SE448522B - Sett for avsvavling av forbrenningsgas - Google Patents

Description

POOR se QUALITY 448 522 2 'en vattenlösning eller ~suspension, innehållande högst 40 viktt alkalimetallkarbonat eller -vätekarbonat, företrädesvis natrium- karbonat och/eller natriumvätekarbonat. Genom att den tid, under vilken varje finfördeled droppe av den basiska vätskan kan rea- gera med svaveldioxiden, är mycket kort har det hittills ansetts som nödvändigt (även om användning av en kaloiumhydroxidsuspen- sion som basisk vätska har föreslagits) att basvätskan måste omfatta en lösning av en lättlösfig ooh mycket reaktiv basisk substans, t.ex. natriumhydroxid eller såsom nämnts ovan natrium- karbonat. En viss reaktion mellan svaveldioxiden och de genom finfördelningen bildade partiklarna kan i själva verket äga rum även efter att sistnämnda har torkats till ett i huvudsak vat- tenfritt pulver men den allt övervägande delen av absorptions~ reaktionen äger rum medan en vätskefas fortfarande föreligger i de finfördelade partiklarna.

De vattenlösliga substanserna, t.ex. natriumkarbonat, som kommer i betraktande vid kända förfaranden av denna typ, är i många fall så dyra och det resulterande sulfít~ och sulfat- haltiga pulvret har en så begränsad marknad att användningen av nämnda lösliga substanser huvudsakligen kommer ifråga i samband med ett regenereringssteg, i vilket det sulfit- och sulfathal- tiga pulvret från finfördelningsabsorption-torkprooessen re- genereras till karbonat eller hydroxid. Regenerering i samband med användningen av alkalimetallhydrokid eller -karbonat som absorbenter kan dessutom vara nödvändig på grund av att avskaf~ fandet av det resulterande sulfithaltiga materialet kan medföra problem eftersom det föreligger risk för att materialet, som man vill göra sig av med, kan förorena grundvattnet ooh vatten- drag till följd av materialets lättlöslighet.

Sådana regenereringsprocesser, vilka t.ex. har beskrivits i ovan nämnda amerikanska patentskrift, erfordrar emellertid en dyrbar anläggning ooh en komplex operation som har hindrat en industriell användning av förfarandet.

Det är således önskvärt att åstadkomma en process av i första stycket ovan nämnda typ, enligt vilken ett basiskt material, t.ek. Ca(OH)2, kan användas, vilket är så billigt och lättillgängligt att man kan bortse från en regenerering av den sulfit~ och sulfathaltiga produkten och enligt vilken process absorptionsmedlet används effektivt och ger till resultat ett co .En .4ags22ggg Tpulver, som är lätt att handskas med och göra sig av med.

Flera förfaranden för avsvavling av förbränningsgas är kända, enligt vilka förbränningsgasen tvättas med en vatten~ haltig basisk vätska, t.ex. i ett tvättorn (s.k. "scrubbing tower").

Vid förfaranden av sistnämnda typ torkas inte den basiska vätskan för âstadkommande av ett pulver utan lämnar reak= tionszonen som en sulfit- och sulfathaltig vätska, som eventuellt återcirkuleras och/eller regenereras. förfaranden av sistnämnda typ har beshdvits t.ex. i danska patentskriften 123 337, svenska utläggningsskriften 371 368, amerikanska patentskriften 3 533 748 och DE-OS 2 304 H96, 2 H19 579 och 2 550 488.

Ovan nämnda uppfattning att kalciumhydroxid inte lämpar sig för förfaranden, enligt vilka S02-absorptionen och finfördelningstorkning av absorptionsmedlet sker samtidigt har varit rådande trots det faktum att det redan 1960 föreslogs i tjeckoslovakiska patentet 96 138 att använda en kalciumhydroxid- suspension som absorbator. I nämnda publikation föreslogs att förbättra omvandlingen av kalciumhydroxiden genom partiell åter- föring av det resulterande pulvret till suspensionen av Ca(OH)2, som skulle finfördelas. Detta förfarande har emellertid inte funnit någon väsentlig praktisk betydelse, troligen på grund av att Ca(OH)2-konsunmionen har varit oacceptabelt hög trots åter- cirkuleringen.

I förfarandet enligt ovan nämnda tjeekoslovakiska patent uppsamlas den i förbränningsgasen ingående flygaskan in- nan gasen bringas i kontakt med den finfördelade kalciumhydroxid~ suspensionen. Det anges inte vilken temperatur och luftfuktighet som skall råda för förbränningsgasen vid slutet av behandlingen.

Sammanfattning av uppfinningen Man har nu funnit att det är möjligt att genomföra en process av det slag som omnämnes i första stycket ovan, dvs. ett förfarande av den typ som omhandlas i nämnda tjeckoslovakiska patentskrift, med användning av väsentligt mindre kaloiumhydroxid medan man fortfarande erhåller en tillräcklig SO,-absorption medan mängden substans, som ätercirkuleras, hålles vid en låg nivå, som är acceptabel då man genomför förfarandet i kommersiell skala.

