SE443725B - Forfarande for behandling av gasformiga forbrenningsprodukter samt anordning for genomforande av forfarandet - Google Patents

Description

8004396-1 _ 2 kännetecken framgår av patentkravet l. Uppfinningen möjliggör att för miljön farliga föroreningar kan avlägsnas från förbrännings- produkterna på ett enkelt och ekonomiskt sätt och omvandlas i så- dan form att de lätt kan borttransporteras, exempelvis genom det normala avloppssystemet.

Det är fördelaktigt att det tvättvatten som används i en process enligt uppfinningen blandas med en bas i en separat blandningshàl- lare, dit även renat vatten tillförs för att på nytt användas i processen. Regleringen av en mängd bas som tillförs vattnet kan lämpligen basera sig på de pH-värden som uppmäts i tvättvattnet omedelbart efter tvättprocessen. På detta sätt kan tvättvattnets sammansättning regleras så, att pH-värdet hos de föroreningar som skall avlägsnas kommer att ligga innanför lämpliga gränsvärden, som bestäms med beaktande av processens natur, miljökrav m.m.

Den behållare i vilken det använda tvättvattnet uppsamlas kan lämpligen placeras omedelbart under tvättenheten och dess värme- växlare, så att vattnet i behållaren samtidigt kommer att utgöra ett vätskelâs för värmeväxlarens nedersta del. På detta sätt upp- nas en enkel och effektivt fungerande anordning. Ekonomin i be- handlingsprocessen kan förbättras genom att leda förbrännings- produkterna till en andra värmeväxlare, där en del av deras rest- värme tas tillvara. Det kondensvatten som därvid bildas kan åter- föras till behållaren för förbrukat tvättvatten för användas på nytt i behandlingsprocessen.

Uppfinningen avser även en anordning för tillämpning av det ovan beskrivna förfarandet för behandling av gasformiga förbränninge- produkter från en förbränningsanläggning som förbrukar olja, gas eller annat motsvarande bränsle. En anordning enligt uppfinningen omfattar en tvättenhet samt en blandningsbehállare för inblandning av en eller flere baser i tvättvattnet. Anordningens kännetecken_ framgår av patentkravet 5. En på detta sätt gjord anordning upp- visar en enkel uppbyggnad, men fungerar likväl effektivt och med låg energiförbrukning.

Det är fördelaktigt att förse anordningens under tvättenheten be- lägna bottentank med anordningar för mätning av pH-värdet hos 8004396-1 3 vätskan i tanken. Vidare bör dar lämpligen finnas anordningar, med vilka det fasta material som bildas genom utfällning och samlas på tankens botten med lämpliga tidsintervaller kan avlägsnas där- ifrån. Genom mätningar kontrolleras pH-värdet hos de ämnen som skall avlägsnas från processkretsen innan de bortförs.

Anordningens blandningsbehållare kan lämpligen förses med utrust- ning för automatisk tillförsel av bas som erfoderligt tilläggsvat- ten. Tillförseln av bas regleras lämpligen utgående från de pH- värden som uppmäts i tvättenhetens bottentank.

Anordningens driftskostnader kan reduceras genom att förse den med en andra värmeväxlare, i vilken de :enade förbränningsgasernas restenergi tas tillvara. Det därvid bildade kondensvattnet kan återföras till tvättenhetens bottentank för förnyad använding i behandlingsprocessen.

Bottentanken anordnas lämpligen på sådant sätt under tvättenhetens värmeväxlare, att vätskan i tanken bildar ett vätskelås i värme- växlarens nedersta del.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritning, där - fig l schematisk visar en tillämpning av förfarandet enligt uppfinningen, - fig 2 visar en principbild av en anordning enligt uppfinningen sedd från sidan, - fig 3 visar en perspektivbild av anordningen enligt fig 2, - fig 4 visar en perspektivbild av två plåtar i anordningens huvudvärmeväxlare. _På ritningen betecknar l en förbränningsanläggning, som kan ut- göras av en värmepanna, en förbränningsmotor eller av någon annan liknande anordning, i vilken ett bränsle omvandlas till för- bränningsgaser. flörbranningsgaserna tvättas i tvättenheten 2, som 8004396-1 4 är šözsejd med en bottentank 3, där det förbrukade tvättvattnet uppsamlas. Vidare omfattar anläggningen en blandningsbehållare 4, i vilken tvättvatten bereds genom att blanda vatten med en för processen lämplig bas. Från blandningsbehållaren 4 pumpas tvätt- vattnet med en pump 41 till tvättenhetens 2 inblåsningsmunstycken 38.

