SE456642B - Saett foer direkt avsvavling av roekgaser i en eldstad - Google Patents

Description

456 642 10 20 25 30 H3? _ försöksparametrarna.

Det aktuella reaktionssystemet är heterogent, nebärande att reaktanter och produkter måste diffunde- in- ra genom dels en gasfilm, som omger varje partikel av och dels ett produktlager, på partikeln genom reaktionen bildat skikt av CaSO4, absorbenten. nämligen ett som omger den aktiva delen av partikeln bestående av den kalciumbaserade soz-absorbenten, och som växer i tjocklek efterhand som reaktionen fortskrider. Om re- aktionen hela tiden skedde pà kornets yta, skulle en- bart gasfilmdiffusionen bestämma reaktionshastigheten.

Under det utvecklingsarbete, som föregått uppfinning- en, har man emellertid vid laboratorieförsök helt kun- nat eliminera gasfasmotståndet genom att utföra för- söken vid låga totaltryck av storleksordningen l mbar, och därvid har kunnat visas, att det_i realiteten är diffusionen av S02 och 02 genom produktlagret som bestämmer reaktionshastigheten. För att uppnå en till- räckligt snabb reaktion och därmed göra torrinjek- tionsmetoden mera effektiv kräves därför en liten par- tikelstorlek på absorbenten för förstoring av reak- tionsytan. Det har därvid kunnat fastställas, att par- tikelstorleken skall vara mindre än l0 pm och företrä- desvis bör vara så liten som l pm, vilket går stick i stäv mot den gängse uppfattningen, att material med små partikelstorlekar under 50 pm inte bara är svåra att hantera och att tillföra eldstaden utan därtill inte är ägnade att förbättra bindningen av svavel till absorbenten. Så små partikelstorlekar har därför inte tidigare varit aktuella i samband med rökgasrening ge- nom tillämpning av torrinjektionstekniken.

Med den att förfäktade uppfattningen beträffande valet av parti- vunna insikten om den tidigare kelstorlek för absorbenten är felaktig och att det krävas _afvse_värt_ mindre partikelstorlekar för att göra 10 15 20 25 30 35 456 642 torrínjektionstekniken mera effektiv, har sättet en- ligt uppfinningen erhållit de.kännetecken som framgår av patentkravet 1.

Den positiva effekten av en liten partikelstorlek kan emellertid upphävas, om partiklarna föreligger som agglomerat, och enligt en viktig vidareutveckling av uppfinningen avses därför att åstadkomma den önskade fluidiserad partikelstorleken med användning av en bädd i omedelbar anslutning till injiceringen av ab- sorbenten i eldstaden, varigenom man undgår de problem som är förknippade med lagringen och hanteringen av material med mycket liten partikelstorlek.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritningar, på vilka FIG l är en schematisk bild av en anläggning för utövning av sättet enligt uppfinningen och FIG 2 är en schematisk vertikalsektionsvy av ett fluidiseringskärl av modifierat utförande.

I FIG l visas fragmentariskt en panna 10, i vil- ken torrinjektion av en kalciumbaserad S02-absorbent skall ske genom direkt avsvavling av de i pannan bil- dade rökgaserna. En i anslutning till pannan anordnad anläggning för tillförsel av absorbenten innefattar en förràdssilo ll för upptagning av absorbenten som par- torrt tillstånd. kan innefatta partiklar och/eller agglomerat av par- tikulärt material i Detta material tiklar med en storlek, som är större än partikelstor- leken hos det material som skall användas till avsvav- lingen i pannan; exempelvis kan partikelstorleken vara 100% under 40 pm. Detta material är sålunda för grovt för att användas vid tillämpning av sättet enligt upp- finningen men kan vara lättare att lagra och hantera. 12 tillföres i vilket upprätthálles en Medelst en skruvtransportör materialet ett fluidiseringskärl 13, materialnivå inom förutbestämda _ gränser, som 456 642 10 15 20 25 30 35 bestämmes av nivávakter 14, vilka över kontrollautomatik 15 styr transportörens drivmotor 16.

Materialbädden i fluidiseringskärlet uppbäres av en luftgenomsläpplíg botten l7, och under denna finns en ledning 18 för tillförsel av tryckluft, vars tryck och flöde kan regleras med tillämpning av känd teknik medelst här inte närmare visade medel. Upptill kommunicerar fluidiseringskärlet genom en ledning 1.9 med ett i pannan 10 mynnande munstycke 20.

Vid tillförsel av tryckluft genom ledningen l8 fluidiseras bädden av absorbent i fluidiseringskärlet.

Partiklarna i den fluidiserade bädden kommer därigenom ständigt att-hållas i rörelse. De kommer att nötas mot varandra och att kollidera med varandra, vilket leder till att uppkomsten av agglomerat förhindras, samti- digt som förekommande agglomerat slås sönder, och att det bildas partikelfraktioner med mindre kornstorlek än den som det från förrådssilon tillförda materialet har. Den tillförda tryckluften kommer att avgå från fluidiseringskärlet genom ledningen l9 för att injice- ras i pannan genom munstycket 20, och genom lämplig inreglering av trycket och flödet hos tryckluften kan uppnås att endast partiklar av absorbenten, vilkas storlek ligger under en förutbestämd maximistorlek, som enligt uppfinningen skall ligga vid 10 pm men fö- reträdesvis ligger avsevärt lägre, helst under 5 pm och i optimalt fall vid ca l pm, medryckes av den av- gående luftströmmen för att suspenderade i denna in- jiceras genom munstycket 20 i pannan, medan grövre partiklar avskiljes i fribordet ovanför bädden och återföres till denna. Inblásningen av absorbenten i pannan genom munstycket 20 måste ske med tillräckligt hög hastighet, för att det skall erhållas en luftstrá- le med däri suspenderad absorbent, vilken har till- räcklig räckvidd inuti pannan för en effektiv behand- hr' 10 15 20 25 30 35 456 642 ling av de i pannan förekommande rökgaserna.

