SE503313C2 - Nozzle device for supplying flushing air - Google Patents

Nozzle device for supplying flushing air

Info

Publication number
SE503313C2
SE503313C2 SE9403244A SE9403244A SE503313C2 SE 503313 C2 SE503313 C2 SE 503313C2 SE 9403244 A SE9403244 A SE 9403244A SE 9403244 A SE9403244 A SE 9403244A SE 503313 C2 SE503313 C2 SE 503313C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
nozzle
purge air
gas
duct
channel
Prior art date
Application number
SE9403244A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9403244L (en
SE9403244D0 (en
Inventor
Kenth Arvidsson
Original Assignee
Kenth Arvidsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kenth Arvidsson filed Critical Kenth Arvidsson
Priority to SE9403244A priority Critical patent/SE503313C2/en
Publication of SE9403244D0 publication Critical patent/SE9403244D0/en
Priority to AU36238/95A priority patent/AU3623895A/en
Priority to PCT/SE1995/001093 priority patent/WO1996009896A1/en
Publication of SE9403244L publication Critical patent/SE9403244L/en
Publication of SE503313C2 publication Critical patent/SE503313C2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/505—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound in a spray drying process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1481—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material
    • B05B7/149—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material with separate inlets for a particulate material and a liquid to be sprayed
    • B05B7/1495—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material with separate inlets for a particulate material and a liquid to be sprayed and with separate outlets for the particulate material and the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/20—Sulfur; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/60—Sorption with dry devices, e.g. beds

Abstract

A nozzle arrangement intended for introducing into a process gas an adsorbent material which is reactive with the gas, or for delivering barrier-air to a dust-containing environment. The nozzle arrangement includes pressurized gas or liquid delivery channels (2, 3), a nozzle (4) in which the liquid is finely-divided, and a nozzle orifice (5) through which the finely-divided liquid is ejected, and a peripherally disposed annular channel (9) through which dry adsorbent material is delivered. The nozzle arrangement also includes a further annular channel (7) which is disposed inwardly of the channel (9) and surrounds the nozzle (4). The end of the annular channel (7) distal from the nozzle is in open connection with a space in which the level of pressure is equal to or higher than the level of pressure in the working environment of the nozzle, and preferably in open connection with a space in which atmospheric pressure prevails, whereby the pressure difference between the two spaces generates a flow of barrier-air in the channel (7), this flow being regulated by and in direct proportion to the nozzle impulse. In relation to the nozzle orifice, the cross-sectional area of the barrier-air channel (7) is sufficiently great to generate a barrier layer of barrier-air radially inwards of the flow of adsorbent material and to maintain this barrier, so as to prevent dust from admixing with the gas recirculating from the spray cone.

Description

503 313 för att förhindra àtercirkulation av gasblandningen i med- 2 iestrálen. Konstruktionen, som avser ett munstycke med ett varierande antal, symmetriskt fördelade öppningar eller dysor och med invändig blandning och finfördelning av vatten och ett medium, ex.vis kalk, innebär i korthet att spolluft under övertryck regleras och riktas från en spalt i området av munstyckets periferi, huvudsakligen vinkelrätt mot mediestràlarna och mot munstyckets centrum. Spolluften anges vara införd med en hastighet som utgör ca 25-30 % av mediestràlens hastighet. Det inses att konstruktionen ej kan tillhandahålla en effektiv spolning framför allt på mediestràlarnas läsida, dvs i munstyck- ets centrum, varför risk föreligger för avsättning av fast material åtminstone i detta område. 503 313 to prevent recirculation of the gas mixture in the medium jet. The construction, which refers to a nozzle with a varying number of symmetrically distributed openings or nozzles and with internal mixing and atomization of water and a medium, eg lime, means in short that purge air under overpressure is regulated and directed from a gap in the area of the nozzle. periphery, mainly perpendicular to the media jets and to the center of the nozzle. The purge air is stated to be introduced at a speed which is about 25-30% of the speed of the media beam. It is understood that the construction cannot provide an effective flushing, especially on the reading side of the media jets, ie in the center of the nozzle, so there is a risk of depositing solid material at least in this area.