Detta uppnås medelst en metod, som enligt föreliggande 448 522 uppfinning kännetecknas av att den i förbränningsgasen befintliga flygaskan separeras från förbränningsgasen först efter absorp~ tionen och finfördelnings-torkprocessen och partiellt återcirku~ leras tillsammans med en del av pulvret, härrörande från tork- ningsprocessen, till det steg, i vilket den kalciumhydroxidhaltiga suspensionen framställes och varvid mängden av denna suspension och dess vattenhalt justeras så, att man uppnår en temperatur hos förbränningsgasen efter behandlingen, som ligger 8-40°C över den adiabatiska mättnadstemperaturen (i förhållande till vatten) för nämnda gas.

Förklaringen till att ett speciellt effektivt SO,~ avlägsnande erhålles vid förfarandet enligt uppfinningen kanuinte endast vara det faktum att, i motsats till förfarandet enligt ovan nämnda tjeckoslovakiska patentskrift, en användning av ab- sorptionsförmågan (känd i och för sig genom DE-OS 2 638 581) upp- nås för totala mängden flygaska. Det faktum att flygaska separe- ras endast efter absorptionen och förstoftningstorkprocessen och delvis återcirkuleras för framställning av den kalciumhvdroxid- haltiga suspensionen medför speciella fördelar, vilka är viktiga för effektiviteten hos absorptionsprooessen. Då flygaskan till~ sammans med pulvret, som alstras vid absorptionen och förstoft~ ningsprocessen, âtercirkuleras till framställningen av ka1cium~ hydroxidsuspensionen har flygaskan en suspenderande effekt på kalciumhydroxidpartiklarna, vilket betyder att en flockulering av kalciumhydroxidpartiklarna i hög grad undvikes, vilken flocku- lering annars hade varit betydelsefull om kalciumhydroxidsuspen~ sionen utan återcirkulering av flygaska hade utspätts för erhâl~ lande av tillräckligt låg viskositet för att möjliggöra en fin~ fördelning (förstoftning). På detta sätt har de återcirkulerade partiklarna av flygaska den effekten, att kalciumhydroxidpartik- larna fördelar sig jämnare och uppvisar större yta i de genom finfördelningen av suspensionen bildade dropparna. Denna större yta ger en fullständigare reaktion med svaveldioxiden.

Partiklarna av flygaska förblir, liksom partiklarna som alstras genom absorptionen och finfördelnings-torkprocessen, i huvudsak intakta i den kalciumhydroxidhaltiga suspensionen som .n . ka. ß 44% 522 [skall förstoftningstorkas och vid förstoftningstorkningen kommer båda dessa typer av partiklar att bilda kärnor i dropparna, på vilka kärnor det föreligger väsentligt mindre partiklar av ny~ tillsatt kalciunmydroxid. Sistnämnda kalciumhydroxidpartiklar kommer i detta läge att uppvisa bättre betingelser för reaktion med svaveldioxíden än om de t.ex. hade varit belägna i mittdelen hos en partikel, bestående endast av små kalciumhydroxidpartikfl lar. Återcirkulerat pulver höjer därvid absorptionen genom att verka som bärare för de nytillsatta mindre kalciumhydroxidpar- tiklarna och av denna orsak är partiklarna av flygaska speciellt effektiva på grund av att de, åtminstone då de härrör från en koleldad kokare, uppvisar väsentligt mindre storlek än de partik- lar, som bildas genom absorptionen och finfördelnings-tork- processen, vilken mindre storlek har visat sig vara optimal då partiklarna uppvisar nämnda bärarfunktíon.

Ett avgörande kännetecken för erhållande av till- räcklig absorption med användning av en relativt liten mängd kalciumhydroxid är dessutom att torkprocessen genomföres med användning av sådana betingelser, att förbränningsgasen efter behandlingen uppvisar en temperatur, som ligger 8~H0°C över mättnadstemperaturen för den behandlade gasen. Man har funnit att om sistnämnda betingelser uppfyllas uppnås en väsentligt bättre absorption än om temperaturen ligger utanför detta områ- de. Om betingelserna är sådana att gasen efter behandlingen har en temperatur, som ligger mer än HOOC över dess mättnadstempera- tur, kommer det resulterande pulvret att uppvisa en relativt hög halt av icke-reagerad kalciumhydroxid, troligen på grund avatt torkningen under dessa betingelser genomföras så snabbt, att perioden blir för kort, under vilken partiklarna uppvisar till- räcklig fukthalt för att möjliggöra en väsentlig reaktion med svaveldioxiden. Även vid användning av temperaturer som ligger under nämnda område uppnås otillfredsstäflande resultat, Detta baserar sig huvudsakligen på det faktum att i många fall en relativt stor mängd kalciumkarbonat bildas, som uppvisar en något lägre reaktivitet gentemot svaveldioxid än kalciumhydroxid.