Eventuellt kan till ett och samma fluidiseringskärl vara anslutna flera munstycken, som är fördelade över pannans omkrets, eller kan alternativt flera fluidise- ringskärl vara anordnade och vara placerade med sina respektive munstycken på olika ställen utmed pannans omkrets.

Absorbenten kan sålunda vid tillämpning av sättet enligt uppfinningen föreligga i en form, dvs ha rela- tivt stor partikelstorlek, som gör att absorbenten är lätt att transportera och förvara fram till använd- ningen, då den ges den kornstorlek som den skall ha enligt uppfinningen i omedelbar anslutning till in- jiceringen. Man behöver då inte räkna med valvbildning och agglomeratbildning av den art som förekommer vid lagringen och hanteringen av material med så små korn- storlekar som det är fråga om vid tillämpning av sät- tet enligt likväl uppfinningen, och om agglomerat skulle bildas, kommer de att slås sönder i den flui- diserade bädden. Denna förenkling i hanteringen är vä- sentlig liksom naturligtvis den effektivisering av ab- sorbentens verkan som uppnås genom tillämpning av sät- tet enligt uppfinningen.

Malverkan som utövas i den fluidiserade bädden kan avsevärt förbättras genom att i den fluidiserade bädden ingår malkroppar av annat material än absorben- ten, exempelvis sand eller annat partikulärt material, som är hårdare än absorbenten.

Trots krav på hög inblåsningshastighet med hänsyn är det Detta till räckvidden i pannan, såsom nämndes ovan, samtidigt viktigt att hålla luftmängden nere. kan uppnås genom att bädden i fluidiseringskärlet upp- tages i ett koniskt parti av kärlet, vilket vidgar sig nedifràn. där den luftgenomsläppliga bottnen är anord- eller ännu bättre genom_att fluidise- nad, och uppåt, i ~456 642 10 15 20 25 30 35 ringskärlet anordnas som i FIG 2. Vid det däri visade fluidiseringskärlet upptages materialbädden i ett cylíndrískt parti 13A och vidgar sig kärlet koniskt ovanför bädden vid l3B, så att det över bädden finns ett fribord med större tvärsektionsarea än bädden för avskíljning av grövre partiklar och återföring av dessa till den fluídiserade bädden.

FIG 2 visar också en annan modifikation. I bädden är inlagd en rörslinga 21 för cirkuleríng av ånga el- ler annat värmemedium, som tjänar till upphettning av bädden i fluidiseringskärlet 13. Sådan upphettning er- fordras i det fall att absorbenten föreligger i form av en uppslamning av vatten och absorbent i partikulär form och förvaras i en förrådstank. Absorbenten kan då ha mindre partikelstorlek, exempelvis l00% under 2 pm eller mindre, och pumpas från förrådstanken in i ma- terialbädden, som upphettas för avdunstning av det tíllförda vattnet. »v

Claims (9)

13 20 25 30 35 456 642 PATENTKRAV

1. l. Sätt för direkt avsvavling av rökgaser i en eldstad genom att en kalciumbaserad S02-absorbent inji- ceras i eldstaden som ett i en luftström suspenderat partikulärt material, k ä n n e t e c k n a t av att det partikulära materialet har en partikelstorlek av högst l0 fm.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att partikelstorleken är mindre än 5 fm och före- trädesvis ca l fm.

3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att absorbenten lagerhálles i form av ett partikulärt material, innefattande partiklar och/eller agglomerat av partiklar med en storlek, som är större än partikelstorleken hos det-material som skall suspenderas i luftströmmen, och att dess parti- kelstorlek reduceras resp förekommande agglomerat slas sönder omedelbart före injiceringen.

4. šätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att absorbenten lagerhâlles i torrt tillstånd.

5. ; Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att absorbenten lagerhálles uppslammad i vatten.

6. Sätt enligt nagot av krav l - 5, k ä n n e - t e c k n a t av att materialet före injiceringen får uppehålla sig i en medelst tryckluft fluidiserad bädd av absorbenten för reducering av partikelstorleken och/eller sönderslagning av agglomerat samt förhindrande av uppkomsten av agglomerat.

7. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att den fluidiserade bädden förutom absorbenten in- nehâller malkroppar av annat material, som företrädes- vis är hårdare än absorbenten, exempelvis sand.

8. Sätt enligt krav 5 och 6, k ä n n e t e c k - n a t av att uppslamningen av partikulärt material i vatten torkas i den fludiserade bädden genom att denna 456 642 hálïes vid förhöjd temperatnr.

9. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att hastigheten på tryckïuften reduceras efter ge- nomgângen av den fluidiserade bädden genom att tryck- luften får avgå till ett ovanför bädden anordnat vid- gat fribord för avskiljning av grövre partiklar och àterföríng av dessa tilï den fluidiserade bädden. v; 10 u* .i h