Tvättenheten 2 omfattar en tvättkammare 5 och en droppavskiljare 6 samt mellan dem en värmeväxlare 39. Mellan värmeväxlarens plåtar 39a och 39b leds på ena sidan om varje plåt förbränningsgaser och på andra sidan kylluft, varvid värme överförs från förbränninge- gaserna till kylluften. Den sålunda uppvärmda kylluften används såsom förbränningsluft i förbränningsanläggningen l. Plåtarna 39a och 39b är något olika utformade, såsom fig 4 visar. De anordnas turvis omväxlande bredvid varandra så, att ett plåtpaket med mellanliggande strömningskanaler bildas. Genom varannan kanal strömmar kylluft och genom varannan kanal förbränningsgaser varvid plåtpaketet kommer att fungera såsom värmeväxlare. Bottentanken 3 befinner sig omedelbart under värmeväxlaren 39. Den är försedd med en kombinerad styr- och mätenhet 31 och ett utloppsrör 14 med en avstängningsventil 34, som påverkas av två styrenheter, dels den nämnda styrenheten 31 som mäter pH-värdet i bottentanken 3 och dels av en annan styrenhet 33, vars funktion kan vara tids- beroende.

Blandningsbehållaren 4 är försedd med en doseringsanordning 35 för tillförsel av bas till tvättvattnet, exempelvis i form av kalk eller företrädesvis i form av kalciumhydroxid. Vidare finns ett vattentillförselrör 16 med en av en nivåvakt 40 styrd avstäng- ningsventil 36.

Pilen ll anger förbränningsgasernas strömningsväg och pilen 12 kylluftens väg genom tvättenhetens värmeväxlare till förbrän- ningsanläggningen l, där den används såsom förbränningsluft.

Pilarna 13 anger tvättvattnets cirkulation, pilarna 19 kondens- vattnets strömning och pilen 15 tillförseln av bas till tvättvatt- net. I fig l har, där så är möjligt, pilarna ersatts av rör för vinnande av större tydlighet. 5 8004396--1 Behandlingen av förbränningsprodukterna från förbränningsanlägg- ningen l sker på följande sätt. Förbränningsprodukterna leds till tvättenhetens 2 tvättkammare 5, där de kommer i kontakt med basiskt tvättvatten, som sprutas in genom munstyckena 38, före- trädesvis i form av en mycket finfördelad dimma. Därefter leds tvättvattnet och förbränningsprodukterna mellan värmeväxlarens 39 plåtar, varvid vatten kondenserar på plátarnas yta och för- bränningsprodukterna avkyls. Samtidigt uppvärms den kylluft som strömar genom värmeväxlaren 39. Genom att denna kylluft används såsom förbränningsluft i förbränningsanläggningen l, kommer för- värmningen att medföra en viss energibesparing.

Det tvättvatten som passerar värmeväxlaren 39 samt det vatten som kondenserar på plåtarna 39a och 39b uppsamlas i bottentanken 3 som befinner sig under värmeväxlaren 39, varvid vätskeytan i botten- tanken 3 bildar ett vätskelås vid värmeväxlarplåtarnas nedre kant.

Genom att tvättvattnet innehåller en lämplig mängd bas kommer den svavelsyra som bildas av de i förbränningsgaserna ingående svavel- föreningarna att neutraliseras till salter, vilka utfälls tillsam- mans med andra fasta partiklar och samlar sig på botten av botten- tanken 3. Därifrån avlägsnas de med lämpliga tidsintervaller genom utloppsröret 14. Med en pH-mätare kontrolleras att det material som skall avlägsnas har ett lämpligt pH-värde, så att det utan olägenheter kan matas ut i avloppsnätet. Överskottsvatten från bottentanken 3 leds till blandningsbehålla- ren 4, där nytt tvättvatten bereds genom att tillföra lämpliga mängder bas, utgåendé'frán de pH-värden som uppmäts i bottentanken 3. Processen regleras så, att pH-värdet i bottentanken 3 alltid kommer att ligga mellan på förhand bestämda gränsvärden. En till- räckligt stor mängd bas bör alltså tillföras för att de syror som bildas i samband med förbränningsprodukternas tvättning skall kun- na neutraliseras. För att de vid neutraliseringen bildades salter- na skall utfällas, bör pH-värdet i bottentanken 3 ligga mellan värdena 7 och l0, företrädesvis mellan värdena 8 och 9. Man bör helst använda en bas som åstadkommer salter som lätt utfälls, exempelvis kalciumhydroxid. För att de bildade salterna inte skall klumpa ihop sig i bottentanken kan vid behov ytterligare någon an- nan bas tillföras tvättvattnet, exempelvis natriumhydroxid, för att åstadkomma optimal saltbildning i bottentanken 3. 8004396-1 ' e De förbränningsgaser som har passerat värmeväxlaren 39 och där blivit tvättade, leds vidare till en droppsavskiljare 6, där gaser 'nas strömningshastighet bromsas upp, varvid en del av den dropp- formiga fuktighet som följer med gaserna stannar kvar i tvätten- heten 2 och leds ned till bottentanken 3. Därefter kan de tvättade förbränningsgaserna ledas vidare till en andra värmeväxlare 32 för ytterligare avkylning, varvid ånyo bildas kondensvatten, som tas tillvara och leds till bottentanken 3. Den värmeenergi som tas tillvara i värmeväxlaren 32, kan nyttigöras på många olika sätt, för torkning, för luftkonditioneringsändamàl etc. Också värme- energin hos vattnet i blandningbehållaren 4 kan tas tillvara, exempelvis för förvärmning av varmt bruksvatten som strömmar genom ledningen l8. Genom alla dessa åtgärder kan totalverkningsgraden hos förbränningsanläggningen 1 höjas avsevärt.