Enligt föreliggande uppfinning anvisas i korthet en anordning varmed undanröjes nackdelen med avsättning av stoft/absorptions- material runt öppningen av ett munstycke eller en vätskedysa för befuktning av stoft i spraykonen genom att ett spärrskikt av spolluft skapas som förhindrar inblandning av stofthaltig gas i den del av gasen som återcirkulerar till dysans mynning.According to the present invention, a device is briefly provided which obviates the disadvantage of depositing dust / absorption material around the opening of a nozzle or a liquid nozzle for wetting dust in the spray cone by creating a barrier layer of purge air which prevents admixture of dusty gas in the part of the gas recirculating to the nozzle orifice.

Koaxiellt innanför en ringformig kanal för frammatning av ett torrt, pulverformigt material och koaxiellt utvändigt om en dyskropp för tryckluftsatomisering eller tryckatomisering av en vätska tillförs enligt uppfinningen spolluft med en given hastig- hetsprofil och med sådan area att ett spärrskikt av spolluft alstras mellan àtercirkulationszonen för dysan och det koaxiellt utvändigt om denna frammatade absorptionsmaterialet. Därmed kan en i praktiken ofránkomlig släppning av gasströmmen vid dyskrop- pens munstycksöppning och där uppstàende undertryck som genererar turbulens och àtercirkulation av gas från spraykonan accepteras, eftersom det skapade spärrskiktet förhindrar inblandning av stoft eller absorptionsmaterial i det område där átercirkulationen uppstår. 503 313 3 Hastigheten på spolluften skall därvid vara större eller lika med hastigheten av det frammatade absorptionsmaterialet och kan vara lägre eller lika med vätskedysans mynningshastighet.Coaxially inside an annular duct for feeding a dry, powdery material and coaxially outside if a nozzle body for compressed air atomization or pressure atomization of a liquid is supplied according to the invention purge air with a given velocity profile and with such area that a barrier layer of purge air is generated between the recirculation zone and the coaxial exterior of this fed absorbent material. Thus, a practically unavoidable release of the gas stream at the nozzle opening of the nozzle body and the resulting negative pressure generating turbulence and recirculation of gas from the spray cone can be accepted, since the created barrier layer prevents admixture of dust or absorbent material in the area where recirculation occurs. 503 313 3 The velocity of the purge air must then be greater than or equal to the velocity of the fed-up absorbent material and may be lower or equal to the mouth velocity of the liquid nozzle.

Detta åstadkommes enligt uppfinningen genom att en kanal för införing av spolluft har förbindelse med ett utrymme vars trycknivà är lika med eller högre än trycket i dysans driftsmil- jö, och att spolluftsflödets hastighetsprofil styrs av tryckför- ändringar i dysans impuls. Därigenom blir spolluftsflödet alltid proportionellt mot dysans effekt eller impuls, så att det efter- strävade spärrskiktet upprätthålles. Förutsättningen är att mellan nämnda utrymme och miljön vid dysan råder ett tryckför- hållande som medger att dysans impuls uppvisar mer än marginell effekt på spolflödets hastighet. I fallet med ex.vis en kontakt- reaktor för rening av rökgas föreligger därvid ur ekonomisk och installationsteknisk aspekt en synnerligen förmånlig lösning genom att spolluftskanalen ansluts till ett utrymme med atmos- färtryck, varigenom en förspänning av spolluftsflödet kan sägas föreligga genom det i reaktorn rådande undertrycket.This is achieved according to the invention in that a duct for introducing purge air is connected to a space whose pressure level is equal to or higher than the pressure in the nozzle operating environment, and that the velocity profile of the purge air flow is controlled by pressure changes in the nozzle impulse. As a result, the purge air flow is always proportional to the nozzle's power or impulse, so that the desired barrier layer is maintained. The condition is that there is a pressure relationship between the said space and the environment at the nozzle which allows the nozzle's impulse to show more than a marginal effect on the speed of the flushing flow. In the case of, for example, a contact reactor for purifying flue gas, there is a particularly advantageous solution from an economic and installation technical point of view by connecting the purge air duct to a space with atmospheric pressure, whereby a bias of the purge air flow can be said to exist through the reactor. the negative pressure.