Denna produktion av karbonat kommer givetvis att vara speciellt ogynnsam i en process där man använder en partiell âtercirkule- ring såsom i föreliggande fall.

Det var överraskande och helt oförutsebart att det 443 522 6 rfinns en lägre temperaturgräns, som förorsakas av karbonatbild- ning.

Man har observerat att det är av väsentlig betydelse, ehuru processen innefattar återcirkulering av partiklar, inne~ hållande oreagerat kalciumhydroxid, att optimala reaktions- betingelser råder under S02-absorptionsprocessen eftersom i annat fall kostnaderna beträffande såväl apparatur som driften av densamma kommer att öka.

En föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas av att blandningen av flygaska och pulver, som alstras vid processen och som avlägsnas från för- bränningsgasen efter torkning och absorptionsförfarandet suspen- deras i vatten - för användning vid framställning av den kalcium- hydroxidhaltiga suspensionen - och endast i efterhand bringas i kontakt med nytillförd kalciumhydroxid i form av en vattenhaltig Ca(0H)2-pasta, som alstras genom släekning av Ca0° Denna utföringsform uppvisar fördelar i jämförelse med vad som kan uppnås då det torra, återoirkulerade pulvret, bestående av flygaska och partiklar som bildas vid absorptionen och förstoftningstorkprocessen, blandas med en på förhand ut~ spädd suspension av nytillförd kalcíumhydroxido Nämnda föredragna process resulterar i ett bättre utnyttjande av alkaliniteten hos flygaskan eftersom en bättre extrahering erhålles med vatten än med en kalciumhydroxidsuspension och man dessutom uppnår ett bättre utnyttjande av den nytillförda kalciumhydroxiden eftersom man genom att tillförsäkra att de återcirkulerade partiklarnas innehållande flygaska, mättas med vatten innan de bringas i kon= takt med kalciumhydroxidsuspensionen uppnår att kalciumhydroxi- den endast i mycket ringa utsträckning penetrerar till det inre av partiklarna där den inte skulle befinna sig i optimalt läge för att utöva sin S02-absorberande effekt. Kalciumhydroxidpare tiklarna kommer tvärtom att under torkningen av de finfördelade dropparna avsätta sig på ytan av de återcirkulerade partiklarna, där de har speciellt goda möjligheter att reagera med svaveldi- oxiden. Genom denna utföringsform undviker man dessutom en ut- spädning av den vattenhaltíga pastan av kalciumhydroxid, som bildas genom släckning av bränd kalk (osläckt kalk), vilket är en fördel eftersom en sådan utspädning resulterar i en viss agglomerering hos de fina kalciumhydroxidpartiklar som bildas w 7 p min sin :genom släckningen. Om nämnda kalciumhydroxidpasta däremot blandas med en suspension av de återcirkulerade partiklarna, vilken sus- pension uppvisar ungefär samma totala fastsubstanshalt som pastan av den släckte kalken men en väsentligt lägre viskositet än denna - kan en sådan agglomerering undvikas och samtidigt er- håller man en så väsentlig minskning av viskositeten hos kalcium- hydroxidpastan att den blir pumpbar och lämpar sig för finfördel- ning. Nämnda agglomerering av kalciumhydroddpartiklarna är givet- vis icke önskvärd eftersom den minskar ytarean hos partiklarna och därigenom försämrar reaktionsbetingelserna för SO2-absorp- tionen. Enligt denna utföringsform sättes pastan av nytíllsatt kalciumhydroxid företrädesvis till suspensíonen av återcirkulera- de partiklar endast omedelbart innan nämnda suspension finför- delas, varvid man kan undvika problem som förorsakas genom krístalltillväxt och sedimentering.

Tillfredsställande resultat kan emellertid även er- hållas genom att man sätter de återcirkulerade partiklarna till den vattenhaltiga Ca(0H)2-pastan utan någon föregående suspen- sion av partiklarna i vatten, vilken tillsats kan genomföras samtidigt med eller efter utspädningen av nämnda Ca(OH)2-pasta. Även pâ detta sätt kan man uppnå en väsentlig del av de i före- gående stycke nämnda fördelarna eftersom partiklarna av åter- cirkulerad flygaska uppvisar en viss redispergeringseffekt på kalciumhydroxid-agglomerat, som kan ha bildats före tillsatsen av de återcirkulerade partiklarna.

Plygaska har en sådan partikelstorlek, att dess när- varo i det återcirkulerade materialet i hög grad bidrar till erhållandet av en hög halt av fastsubstans i suspensionen, som skall finfördelas, utan en ökning av viskositeten hos suspen- sionen i otillåten grad. Denna höga halt av fasta beståndsdelar innebär att en hög S02-absorption kan erhållas medan på samma gång vattenavdunstningen hålles vid en lämplig låg nivå. Detta betyder i sin tur att kylning och ökning av vattenhalten hos förbränningsgasen blir mindre kostsam, vilket i sig självt är en fördel, och dessutom blir det lättare att uppfylla ovan nämnda fordringar beträffande temperaturen hos den behandlade förbrän- ningsgasen i förhållande till mättnadstemperaturen för sist- nämnda.

