7908673-2 2 det andra steget. Som stoftavskiljare utnyttjas såväl textilfilter som elfilter av konventionella typer.
7908673-2 2 the second step. Both textile filters and electric filters of conventional types are used as dust collectors.
Föreliggande uppfinning avser ett förbättrat sätt att avskilja svaveldioxid från het rökgas vilket ger hög verkningsgrad, är driftsökert samtidigt som det kräver låg investeringskostnad jäm- fört med tidigare kända metoder.The present invention relates to an improved method of separating sulfur dioxide from hot flue gas which provides high efficiency, is reliable while requiring low investment cost compared to previously known methods.
Detta åstadkommas genom ett sätt som framgår av patentkravets 1 kännetecken. Vid sättet enligt patentkravet 2 erhålles en ytter- ligare förbättrad avskiljning. Det för anordningen utmärkande framgår av patentkravets 3 kännetecken. Uppfinningen bygger på den överraskande upptäcken att torkningssteget och avskíljnings- steget kan utföras i en integrerad kammare, till skillnad från kända metoder där separata apparatenheter alltid utnyttjats för processen. Orsaken till detta torde främst bero på att risken för igensättning av filtermaterialet bedömts vara mycket stor, om ett vattenhaltigt absorptionsmedel direkt skulle tillsöttas i filter- kammaren, vilket då kunde förmodas ge ett starkt förhöjt gasmotstånd över avskiljaren. Enligt uppfinningen placeras dysar eller andra organ för absorbentens atomisering inuti själva filterkammaren, på ett sådant sätt att inkommande het gas omspolar dessa och riktas så att blandingen av vätskedroppar och kyld gas ej direkt når filtermediet utan att först ha strömmat fritt i kammaren under en tidsrymd av 1 - 15 sekunder. Huvuddelen av vattnet i den insprutade absorbenten avdunstar härvid, en viss restfukt finns kvar i stoftet även sedan detta avskilts på filtermediet.This is achieved by a method which appears from the features of claim 1. In the method according to claim 2, a further improved separation is obtained. The characteristics of the device are apparent from the features of claim 3. The invention is based on the surprising discovery that the drying step and the separating step can be performed in an integrated chamber, in contrast to known methods where separate apparatus units have always been used for the process. The reason for this is mainly due to the fact that the risk of clogging of the filter material is judged to be very great, if an aqueous absorbent were to be added directly to the filter chamber, which could then be assumed to give a strongly increased gas resistance across the separator. According to the invention, nozzles or other means for atomizing the absorbent are placed inside the filter chamber itself, in such a way that incoming hot gas rewinds them and is directed so that the mixture of liquid droplets and cooled gas does not directly reach the filter medium without first flowing freely in the chamber for a period of 1 - 15 seconds. The main part of the water in the injected absorbent evaporates, a certain residual moisture remains in the dust even after it has been separated on the filter medium.
Det har vidare överraskande visat sig att en hög halt restfukt kan accepteras i det avskilda stoftet utan att några olägenheter kunnat iakttagas i form av ett ökat tryckfall över filtret. Vid dessa för- sök med en anordningav den avgivna typen har t o m vätskedoseringen medvetet drivits så långt att filtermediet varit helt vått utan att de befarade olägenheterna kunnat iakttagas. Permeabiliteten synes, tvärt emot vad som kunnat antagas, ej påverkas negativt av närvarande fukt. 7908673-2 Som en följd av att högre fukthalt i stoftet kan accepteras kan en avsevärt högre avskiljningsgrad för S02 pâräknas i systemet enligt uppfinningen. Försök har visat att man vid rökgaser från eldning av lögsvavliga kol kan höja avskiljningsgraden från ca 75% till ca 92% genom att driva processen vid en högre fukthalt i stoftet i filtret. Uppfinningen medför även en väsentligt reducerad investeringskostnad jämfört med konventionell teknik, då endast en kammare behöver byggas, med de betydande besparingar detta inne- bär för stâlkonstruktioner, trappor och gångplan samt inte minst isolering.It has further surprisingly been found that a high content of residual moisture can be accepted in the separated dust without any inconveniences having been observed in the form of an increased pressure drop across the filter. In these experiments with a device of the type provided, even the liquid dosing has been deliberately pushed so far that the filter medium has been completely wet without the feared inconveniences being observed. Contrary to what could be assumed, the permeability does not appear to be adversely affected by the moisture present. 7908673-2 As a result of the fact that a higher moisture content in the dust can be accepted, a considerably higher degree of separation of SO2 can be expected in the system according to the invention. Experiments have shown that in the case of flue gases from burning charcoal sulfur, the degree of separation can be increased from about 75% to about 92% by operating the process at a higher moisture content in the dust in the filter. The invention also entails a significantly reduced investment cost compared with conventional technology, as only one chamber needs to be built, with the significant savings this entails for steel structures, stairs and walkways, and not least insulation.
Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningsfigur, som schematiskt visar en anordning enligt uppfin- ningen. I figuren ör 1 en filterkammare till vilken den heta rök- gasen tillföres genom ett gasinlopp 2. Vid dettas övergång till kammaren är en atomiseringsanordníng 3 anordnad och absorbenten i form av en vattenlösning eller suspension i vatten tillföres denna genom vätskeledningen I Filterkammaren 1 är ett textilt spörr- filter 6 anordnat i form av ett antal filterslangar 7. Utrymmet mellan gaßinløppef 2 och spörrfiltret 6 bildar reaktionskammaren V, i vilken reaktion mellan absorbenten och svaveldioxiden i rökgasen äger rum under torkning av reaktionsprodukterna. Kammardelen V är så dimensionerad i förhållande till rökgasens flöde Q att den genomsnittliga uppehållstiden för rökgasen i kammardelen V är mellan 1 till 15 s. Kvoten mellan kammardelens V volym i Ä och rök- gasflödet Q i Å/s ör således mellan 1 och 15 (s). Genom att atomi- seringsanordningen 3 är anordnad vid gasinloppets 2 övergång till kammaren V erhålles en effektiv inblandning av den tillförda absorbenten i rökgasflödet Q. Det tillnärmelsevis torra stoftet som utgöres av de bildade reaktionsprodukterna avsättes på filter- slangarna 7 medan den :enade gasen passerar igenom filtermaterialet och lömnar filterkammaren 1 via rengasutloppet 8, där även medel 9 för slangarnas rensning ör anordnade. Under filterslangarna 7 är bottenfickor 10 anordnade för uppsamling av det avskilda stoftet, vilket sedan utmatos genom slussapparaten 11. 79Û8673-2 4 Uppfinningen skall nu ytterligare belysas genom följande tillömp- ningsexempel. Ett gasflöde av ca 15500 Å/h och temperaturen 148°C tillfördes en försöksanordning som utgjordes av ett modifierat slangfilter, ur vilket slangar borttagits så att ett tomrum skapats i filterkammarens mitt. Filtrets höjd var ca 6,5m och dess tvärsnitt var kvadratiskt 2,3 x 2,3m. Filtret innehöll totalt 75 st filter- slangar, motsvarande en filteryta av 15QÄ. Gasen infördes genom filterkammarens tak i en vertikalt anordnad kanal som mynnade ca 0,2 m nedanför filterkammarens tak. I jömnhöjd med detta var en dysa av konventionell tvåmedietyp placerad. Ingående svaveldioxíd- halt uppmüttes till ca 500 ppm. Vid tilltörsel av ca 6,5 l/min av en ca 4.procentig suspension av kalciumhydroxid sjönk utgående svaveldioxidhalt till ca 75ppm, vid en utçående gastemperatur av 75°C. Tryckfallet över filtret varierade mellan 102 och 118 mm vattenpelare, beroende på rensningen av filterslangarna, vilken skedde med hjälp av tryckluft.The invention will now be described in more detail in connection with the accompanying drawing figure, which schematically shows a device according to the invention. In the figure 1 is a filter chamber to which the hot flue gas is supplied through a gas inlet 2. At its transition to the chamber an atomizing device 3 is arranged and the absorbent in the form of an aqueous solution or suspension in water is supplied thereto through the liquid line I The filter chamber 1 is a textile barrier filter 6 arranged in the form of a number of filter hoses 7. The space between gas inlet pipe 2 and the barrier filter 6 forms the reaction chamber V, in which reaction between the absorbent and the sulfur dioxide in the flue gas takes place during drying of the reaction products. The chamber part V is so dimensioned in relation to the flue gas flow Q that the average residence time of the flue gas in the chamber part V is between 1 to 15 s. The ratio between the volume of the chamber part V in Ä and the flue gas flow Q in Å / s is thus between 1 and 15 ( s). By arranging the atomizing device 3 at the transition of the gas inlet 2 to the chamber V, an efficient mixing of the supplied absorbent in the flue gas flow Q is obtained. the filter material and leaves the filter chamber 1 via the cleaning outlet 8, where also means 9 for the cleaning of the hoses are arranged. Under the filter hoses 7, bottom pockets 10 are arranged for collecting the separated dust, which is then discharged through the locking apparatus 11. The invention will now be further elucidated by the following application examples. A gas flow of about 15500 Å / h and the temperature 148 ° C was fed to a test device which consisted of a modified hose filter, from which hoses were removed so that a void was created in the middle of the filter chamber. The height of the filter was about 6.5 m and its cross section was square 2.3 x 2.3 m. The filter contained a total of 75 filter hoses, corresponding to a filter surface of 15QÄ. The gas was introduced through the roof of the filter chamber into a vertically arranged channel which opened about 0.2 m below the roof of the filter chamber. At a level with this, a nozzle of conventional two-media type was placed. The input sulfur dioxide content was measured to be about 500 ppm. At the addition of about 6.5 l / min of an approximately 4% suspension of calcium hydroxide, the outgoing sulfur dioxide content dropped to about 75 ppm, at an outgoing gas temperature of 75 ° C. The pressure drop across the filter varied between 102 and 118 mm water columns, depending on the cleaning of the filter hoses, which was done with the help of compressed air.
Ovan har uppfinningen beskrivits i samband med avskiljning av svaveldioxíd ur en gasström. Uppfinningen ör emellerid inte begränsad hörtill utan ör inom ramen för efterföljande patent- krav öven tillömpbar för avskiljning av andra icke önskvärda sura gaskomponenter.The invention has been described above in connection with the separation of sulfur dioxide from a gas stream. However, the invention is not limited to this, but within the scope of the appended claims it is also applicable for the separation of other undesirable acid gas components.