Syftet med uppfinningen är således att i en vätskedysa till- handahålla ett spolluftsflöde proportionellt mot dysans impuls så att ett spärrskikt med spolluft upprättas och bibehålles för att förhindra inblandning av stofthaltig gas i den återcirkulerande delen av gasflödet.The object of the invention is thus to provide in a liquid nozzle a purge air flow proportional to the nozzle impulse so that a barrier layer with purge air is established and maintained to prevent the mixing of dusty gas in the recirculating part of the gas flow.

Detta syfte uppfylles genom en anordning enligt patentkrav 1.This object is fulfilled by a device according to claim 1.

Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar vilka schematiskt åskådliggör en exemplifierande utföringsform av uppfinningen.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings which schematically illustrate an exemplary embodiment of the invention.

Ritningarna visar i: Fig. 1 den uppfinningsenliga anordningen applicerad vid ett munstycke i änden av en lans för inmatning av ett reaktivt material i en processgas, 503 313 4 Fig. 2 en översiktsbild av lansen i fig 1, applicerad i en kontaktreaktor för rening av en rökgas, Fig 3a ett tvärsnitt genom den uppfinningsenliga anordningen applicerad i pannan till ett kraftvärmeverk för dosering av urea- vattenlösning och absorbent, och Fig 3b ett detaljtvärsnitt genom mynningsomràdet av den i fig 3a visade applikationen.The drawings show in: Fig. 1 the device according to the invention applied to a nozzle at the end of a lance for feeding a reactive material into a process gas, Fig. 2 an overview view of the lance in Fig. 1, applied in a contact reactor for purifying a flue gas, Fig. 3a a cross-section through the device according to the invention applied to the boiler of a cogeneration plant for dosing urea aqueous solution and absorbent, and Fig. 3b a detailed cross-section through the mouth area of the application shown in Fig. 3a.

Den med hänvisningssiffran 1 allmänt betecknade anordningen vid ett munstycke, vilken även kan sägas utgöra utloppsänden av en lans 1, uppvisar invändiga kanaler för tryckluft 2 och för vätska 3, såsom vatten, urea etc., varvid kanalerna 2 och 3 kan vara koaxiellt anordnade. En dysa 4 bildar ett finfördelningsutrymme vari vätskan atomiseras och utblàses genom dysans mynning 5 i form av en vätskedimma eller gas med formen av en spraykon 6.The device generally indicated by the reference numeral 1 at a nozzle, which can also be said to constitute the outlet end of a lance 1, has internal channels for compressed air 2 and for liquid 3, such as water, urea, etc., whereby the channels 2 and 3 can be coaxially arranged. A nozzle 4 forms an atomizing space in which the liquid is atomized and blown out through the nozzle orifice 5 in the form of a liquid mist or gas in the form of a spray cone 6.

Dysans 4 inre konstruktion visas ej närmare då den ej är kritisk för uppnående av uppfinningens fördelar utan kan uppvisa godtyckliga och konventionella konstruktionselement för finför- delning av vätskan med hjälp av det påförda lufttrycket.The inner construction of the nozzle 4 is not shown in more detail as it is not critical for achieving the advantages of the invention but can have arbitrary and conventional construction elements for atomizing the liquid by means of the applied air pressure.

Alternativt kan munstycket vara utformat för tryckatomisering, dvs utan separat frammatning av tryckluft, men i det redovisade utföringsexemplet förutsättes dock tryckluftsatomisering.Alternatively, the nozzle can be designed for compressed atomization, ie without separate supply of compressed air, but in the reported exemplary embodiment, compressed air atomization is assumed.