I tillägg till de nämnda fördelarna med förfarandet 4-48 522 enligt uppfinningen jämfört med närbesläktade kända processer, speciellt den i nämnda tjeckoslovakiska patentskrift beskrivna processen, är en speciell fördel hos förfarandet enligt uppfine ningen att man inte behöver använda någon anordning för av~ lägsnande av flygaska före absorptionen och finfördelningssteget, En annan utföringsform av uppfinningen kännetecknas av att sammansättningen hos och mängden kalciumhydroxidsuspen~ sion justeras så att det molära förhållandet mellan kalcium- hydroxid och svaveldioxid, som införes i förstoftningstorkanord~ ningen per tidsenhet, är 0,3 - 2,0. Härvid kan man uppnå en svaveldioxidabsorption av 80-98%. Då man arbetar under sådana betingelser uppnår man ett tillfredsställande svaveldioxidav~ lägsnande och på_samma gång hålles den mängd absorptionsmaterial, som skall finfördelas, inom ekonomiskt acceptabla gränser.

En ytterligare föredragen utföringsform av uppfinfl ningen kännetecknas av att den kaloiumhydroxidhaltiga vätskan innehåller ett medel för ökning av lösligheten för kalciume hydroxiden i vatten, företrädesvis natriumklorid. Man har funnit att man därvid uppnår en väsentlig förbättring av svaveldioxide absorptionen. Vid test, där man inte tillämpade någon åter~ cirkulering av det framställda pulvret, erhöll man en ökning av 6,7% av svaveldioxidabsorptionen genom tillsats av natrium- klorid i en mängd, motsvarande ca 0,5% av mängden finfördelad vätska. Ett ombesörjande av en optimal mängd natriumklorid i den basiska vätskan erfordrar ofta inga speciella åtgärder eftersom vatten, som finns tillgängligt för bildningen av suspensionen av återcirkulerat material, ofta innehåller en lämplig mängd natriumklorid.

Kort beskrivning av ritningarna Förfarandet enligt uppfinningen belyses ytterligare medelst följande ritningar, där fig. 1 visar ett förenklat flödesschema för en utföringsform av uppfinningen, fig. 2 är ett mycket förenklat flödesschema för en annan ut- föringsform av uppfinningen, fig. 3 visar i partiell genomskärning en för utförandet av för» farandet i kommersiell skala speciellt lämpad förstoftningstorke anläggning och 'ål rfig. H visar ett tvärsnitt utefter linjen lv-ïV i tig. 3.

Beskrivning av föredragna utföringsformer På ritningen, fig. 1, visar 1 en suspensionstank, till vilken man tillför vatten och återoirkulerade partiklar, bestående av flygaska och partiklar som bildas genom absorp~ tion och den ovan beskrivna finfördelnings~torkningsproceseen såsom indikeras medelst ledningarna 2 respektive 3, Den i tanken 1 bildade suspensionen matas genom ledningen M till en bland- ningstank 5. Till en släckningsbehållare 6 matas bränd kalk ge- nom ledningen 7 och vatten genom ledningen 8, Från släckningsbe- hållaren 6 matas Ca(0H)2-suspensíonen till blandningstanken 5 genom ledningen 9. Förhållandet mellan de två suspensions-matar- strömmarna till denna tank justeras i varje enskilt fall beroende av svaveldioxidhalten hos förbränningsgasen, dvs. be~ roende av svavelhalten hos det under perioden ifråga använda bränslet och beroende av gasens temperatur.

Mängden återcirkulerat pulver, som matas till sus- pensiontanken 1 genom ledningen 3, kan variera inom vida gränser och ligger t.ex. mellan 10 och 90%, företrädesvis mellan 30 och 70% och i ett typiskt fall vid ca 50% av mängden pulveriserat material, inklusive flygaska som alstras medelst förstoftnings- torkningen ifråga.

Släokningen som äger rum i släckningsbehållaren 6 ger till resultat kalciumhydroxid i form av mycket fina partiklar som är jämnt fördelade i den från släckningen resulterande pastan. Då denna pasta i blandingstanken 5 blandas med suspen- sionen från suspensiontanken 1 sker ingen väsentlig flockulering eller agglomerering av de fina kaloiumhydroxidpartiklarna vilket skulle ha varit fallet om kalciumhydroxidpastan hade utspätts med vatten, vilket i första hand hade legat närmast till hands.

