
Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение экономичности и эффективности химического кондиционирования дымовых газов.
Согласно изобретению это достигается тем, что при осуществлении способа химического кондиционирования дымовых газов перед подачей их в пылеулавливающий электрофильтр, включающего каталитическое окисление содержащегося в них диоксида серы при определенном интервале температур в триоксид серы, для каталитического окисления используют катализатор на основе активного угла с содержанием щелочных элементов менее 0,75% и со средним размером пор 100-300 A, процесс ведут при 120-180oC, а катализатор размещают непосредственно в основном потоке подаваемых на очистку дымовых газов.
Обеспечение указанного результата при использовании изобретения связано с тем, что каталитическое окисление производят в интервале температур, характерном для уходящих газов современных котельных агрегатов, без необходимости повышения этой температуры, что обеспечивается, как показали исследования, использованием в качестве катализатора активного угля с крупными порами. Таким образом достигается повышение экономичности способа. Что касается эффективности, то ее повышение при использовании изобретения связано с более равномерным распределением триоксида серы в дымовых газах при отсутствии необходимости перемешивания обработанного потока с основным (так как через катализатор пропускают весь направляемый на последующую очистку газовый поток), а также с возможностью уменьшить расстояние от места конвертирования SO3 до электродов электрофильтра, что существенно уменьшает потери триоксида серы в результате его адсорбции золовыми частицами и предотвращает образование и выпадение в газовом тракте серной кислоты. Кроме того, возможные потери SO3 из-за связывания его золовыми частицами многократно компенсируются его избыточной конверсией даже при низком содержании в дымовых газах диоксида серы за счет пропускания через катализатор всего объема дымовых газов. С точки зрения затрат увеличение потребного количества катализатора, по сравнению с прототипом, компенсируется существенно меньшей стоимостью активного угля в сравнении со стоимостью ванадия. Выбранный средний размер пор (100-300 A) позволяет, как показали исследования, с одной стороны предотвратить возникающую при меньшем их размере капиллярную конденсацию образующегося SO3 в присутствии паров воды в порах активного угля, ведущую к блокировке этих пор с последующей дезактивацией катализатора, а с другой обеспечить достаточную каталитическую активность угля, существенно уменьшающуюся при размере пор более 300 A. Ограничение содержания щелочных элементов в активном угле связано с тем, что образующийся SO3 химически реагирует в первую очередь с этими элементами с образованием сульфатов, не повышая эффективности золоулавливания.
В случае неравномерного распределения массовых скоростей потока дымовых газов по сечению газового тракта, высоту слоя катализатора в этом сечении устанавливают неодинаковой, прямо пропорционально соответствующим значениям массовых скоростей газов в указанном потоке. Такое решение позволяет обеспечить примерно одинаковое время пребывания газов в слое катализатора по всему поперечному сечению газохода для достижения максимально возможной равномерности распределения в дымовых газах триоксида серы.
Для удобства компоновки в газоходе катализатор выполняют в виде системы блоков, которые для снижения гидравлического сопротивления снабжены продольными сквозными каналами диаметром 3-20 мм.
Согласно изобретению катализатор наиболее целесообразно разместить в объеме газораспределительной камеры электрофильтра. Это до минимума сокращает коммуникационный тракт между местом конверсии триоксида серы и электродами электрофильтра, что практически исключает потери SO3 и выпадение в названном тракте серной кислоты.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Дымовые газы, например уходящие газы энергетического котельного агрегата, направляют на пылеочистку в электрофильтр через газоход, все поперечное сечение которого перекрыто катализатором, выполненным на основе активированного угля пористой структуры со средним размером пор в пределах 100-300 При прохождении дымовых газов через катализатор в интервале температур 110-200oC происходит взаимодействие присутствующих в нем диоксида серы и кислорода с образованием триоксида серы равномерно по всему поперечному сечению газового потока и при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении слоя катализатора, что достигается блочной структурой катализатора с продольными сквозными каналами в блоках, распределением высоты слоя катализатора прямо пропорционально массовым скоростям газов в поперечном сечении газохода и размещением блоков катализатора непосредственно в распределительной газовой камере электрофильтра.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет производить эффективное и экономичное кондиционирование дымовых газов, направляемых в электрофильтры для очистки от частиц золы и пыли перед выбросом в атмосферу.
Пример осуществления предлагаемого способа. Для котельного агрегата с паровой производительностью 300 т/ч, сжигающего экибастузский уголь при температуре уходящих газов 150oC, содержание диоксида серы в дымовых газах составляет 700 ppm, а триоксида серы 5 ppm.
Для дополнительного каталитического окисления содержащегося в дымовых газах двуоксида серы в триоксид серы используют крупнопористый активный уголь с размерами пор 100-300 и содержанием щелочных элементов 0,6% который располагают по всему поперечному сечению газораспределительной камеры электрофильтра в виде прямоугольных блоков с продольными осевыми каналами в них диаметром 10 мм. Предварительно измеряют распределение массовых скоростей газов по указанному сечению. В соответствии с характером этого распределения высоту слоя катализатора в поперечном сечении потока обрабатываемых газов устанавливают прямо пропорционально ординате эпюры распределения указанных скоростей путем установки в соответствующих местах по площади катализатора блоков различной высоты.