Koaxiellt med kanalerna 2,3 och dysan 4 löper en ringformig kanal 7 för införing av spolluft. Spolluftskanalen 7 står i sin andra ände, se fig 2 eller 3a, i förbindelse med ett utrymme vars trycknivå är lika med eller högre än.den trycknivà som föreligger i dysans driftsmiljö, företrädesvis med ett utrymme av eller i närhet av atmosfärtryck.Coaxially with the ducts 2,3 and the nozzle 4 runs an annular duct 7 for introduction of purge air. The purge air duct 7 is connected at its other end, see Fig. 2 or 3a, to a space whose pressure level is equal to or higher than the pressure level present in the operating environment of the nozzle, preferably with a space of or in the vicinity of atmospheric pressure.

Koaxiellt med nämnda kanaler löper en yttre ringformig kanal 9 för införing av ett torrt, partikelformigt stoft eller absorp- tionsmaterial, som med tryckluft eller annan bärgas frammatas i kanalen 9 för blandning med vätskedimman i spraykonen 6.Coaxially with said channels runs an outer annular channel 9 for introducing a dry, particulate matter or absorbent material, which is fed with compressed air or other carrier gas into the channel 9 for mixing with the liquid mist in the spray cone 6.

Kanalerna 7 och 9 är med fördel rätlinjiga i lansens 1 utloppsom- ràde och företrädesvis utmed en väsentlig del av deras sträckning 5 503 313 för att befrämja en skjuvnings- och turbulensfri utströmning av spolluft och partikelformigt material och i minsta möjliga grad störa flödet i kanalerna.The ducts 7 and 9 are advantageously rectilinear in the outlet area of the lance 1 and preferably along a substantial part of their length 5 503 313 in order to promote a shear- and turbulence-free outflow of purge air and particulate matter and to disturb the flow in the ducts as little as possible.

Runt dysans mynning uppstår på grund av det rådande undertrycket i spraykonens rot 8 en turbulent strömning och återcirkulation av den finfördelade vätskan, vilket i ritningsfigur 1 åskådliggöres genom de pilförsedda cirklarna 10. Genom undertrycket som alstras av dysans impuls insugs spolluft genom kanalen 7 från det vid atmosfärtryck eller nära atmosfärtryck stående utrymmet. Kanalen 7 uppvisar därvid tillräcklig tvärsnittsarea för att i spolluften upprätta. ett perifert flöde eller spärrskikt 11 som förblir opåverkat av det turbulenta flödet 10 och förhindrar stoftets/ab- sorptionsmaterialets inblandning i spraykonen 6 i området intill dysans mynning 5. Inblandning av stoft i vätskedimman fördröjs således och sker i ett område 12 nedströms dysan, varför den återcirkulerande delen 10 av gasblandningen är fri från stoft och således kan accepteras då den ej leder till avsättning av fasta ämnen på dysan.Due to the prevailing negative pressure in the root 8 of the spray cone, a turbulent flow and recirculation of the atomized liquid occurs around the nozzle, which is illustrated in the drawing figure 1 by the arrowed circles 10. Through the negative pressure generated by the nozzle impulse, purge air is sucked through the channel 7. atmospheric pressure or near atmospheric pressure standing space. The duct 7 then has a sufficient cross-sectional area to establish in the purge air. a peripheral flow or barrier layer 11 which remains unaffected by the turbulent flow 10 and prevents the dust / absorbent material from mixing in the spray cone 6 in the area adjacent to the nozzle orifice 5. Thus mixing of dust in the liquid mist is delayed and occurs in an area 12 downstream of the nozzle. the recirculating part 10 of the gas mixture is free of dust and thus can be accepted as it does not lead to the deposition of solids on the nozzle.

Som en vägledning för fackmannen vid dimensionering av spollufts- kanalen 7 hänvisas till nedan citerade praktikfall, vari förhållandet mellan spolluftskanalens tvärsnittsarea och dysans öppningsarea är i storleksordningen ca 15/1 resp. ca 30/1. Dessa förhållanden skall dock icke betraktas som yttre gränser för uppnående av uppfinningens fördelar, utan i varje applikation bör beaktas att dysans sprayvinkel och absorptionsmaterialflödets radiella avstånd till spraykonan blir styrande för den in- dividuella utformningen av spolluftskanalen. Ex.vis bör ett förhållande ned till ca 1,7/1 vara genomförbart i ett fall vari dysans utformning frambringar en spraykon med mycket liten vinkel.As a guide for those skilled in the art when dimensioning the purge air duct 7, reference is made to practical cases cited below, in which the ratio between the cross-sectional area of the purge air duct and the opening area of the nozzle is in the order of approx. ca 30/1. However, these conditions should not be construed as external limits to achieve the advantages of the invention, but in any application it should be borne in mind that the spray angle of the nozzle and the radial distance of the absorbent material flow to the spray cone govern the individual design of the purge air duct. For example, a ratio down to about 1.7 / 1 should be feasible in a case where the design of the nozzle produces a spray cone with a very small angle.