Närvaron av en stor mängd partiklar, speciellt flygaska, i suspensionen, i vilken den nyframställda kalciumhydroxidpastan blandas, har överraskande visat sig ha en betydande stabiliseran- de effekt så att de fina kalciumhydroxidpartiklarna förblir suspenderade, I syfte att uppnå en optimal tillämpning av denna effekt har det enligt uppfinningen visat sig fördelaktigt att återcirkulera en tillräcklig mängd av blandningen av flygaska och pulver, som bildas vid absorptionen och förstoftningstork~ 44-8 522 10 Fprocessen, för erhållande av en suspension, som efter tillsats av nytillförd kalciumhydroxid (s.k. "makeup") uppvisar en total halt fastsubstans av 30-55 vikt%.

Från blandningstanken 5 matas blandningen av Ca(0E)2- suspension och suspension av âtercirkulerat material omedelbart 'I genom ledningen 10 till en förstoftningstorkanläggning 11, där blandningen finfördelas, företrädesvis med användning av ett rotations~finfördelningshjul 12, företrädesvis av nötningsbe~ - ständig typ, såsom beskrivits i brittiska patentet 1276000.

Den varma svaveldioxidhaltiga förbränningsgasen som skall renas matas genom ledningen 13 genom vilken, enligt ut~ föringsformen som visas i fig. 1, den totala mängden gas matas till en takluftdispergerare 1U hos finfördelnings~torkanord- ningen.

Mängden vatten som matas till tanken 1, mängden pulver som återoirkuleras till densamma och förhållandet mellan de tillförda mängderna genom ledningarna 4 och 9 samt mängden suspension, som matas till finfördelningsanordningens hjul juste- ras med beaktande av mängden förbränningsgas och dess svaveldi- oxidhalt samt beroende av temperaturen hos nämnda gas, så att det molära förhållandet mellan tillfört kaloiumhydroxid (inklu- sive den mängd som ingår i det återcirkulerade materialet i I suspensionen ) och svaveldioxid per tidsenhet ligger mellan 0,3 och 2,5 och så att förbränningsgasen efter torkningen kommer att ha en temperatur och fukthalt som motsvarar ovan specificerade fordringar, nämligen en temperatur av från 8 till HOOC över mättnadstemperaturen. Sådana beräkningar är en rutinsak för fackmannen.

I förstoftningstorkanordningen strömmar den svavel- dioxidhaltiga gasen från luftdispergatorn 14 mot den lägre delen hos anordningen och bringas därvid i nära kontakt med kropparna av kalciumhydroxidhaltig suspension som utkastas från finfördelningshjulet 12. Temperaturen hos förbrännings~ gasen kommer vid inloppet hos anordningen att i typiska fall “ligga vid 12o-19o°c, företrädesvis vid 11+o-1so°c, een under det att S02 absorberas av vätskedropparna och reagerar med den däri löste och suspenderade kalciumhydroxiden sker en stark indunst- ning av vatten som ingår i dropparna. Dropparna, innehållande en eller flera flygaskapartiklar eller partiklar som bildas H g 44s 522 genom finfordelningstorkningen, vilka återoirkuleras genom led~ ningen 3, kommer under en del av torkningsprocessen att uppvisar en kärna, bestående av en eller flera av dessa återcirkulerade partiklar, på vars respektive vilkas yta befinner sig mindre par" tiklar av nyinmatad kalciumhydroxid, vilka mindre partiklar i detta läge kommer att uppvisa speciellt goda betingelser för reaktion med svaveldioxiden hos förbränningsgasen.

Torkningen och den kemiska reaktionen för de finför- delade dropparna resulterar i ett pulver, innehållande kalcium~ sulfít och dessutom något kalciumsulfat och kalciumkarbonat medan återstoden huvudsakligen utgöres av icke reagerad kalcium- hydroxíd och flygaska.

En del av detta pulver avlägsnas tillsammans ned en ytterligare mängd flygaska genom bottnen hos finfördelnings- torkanordningen via ledningen 15 medan den återstående delen tillsammans med förbränningsgas, som är partiellt fri från svaveldioxid, lämnar torkanordningen genom ledningen 16. Till denna ledning är företrädesvis ansluten en ledning (visas ej) för tillförsel av varm, icke renad förbränningsgas som skall blandas med den renade gasen i syfte att öka temperaturen hos sistnämnda.

Ledningen 18 leder till en säckfilterenhet 17, där förbränningsgasen befrias från ingående partiklar, vilka av- lägsnas genom ledningen 18.

I stora industriella anläggningar kan man istället för säckfilterenheten 17 använda en elektrostatik utfällnings- anordning eller någon annan anordning för avlägsnande av damm~ partiklar från en gasström.

Från enheten 17 ledes den renade gasen via ett rör 19 till en skorsten 20, där gasens temperatur är tillräckligt hög för att möjliggöra för densamma att dispergera till atmos- fären och varvid man alltså kan undvika en kondensering i omedelbar närhet av skorstenen.