Uppfinningen begränsar sig inte till den visade utföringsformen, utan ett flertal varianter och modifikationer är tänkbara inom ra- men för nedanstående patentkrav.

Claims (9)

soo4s9s-1 PATENTKRAV
1. l. Förfarande för behandling av gasformiga förbränningsprodukter innan de släpps ut i atmosfären, varvid förbränningsprodukterna ledes till en tvättenhet, där de bringas i kontakt med tvättvatten som har tillförts en bas, företrädesvis kalciumhydroxid, för att uppna lämplig neutralisering av de syror, som bildas i tvättenheten, k ä n n e t e c k n a t därav, att tvättvatt- net sprutas in i de gasformiga förbränningsprodukterna, företrädesvis i form av en finfördelad dimma, att förbränningsprodukterna efter tvättningsproces- sen leds genom en värmeväxlare för avkylning och för utvinning av kondens- vatten, att det använda tvättvattnet och nämnda kondensvatten samlas i en fällningstank, pa vars botten utfällda och sedimenterade fasta partiklar samlas för borttransport, att det fran fasta partiklar befriade vattnet pa l och för sig känt sätt ledes fran fällningstanken för att pa nytt tillföras tvättenheten, och att mängden av den bes som tillförs tvättvattnet väljs, att pH-värdet hos vätskan i fällningstanken kommer att ligga mellan 7 och 10, företrädesvis mellan 8 och 9.
2. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att basen tillförs tvättvattnet i en separat blandningsbehallare, till vilken ocksa tidigare använt tvättvatten tillförs före dess ateranvändning, och att mäng- den av den bas som tillförs blandningsbehallaren regleras i enlighet med de pH-värden som uppmäts i fällningstanken.
3. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att fällningstanken anordnas direkt under tvättenheten och tvätten- hetens värmeväxlare och att vätskeytan i fällningstanken halla pa en niva är som nagot högre än nedre kanten av värmeväxlarens platar, sa att därigenom ett vätskelas för värmeväxlarens nedersta del bildas.
4. 4. Förfarande-enllgt nagot av de föregaende patentkraven, k ä n- n e t e c k n a t därav, att de tvättade förbränningsprodukterna leds genom en andra värmeväxlare för fortsatt utvinning av värmeenergi, och att det kondansvatten som uppstar i nämnda andra värmeväxlare leds till fällnings- tanken för förnyad användning i behandlingsprooessen.
5. S. Anordning för tillämpning av förfarandet enligt nagot av de ovanstaende patentkraven för behandling av gasformiga förbränningsproduk- ter fran en förbränningsanläggning (l), vilken anordning omfattar en tvätten- het (2) och en blandningsbehallare (4) för tillförsel av bas till tvättvattnet, k ä n n e t e c k n a d därav, att tvättenheten (2) är försedd med insprut- 8004596-1 ningsmunstycken (38) för tvättvatten, som tillförs fran blandningsbehaiiaren (4), att dessa munstycken (38) är anordnade att spruta in tvättvattnet bland förbränningsprodukterna i form av en finfördelad dimma, att anordning är försedd med en värmeväxlare (39) för förvärmning av förbränningsanlägg- ningens (1) förbränningsluft med tillhjälp av förbränningsprodukterna, och att anordningen uppvisar en bottentank (3) belägen under nämnda värmeväxlare (39) för uppsamiing av tvättvatten och kondensvatten fran nämnda värmeväx- lare och för utfällning och sedimentering av fasta partiklar, samt att vattnet vi bottentanken (3) är anordnat att ledas till nämnda blandningsbehallare (4) för återanvändning.
6. 6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att bottentanken (3) är försedd med anordningar (31) för bestämning av tankinne- haliets pH-värde samt med en anordning (33, 34) för tidvis skeende bort- transport av det fasta material som samlas i tanken (3).
7. 7. Anordninge enligt patentkravet 6, k ä n n e e c k n a d därav, att biandningsbehailare (4) är försedd med anordningar för tillförsel av bas (15) och för tillförsel av tiiiäggsvatten (36) och att bastillförseln är anordnad att regleras i överensstämmelse med pH-värden som uppmäts i nämnda bottentank (3). _
8. 8. Anordning enligt nagot av patentkraven 5-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att den omfattar en andra värmeväxlare (32), med vilken värmeenergi kan utvinnas fran de tvättade förbränningsprodukterna, och att det kondens- vatten som uppstar vid denna process är anordnat att ledas till bottantanken för (3) återanvändning i behandlingsprocessen.
9. 9. Anordning enligt nagot av patentkraven 5-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att bottentanken (3) är placerad nedanför tvättenhetens värmeväxlare (39) sa att vattannivan i tanken (3) befinner sig ovanför nedre kanten av värmeväxlarens platar, sa att därigenom en vätskelas bildas vid värmeväxla- rens (39) botten.