I fig 2 visas schematiskt hur ett munstycke med den uppfinnings- enliga uppbyggnaden är applicerat i en kontaktreaktor 20 för rening av en processgas. Munstycket som i ritningen. bildar utloppsänden av en lans 1 är infört i ett reaktorutrymme 21 för 503 313 6 inmatning av ett befuktat absorptionsmaterial i processgasens rörelseriktning 22. Lansen 1 uppvisar på konventionellt sätt inlopp för tryckluft 2, vätska 3 och absorbent 9, och i det uppfinningsenliga utföringsexemplet en mot atmosfärtryck öppen kanal 7.Fig. 2 schematically shows how a nozzle with the construction according to the invention is applied in a contact reactor 20 for purification of a process gas. The nozzle as in the drawing. forms the outlet end of a lance 1 is inserted into a reactor space 21 for feeding a humidified absorption material in the direction of movement 22 of the process gas. The lance 1 has inlet in a conventional manner inlet for compressed air 2, liquid 3 and absorbent 9, and in the embodiment according to the invention a atmospheric pressure open channel 7.

Genom dysans impuls eller hastigheten i dysans medium skapas ett undertryck i området av dysans utloppsände, vilket således direkt utnyttjas för att suga spolluft genom kanalen 7 från ett utrymme med atmosfärtryck eller nära atmosfärtryck, Spolluftsflödets hastighet står därigenom i proportion till dysans impuls och erfordrar ej mekaniska organ för reglering av flödet. Uttrycket "dysans impuls" skall i sammanhanget förstås att inkludera den sammanlagda impuls som genereras av den atomiserade vätskan och absorptionsmaterial med bärgas.Due to the impulse of the nozzle or the velocity in the medium of the nozzle, a negative pressure is created in the area of the outlet end of the nozzle, which is thus directly used to suck purge air through the duct 7 from a space with atmospheric pressure or near atmospheric pressure. flow regulation means. The term "nozzle impulse" is to be understood in this context to include the total impulse generated by the atomized liquid and absorbent material with carrier gas.

Genom praktiska försök har konstaterats ett den eftersträvade effekten uppnås i en applikation för bortförande av svaveldioxid ur rökgaser från en förbränningsprocess :i ett kraftvärmeverk genom inblåsning av befuktad kalciumhydroxid med hjälp av det uppfinningsenliga munstycket.Through practical experiments it has been found that the desired effect is achieved in an application for removing sulfur dioxide from flue gases from a combustion process: in a cogeneration plant by blowing humidified calcium hydroxide by means of the nozzle according to the invention.