Pulvret som avlägsnas genom ledningarna 15 och 18 och innehåller förutom de partiklar som bildas genom absorptionen och finfördelnings-torkprocessen den väsentliga delen av flyg- askhalten hos förbränningsgasen, ledes till ledningen 21, var~ ifrån det partiellt återcirkuleras via 3 och partiellt avlägsnas genom en ledning 22. 'vi 448 522 12 I fig. 2, som såsom nämnts belyser en annan ut- föringsform av sättet enligt uppfinningen, har enskilda delar hos anläggningen givits samma hänvisníngssiffror som motsvaran- de delar i fig. 1. Även enligt denna utföringsform matas släck- ningsanordningen 6 med bränd kalk genom ledningen 7 och med vatten genom ledningen 8. Den med ett överskott av vatten släckte kalken matas till blandningstanken 5 genom ledningen 9.

I blandningstanken 5 sker en utspädning med vatten (såsom visas på ritningen) och återcirkulerat pulver tillföres via ledningen 3. Den på detta sätt framställda suspensionen matas via led- ningen 10 till fínfördelnings-torkanordningen 11 och den övriga delen av processen utföres såsom beskrivits i samband med fig. 10 I stora industriella anläggningar är det lämpligt att istället för finfördelnings~torkanordníngen 11 som visas i fig.1 och fig. 2, använda en finfördelnings-torkanordning av den typ som visas i fig. 3. I denna anordning uppdslas förbränningsgasen, vars svaveldioxidhalt skall minskas, på ett justerbart sätt i två strömmar, av vilka den ena matas till en takluftdispergator 30, genom vilken den dispergeras via ett rotations~finfördel~ ningshjul 32, vilket hänger ned i en torkkammare 31, medan den andra strömmen via en ledning 34 matas till mittdelen hos tork- kammaren 31 och dispergeras under finfördelningshjulet. Enligt denna utföringsform sker dispergeringen av sistnämnda ström medelst en dispergator 35, som med hjälp av skovlar ger luft~ strömmen en roterande, uppåtriktad rörelse. En lämplig juste~ ring av förhållandet mellan strömmen, som ledes till takluft- dispergatorn 30 och strömmen, som dispergeras via 35, gör det nfijligt att uppnå en optimal kontakt mellan de finfördelade vätskedropparna och gasen som skall renas, vilket är av speci~ ell betydelse för processen ifråga eftersom förhållandet mellan gas och vätska är mycket högre vid denna process än vid konven~ tionella förstoftningstorkprocesser.

Finfördelníngs-torkanordningen som visas i fig. 3 gör det dessutom möjligt att åstadkomma en effektiv genomföring av finfördelnings~torkprocessen även då flödet av förbrännings~ gas underkastas väsentliga variationer, såsom är fallet vid behandling av förbränningsgas från kraftanläggningar. Nämnda flexibilitet hos denna anordning baserar sig huvudsakligen på det faktum att förhållandet mellan gas, som införas genom m, 1:: 448 522 ttakdispergatorn 30 och gas, som införes genom dispergatorn 35, kan varieras. f Den renade gasen och de ingående partiklarna lämnar finfördelnings-torkkammaren 31 genom ledningen 36 och en del av pulvret som bildas vid finfördelningstorkningen och en del av flygaskah avlägsnas från bottnen hos kammaren genom en öppning se. ' _ U För beskrivning av fig. 3 och 4 näste det påpekasg att ovanför de approximativt horisontella delarna av ledningarna 34 och 3% är anordnat filter 38 respektive 39 i syfte att för- hindra pdlveravsättningar i dessa ledningar. É Uppfinningen belyses ytterligare medelst följande utföringšexempel.

Exenæel É Ä Nan använde en s.k. pilot plant (försöksanläggning i mindrešskala) enligt beskrivningen av fig. 1. Strömmen av för- bränningšgas genom ledningen 13 uppgick till 15800 kg/timme och hade en švaveldioxidhalt av 1500 ppm (räknat på volymen) samt en flygaåkhalt av ca 5 g/m3. Släckt kalk matades från släck- ningsanordningen 6 till blandningstanken 5 i en mängd, mot- svarandeíca 70 kg Ca(OH)2/timme, Tanken 1 erhöll per timme 210 kg återcirkulerat pulver med en kalciumhydroxidhalt av u%, från vilken tank den vattenhaltiga suspensionen matades till bland- níngstanken 5.

Finfördelningstorken 11 hade följande dimensioner: diameter 3,3 m, höjd hos den cylindriska delen 2,2 m, konvinkel so°.

Temperaturen hos förbränningsgasen, som leddes genom ledningen 13, var 156°C och gasens tenmeratur då den lämnade finfördelningstorken var 76°C, vilket kan beräknas såsom liggan~ de 23OC över mättnadstemperaturen för gasen.

Det genom ledningen 3 återcirkulerade pulvret hade såsom.redan nämnts en halt av icke-reagerad kalciumhydroxid av 4 vikt%, varvid man kunde beräkna att förhållandet mellan total mängd kalciumhydroxid, som matades till finfördelningstorken, och mängden tillförd svaveldioxid var, räknat på molar basis, 1,4.