Гидравлическое сопротивление слоя блочного катализатора составляет при этом приблизительно 100 Па. Концентрация SO3 в дымовых газах возрастает с 5 до 50 ppm. Эффективность золоулавливания при такой обработке дымовых газов увеличивается до 99,4% (относительный выброс летучей золы в атмосферу 0,6%). До обработки эти значения составляли соответственно 97,5 и 2,5% (эффективность возрастает более, чем в 4 раза).
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 144051, кл. B 01 D 51/10, 1986.
1. Авторское свидетельство СССР N 144051, кл. B 01 D 51/10, 1986.
2. Кропп Л. Н. Шмиголь И. Н. Интенсификация работы электрофильтров ТЭС кондиционированием газов. Минэнерго СССР. Учебное пособие. М. 1989, с. 68-71.
3. Кропп Л. Н. Шмиголь И. Н. Интенсификация работы электрофильтров ТЭС кондиционированием газов. Минэнерго СССР. Учебное пособие. М. 1989, с. 72-74.
4.Патент США N 5011516, кл. B 03 C 1/00, 1991.
Claims (4)
1. Способ химического кондиционирования дымовых газов перед подачей их в пылеулавливающий электрофильтр, включающий каталитическое окисление содержащегося в них диоксида серы при определенном интервале температур в триоксид серы, отличающийся тем, что для каталитического окисления используют катализатор на основе активного угля с содержанием щелочных элементов менее 0,75% и со средним размером пор процесс ведут при 120 180oС, а катализатор размещают непосредственно в основном потоке подаваемых на очистку дымовых газов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что высоту слоя катализатора в поперечном сечении потока обрабатываемых газов устанавливают неодинаковой, прямо пропорционально соответствующим значениям массовых скоростей газов в указанном потоке.
3. Способ по п.1 и 2, отличающийся тем, что катализатор выполняют в виде системы блоков с продольными сквозными каналами.
4. Способ по п.1 3, отличающийся тем, что слой катализатора размещают в газораспределительной камере электрофильтра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95109680A RU2094099C1 (ru) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | Способ химического кондиционирования дымовых газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95109680A RU2094099C1 (ru) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | Способ химического кондиционирования дымовых газов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95109680A RU95109680A (ru) | 1997-06-20 |
RU2094099C1 true RU2094099C1 (ru) | 1997-10-27 |
Family
ID=20168788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95109680A RU2094099C1 (ru) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | Способ химического кондиционирования дымовых газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2094099C1 (ru) |
-
1995
- 1995-06-08 RU RU95109680A patent/RU2094099C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US, патент N 5011516, кл. B 03 C 3/01, 1991. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95109680A (ru) | 1997-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0613397B1 (en) | A METHOD OF IMPROVING THE Hg-REMOVING CAPABILITY OF A FLUE GAS CLEANING PROCESS | |
US5525317A (en) | Ammonia reagent application for NOX SOX and particulate emission control | |
US7022296B1 (en) | Method for treating flue gas | |
EP0253563B1 (en) | A process for removal of mercury vapor and/or vapor of noxious organic compounds and/or nitrogen oxides from flue gas from an incinerator plant | |
KR890000512B1 (ko) | 페가스로 부터 질소 산화물 및 황산화물을 제거하는 방법 | |
US20080011158A1 (en) | Reduced liquid discharge in wet flue gas desulfurization | |
JP5961514B2 (ja) | 飛灰循環型排ガス処理方法 | |
US5965095A (en) | Flue gas humidification and alkaline sorbent injection for improving vapor phase selenium removal efficiency across wet flue gas desulfurization systems | |
CN106512704B (zh) | 一种除尘器飞灰改性高效脱汞方法及系统 | |
WO2013088863A1 (ja) | 飛灰循環型排ガス処理方法 | |
CN87100906A (zh) | 烟气的处理方法 | |
EP1399695A1 (en) | Flue gas purification device for an incinerator | |
US20190076783A1 (en) | Clean Gas Stack | |
RU2094099C1 (ru) | Способ химического кондиционирования дымовых газов | |
EP0488105A1 (en) | Activated carbon, production thereof and its use for adsorption | |
WO2004080574A1 (en) | Mercury and process for removing mercury from gases | |
US4886524A (en) | Method for treating waste liquid in wet exhaust gas treating apparatus | |
JP3491124B2 (ja) | ろ過式集塵装置 | |
CN104258699A (zh) | 等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的方法 | |
JPH10180038A (ja) | 排ガス同時処理装置及び方法 | |
Nielsen et al. | Reduction of dioxins and furanes by spray dryer absorption from incinerator flue gas | |
JPH10216463A (ja) | 消石灰と吸着剤の噴霧方法及び装置 | |
JPH06319937A (ja) | 排ガスの処理方法 | |
US4437866A (en) | Pollution harness | |
CN214437267U (zh) | 一种烟雾处理装置 |