I ett torv/koleldat kraftvärmeverk av storleksordningen 400 MW installerades i enlighet med fig 2 en lans med ett munstycke av aktuellt slag i en kontaktreaktor. Vatten matades under ett tryck av 6 bar och till en mängd av 300-400 kg/h till dyskroppen för atomisering och inblåsning i reaktorn med hjälp av tryckluft vid ca 5 bar. Kalciumhydroxid blandad med flygaska matades med luft som bärgas i en mängd av ca 2000 l/h och med en hastighet om ca 20 m/sek in i reaktorn för blandning med vätskedimman nedströms munstycksöppningen och för reaktion med svavelföroreningarna i rökgasen. Genom spolluftskanalen, som utanför reaktorn stod i förbindelse med atmosfärtryck, strömmade på grund av det alstrade undertrycket i spraykonens rot ett luftflöde styrt av dysans impuls med en hastighet av 40-60 m/s. Spolluftskanalens tvär- snittsarea dimensionerades för att tillhandahålla ett perifert ringformigt spärrskikt, och uppvisade en diameter om 67 mm, 503 313 7 vilket ställes i relation till dysöppningens diameter om 16 mm.In accordance with Fig. 2, a lance with a nozzle of the type in question was installed in a peat / coal-fired CHP plant of the order of 400 MW in a contact reactor. Water was fed under a pressure of 6 bar and to an amount of 300-400 kg / h to the nozzle body for atomization and blowing into the reactor by means of compressed air at about 5 bar. Calcium hydroxide mixed with fly ash was fed with air which is salvaged in an amount of about 2000 l / h and at a speed of about 20 m / sec into the reactor for mixing with the liquid mist downstream of the nozzle opening and for reaction with the sulfur pollutants in the flue gas. Due to the negative pressure generated in the root of the spray cone, an air flow controlled by the impulse of the nozzle at a speed of 40-60 m / s flowed through the purge air duct, which was in contact with atmospheric pressure outside the reactor. The cross-sectional area of the purge air duct was dimensioned to provide a peripheral annular barrier layer, and had a diameter of 67 mm, which is set in relation to the diameter of the nozzle opening of 16 mm.

Lansens ytterdiameter var i det aktuella praktikfallet 102 mm.The outer diameter of the lance in the current case was 102 mm.

Installationen har under en driftstid av 4 veckor fungerat utan störning och med en reduktion av inkommande svaveldioxidhalt om 75%. Under återkommande kontroller har inte vid något tillfälle konstaterats påbyggnad av fasta ämnen på dyskroppen vilket endast kan ses som en indikation på att den eftersträvade effekten uppnås med den uppfinningsenliga utformningen av munstycket.During an operating period of 4 weeks, the installation has operated without interruption and with a reduction of incoming sulfur dioxide content of 75%. During recurring inspections, no build-up of solids on the nozzle body has been found at any time, which can only be seen as an indication that the desired effect is achieved with the design of the nozzle according to the invention.

I ett annat praktikfall doserades i kraftvärmeverkets panna urea- vattenlösning via lansar, monterade i 12 st rökgasàterföringspor- tar med diametern 230 mm för reducering av svavelföroreningar i rökgaserna. I portarna doserades även absorbent (Dolomit CaCO3 MgC03 )-pulver som kalcineras till Ca0 i eldstaden, vilket i sin tur reagerar med S03 och bildar CaS04 . Med förfarandet uppnås en svavelreducering om 40-50%, vid ett motförhàllande kalcium/- svavel = 3.In another practical case, urea-water solution was metered into the CHP plant's boiler via lances, mounted in 12 flue gas return ports with a diameter of 230 mm to reduce sulfur pollutants in the flue gases. The gates also absorbed absorbent (Dolomite CaCO3 MgCO3) powder which is calcined to Ca0 in the fireplace, which in turn reacts with SO3 to form CaSO4. With the process a sulfur reduction of 40-50% is achieved, at a calcium / sulfur ratio = 3.

Urea doseras i dessa portar dels p.g.a. temperaturnivå i eldstaden, dels för att utnyttja återföringsgasen för dis- tribution och inblandning av absorptionsmaterialet. Urea (NH2)2CO reagerar med 2NO och bildar 2N2 + 2H¿) + CO. Vid nämnda för- farande är av största vikt att urea-dysans spraykon inte störs av påbyggnad vid munstycket, då urea-lösningen är mycket korrosiv i rådande miljö i pannan (hög temperatur och reducerande miljö). Om urea-lösning kommer i kontakt med tubväggen korroderas hål inom 2 dygn.Urea is dosed in these ports partly due to temperature level in the fireplace, partly to use the recycle gas for distribution and mixing of the absorption material. Urea (NH2) 2CO reacts with 2NO to form 2N2 + 2H¿) + CO. In the mentioned process, it is of the utmost importance that the spray cone of the urea nozzle is not disturbed by the build-up at the nozzle, as the urea solution is very corrosive in the prevailing environment in the boiler (high temperature and reducing environment). If urea solution comes in contact with the tube wall, holes corrode within 2 days.