Under dessa betingelser erhöll man en absorption av 8H% av den i förbränningsgasen ingående svaveldioxiden. 448 522 M r Jämförelseexempel 1 Proceduren var densamma som i exempel 1 bortsett från att ingen återcirkulering genom ledningen 3 ägde rum medan mängden färsk kalciunhydroxid, som matades till blandningstanken, ökades så att totala mängden kalciumhydroxid, som matades till finfördelningshjulet per tidsenhet, var densamma som i exempel 1 och följaktligen var enligt detta jämförelseexempel förhållandet mellan kalciumhydroxid och svaveldioxid, räknat på molar basiss även 1,4. I detta fall uppgick svaveldioxidabsorptionen till en= dast 67%. Man finner alltså att ätercirkuleringen av pulver, innehållande flygaska och partiklar härrörande från absorptionen och finfördelnings-torkprocessen, till följd av ovan beskrivna bärareffekt och användningen av flygaska~alkaliniteten, resul~ terar i en väsentligt bättre svaveldioxidabsorptíon ehuru den totala mängden kalciumhydroxid i absorptionsprocessen är den» S âmlllä. .

Reproducerbarheten för experímenten enligt ovan» stående exempel och jämförelseexempel är så hög att ahsorptionse ökningen,som erhölls genom att i det absorberande materialet innefatta återcirkulerade partiklar av flygaska och finfördel» ningstorkade partiklar är betydande.

Qämförelseexempel 2 Proceduren var densamma som i exempel I bortsett från att tenmeraturen hos förbränningsgasen, som leddes genom ledningen 13, var 180°C, vilket gav till resultat att tempera~ turen hos effluentgasen var 4800 över mättnadstemperaturen.

Svaveldioxidabsorptionen var i detta fall endast 7ü%° Jämförelseexempel 3 Prooeduren var densamma som i exempel I bortsett från att flygaskan avlägsnades från förbränningsgasen innan denna gas leddes genom ledningen 13 till finfördelningstorken.

Pulvret, som avlägsnades via 15 och 18, innehöll i detta fall endast obetydliga mängder flygaska och dess halt av kalcium- hydroxid var 7 vikt%. Mängden återcirkulerat pulver till tanken 1 reducerades därför motsvarande så att totala mängden åter- cirkulerad kaloiumhydroxid var densamma som i exempel 1. Han erhöll i detta fall en svaveldioxidabsorption av 76%, således väsentligt mindre än den absorption som uppnâddes enligt exempel I, där flygaska fanns närvarande under ahsorptionsprocessen ooh 15 448 522 f". . . .. . ..' ingick 1 den atercirkulerade mangden.

Exempel 2 Proceduren var densamma som i exempel I men i detta fall var mängden förbränningsgas 21700 kg/timme och svaveldi- oxidhalten var 1330 ppm, räknat på volymbasis.

Suspensionen av släckt kalk inmatades i en mängd mot- svarande 112 kg Ca(OH)2/timme. Den återcirkulerade mängden pulver var 160 kg/timme och detta pulver innehöll ca 9% kalciumhydroxid.

Genom ledningen 22 avlägsnades en mängd av 252 kg pulver per timme med en kalciumhydroxidhalt av 9%.

Temperaturen hos förbränningsgasen var 14600 vidi inloppet till finfördelnings-torkanordningen och vid utloppet från densamma var temperaturen 76°C, vilket är ca 2100 över mätt- nadstemperaturen. 0 Det molära förhållandet mellan kalciumhydroxid och S02 var i detta fall 1,8 och man erhöll en svaveldioxidabsorp~ tion av 91%.

Exempel 3 Proeeduren var densamma som i exempel I men i detta fall var mängden förbränningsgas, innehållande flygaska, 20800 kg/timme med en svaveldioxidhalt av 1320 ppm. Mängden kalciumf hydroxidsuspension motsvarade 125 kg Ca(0H)2 per timme. han återcirkulerade en mängd av 259 kg/timme pulver genom ledningen 3, varvid halten Ca(OH)2 uppgick till 10 vikt%.

Genom ledningen 22 avlägsnades en mängd av 255 kg/ Emme pulver med nämnda halt av icke reagerad kalciumhydroxid.

Temperaturen hos förbränningsgasen, som infördes i torkanordningen, var 15400 och temperaturen hos den utströmmande gasen var 77°C, vilket är ca 2000 över dess mättnadstemperatur.

Förhållandet mellan kalciumhydroxid och svaveldioxid var i detta fall 2,5 och absorptionen av svaveldioxid 96%.

Jämförelseexempel H Proeeduren var densamma som i exempel 3 bortsett från att mängden kalciumhydroxid, som enligt exempel 3 inmatades genom recirkulering av pulver genom 3, utbyttes mot en motsvaran- de mängd färsk kalciumhydroxid. I detta fall var svaveldioxid- absorptionen 80%.