Det uppfinningsenliga spärrluftssystemet har i denna installation med utmärkt resultat provats i samtliga 12 dysor under en tid av 25 veckor.In this installation, the compressed air system according to the invention has been tested with excellent results in all 12 nozzles for a period of 25 weeks.

Installationen förklaras närmare nedanimed hänvisning till fig 3a och 3b, vari fig 3a visar ett tvärsnitt genom en av de 12 gasàterföringsportarna 30 vilka samtliga uppvisar en identisk konstruktion. 503 313 8 Urea i lösning med en koncentration av 10-30 vikts% matas under ett tryck om 3-6 bar och i en flödesmängd av 60-200 l/h genom en lans 31 för atomisering och insprutning i kraftvärmeverkets eldstad 32. Porten 30 mynnar i eldstadens vägg mellan panntuber 33.The installation is explained in more detail below with reference to Figs. 3a and 3b, wherein Fig. 3a shows a cross section through one of the 12 gas return ports 30, all of which have an identical construction. 503 313 8 Urea in solution with a concentration of 10-30% by weight is fed under a pressure of 3-6 bar and in a flow rate of 60-200 l / h through a lance 31 for atomization and injection into the cogeneration plant's fireplace 32. Port 30 opens into the fireplace wall between boiler tubes 33.

Absorbent (Dolomit) tillförs genom en kanal 34 till en mängd av 150-300 kg/h och med hjälp av ett transportgasflöde om 20-30 m/s för inblandning med rökgasen i eldstaden. Kanalen 34 avslutas med en dysa 35 som mynnar i ett àtercirkulerande rökgasflöde 36, avsett att understödja absorptionsmaterialets distribution och inblandning. Rökgasflödet 36 har en hastighet om 40-70 m/s och håller en temperatur om 140-l60°C.Absorbent (Dolomite) is supplied through a duct 34 to an amount of 150-300 kg / h and by means of a transport gas flow of 20-30 m / s for mixing with the flue gas in the fireplace. The duct 34 terminates with a nozzle 35 which opens into a recirculating flue gas stream 36, intended to support the distribution and admixture of the absorbent material. The flue gas flow 36 has a speed of 40-70 m / s and maintains a temperature of 140-160 ° C.

Spolluft 37 insugs genom en ringformig kanal 38, vilken i sin ytterände 39 är Öppen mot atmosfärtryck. Kanalen 38 är i enlighet med vad som anvisats ovan koaxiellt anordnad mellan absorbent- flödet och befuktningsflödet och dimensionerad för att mellan dessa upprätta ett spärrskikt av luft för att fördröja stoftets inblandning i spraykonan, så att därigenom återcirkulerande delar av gasen förblir fria från partiklar och ej leder till påbyggnad av fasta ämnen.Purge air 37 is sucked in through an annular duct 38, which at its outer end 39 is open to atmospheric pressure. The duct 38 is coaxially arranged between the absorbent stream and the humidification stream as indicated above and dimensioned to establish between them a barrier layer of air to delay the mixing of the dust in the spray cone, so that thereby recirculating parts of the gas remain free from particles and not leads to the build-up of solids.

I det visade utförandet, se fig 3b, uppvisar därför munstycket 39 en öppningsdiameter a om 10 mm och är utformat för att ha en sprayvinkel d om 90°. Spolluftskanalen 37 har en invändig diameter b om 55 mm, och rökgasportens öppningsdiameter c är 230 mm.In the embodiment shown, see Fig. 3b, the nozzle 39 therefore has an opening diameter a of 10 mm and is designed to have a spray angle d of 90 °. The purge air duct 37 has an inside diameter b of 55 mm, and the opening diameter c of the flue gas port is 230 mm.