Exempel H Man använde en pilot plant-anläggning av den typ som 448 522 15 Fbeskrivits i exempel I. Mängden förbränningsgas var i detta fall 20800 kg/timnæ med en svaveldioxidhalt av 548 ppm. Förbrännings- gasen hade en flygaskhalt av 4,5 g/m3 och alkaliniteten hos nämnda flygaska uppgick till 0,89 millíekvivalenter per gram.

Temperaturen hos förbränningsgasen var 138°C vid införandet i torkanläggningen och 73°C vid utloppet från den~ samma.

En suspension med en total fastsubstanshalt av 51,9 vikt% matades till finfördelnings-torkanordningen. Koncentra- tionen av nytillförd kalk var 4,1% medan återstående del av de fasta beståndsdelarna utgjordes av återcirkulerat flygaskhaltigt pulver.

Man uppnådde ett svaveldioxidavlägsnande av totalt š3,8%. Det stökiometriska förhållandet beräknades till 0,76. I Av detta exempel framgår att alkaliniteten hos fyg~ aska kan användas vid förfarandet enligt uppfinningen liksom man kan beräkna att en alkalinitet av 0,32 milliekvivalenter per gram flygaska användes.

Exempel 5 Man använde den i exempel I beskrivna pilot plant~ anläggningen under följande betingelser: Mängd förbränningsgas: 19900 kg/timme Temperatur hos inloppsgasen: 135°C Temperatur hos utloppsgasen: 72°C S02-koncentration: 170 ppm Koneentration av flygaska: 4,5 g/m3 Alkalinitet hos flygaska: 0,84 milliekvivalenter per gram.

Koncentratíonen av torrsubstans hos suspensionen, som skulle finfördelas, var 47,5 viktt. Halten av nytillförd bränd kalk hos suspensionen var 0,9%.

Man uppnådde ett svaveldioxidaiägsnande av 97,8%.

Det stökiometriska förhållandet beräknades till 0,39.

Man kan beräkna att i detta fall användes en propor~ tion av 0,M3 milliekvívalenter/gram av flygaska~alkaliniteten.

Claims (6)

Patentkrav

1. Sätt för avsvavling av förbränningsgas från förbränning av svavelhaltigt bränsle, varvid en vattenhaltig kalciumhydroxid- innehållande suspension finfördelas i en varm förbränningsgas- ström, varvid droppar av bildad suspension torkas under bild~ ning av ett pulver medan en del av svaveldioxiden absorberas och varvid det alstrade pulvret delvis återcirkuleras för fram- ställning av den kalciumhydroxidhaltiga suspensionen, k ä n - n e t e c k n a t a v att flygaska som finns närvarande i förbränningsgasen avlägsnas från nämnda gas först efter torke nings- och absorptionsprocessen och tillsammans med det vid denna process bildade pulvret, att flygaskan delvis återcirku- leras tillsammans med en del av nämnda pulver till det steg, i vilket den kalciumhydroxidhaltiga suspensionen framställes, och att mängden av denna suspension och dess vattenhalt justeras så, att man uppnår en temperatur hos förbränningsgasen efter behandlingen, som ligger 8~40°C över adiabatiska mättnadstenpe~ raturen för nämnda gas.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att blandningen av flygaska och pulver, som framställes vid för~ farandet och uppsamlas från förbränningsgasen efter torknings- och absorptionsprocessen, i och för användning vid framställ- ningen av den kalciumhydroxidhaltiga suspensionen suspenderas i vatten och först därefter bringas i kontakt med nytillförd kalciumhydroxid i form av en vattenhaltig Ca(OH)2-pasta, som åstadkommes genom släckning av CaO.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att sammansättningen hos och mängden av den kalciumhydroxid~ innehållande suspensionen justeras så att det molära förhâl~ landet mellan kalciumhydroxid och svaveldioxid, som införes i finfördelnings-torkanordningen per tidsenhet, uppgår till 0,3 - 2,0. 448 522 lä

4. Sätt enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t a V att en tillräcklig mängd av blandningen av flygaska och pulver, som bildas vid absorptions- och finfördelnings~ torkprocessen, återcirkuleras för erhållande av en suspen- sion som, eíter tillsats av nytillförd kalciumhydroxid, upp- .___ visar en total fastsubstanshalt av 30 - 55 vikt%.

5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - a * n a t a v att förbränningsgasen, vars svaveldioxidhalt skall minskas, uppdelas på ett justerbart sätt i två strömmar, av vilka den ena matas till en luftdispergeringsanordning (14), anordnad i den övre delen av torkkammaren hos en finfördel~ ningsanläggning (11) och dispergeras runt ett roterande finför~ delningsnjul (12), som är upphängt i torkkammaren, medan den andra strömmen införes i den centrala delen av torkkammaren och dispergeras under finfördelningshjulet (12).

6. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t a v att den kalciumhydroxidinnehållande suspensionen innehåller ett medel för ökning av lösligheten för kalcium- hydroxid i vatten, företrädesvis natriumklorid.