De citerade praktikfallen kan ses som belägg för att anordningen möter det uppställda syftet. Det skall dock noteras, att häri angivna dimensioner endast skall betraktas som exempel och en vägledning för fackmannen, och att varje applikation kan ha sin exklusiva och optimala utformning. Det inses därvid att spol- luftskanalen 7 med fördel mynnar i omrâdet av eller mittför munstycksöppningen 5, vilket skapar den bästa förutsättningen för upprättande av spärrskiktet ll genom att det radiella avståndet 9 503 313 mellan spraykonen och spolluftskanalens yttre periferi är som störst i detta område. Det inses också att anordningen ekonomiskt och installationsmässigt uppvisar stora fördelar vid ett utnyttjande vari spolluftskanalen i sin ytterände är öppen mot atmosfärtryck, och att det självreglerande och av dysans impuls styrda flödet befrämjar en störningsfri strömning genom spol- luftskanalen. De bifogade kraven är dock inte begränsade till detta utförande, utan inriktas på att uppfinningens fördelar kan tillgodogöras även i det fall spolluftskanalen mynnar i ett utrymme vars trycknivå något understiger eller överstiger atmosfärtryck, varvid dock skall beaktas att kritiskt tryckför- hållande ej får råda, vilket leder till turbulent strömning i kanalen och till att spärrskiktet kan gå förlorat.The cited practical cases can be seen as evidence that the device meets the set purpose. It should be noted, however, that the dimensions set forth herein are to be considered only as an example and a guide for those skilled in the art, and that each application may have its exclusive and optimal design. It will be appreciated that the purge air duct 7 advantageously opens in the area of or opposite the nozzle opening 5, which creates the best conditions for establishing the barrier layer 11 in that the radial distance 9 503 313 between the spray cone and the outer periphery of the purge air duct is largest in this area. It will also be appreciated that the device exhibits great advantages economically and in terms of utilization in which the purge air duct at its outer end is open to atmospheric pressure, and that the self-regulating and flow controlled by the nozzle impulse promotes a disturbance-free flow through the purge air duct. However, the appended claims are not limited to this embodiment, but are directed to the advantages of the invention even if the purge air duct opens into a space whose pressure level is slightly below or exceeds atmospheric pressure, however, it must be taken into account that critical pressure conditions must not prevail, which leads to turbulent flow in the channel and to the barrier layer being lost.

Claims (5)

503 313 10 PATENTKRAV503 313 10 PATENT REQUIREMENTS 1. Anordning vid ett munstycke (1) för att i en processgas tillföra ett med processgasen reaktivt absorptionsmaterial eller för att i en stofthaltig miljö tillföra spolluft, innefattande kanaler för frammatning av trycksatt gas eller vätska (2, 3), dyskropp (4) för finfördelning av vätskan och med ett dysformat utlopp (5) för utblàsning av den finfördelade vätskan eller gasen i form av en spraykon, en perifert anordnad ringformig kanal (9) för frammatning av torrt stoft eller partikelformigt material samt en innanför kanalen (9) anordnad, dyskroppen (4) omslutande ringformig kanal (7) för tillförsel av spolluft runt dysans utlopp (5), k ä n n e t e c k n a d av att i. kanalen (7) tillhandahálles ett av dysans impuls upprättat och direkt reglerat, obehindrat spolluftflöde genom att' kanalen (7) är ansluten till ett mot atmosfärtryck eller nära atmosfärtryck öppet utrymme.Device at a nozzle (1) for supplying in a process gas an absorption material reactive with the process gas or for supplying purge air in a dusty environment, comprising channels for supplying pressurized gas or liquid (2, 3), nozzle body (4) for atomizing the liquid and having a nozzle-shaped outlet (5) for blowing out the atomized liquid or gas in the form of a spray cone, a peripherally arranged annular channel (9) for feeding dry dust or particulate material and one arranged inside the channel (9), the nozzle body (4) enclosing annular channel (7) for supplying purge air around the outlet (5) of the nozzle, characterized in that in the channel (7) an unobstructed purge air flow established by the nozzle impulse and directly regulated by the duct (7) is provided. ) is connected to a space open to atmospheric pressure or near atmospheric pressure. 2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att kanalen (7) uppvisar en i förhållande till dysans utlopp (5) tillräckligt stor tvärsnittsarea för att i kanalens utloppsände alstra ett perifert i kanalen orienterat, ringformigt spärrskikt av spolluft som förblir opàverkat av den àtercirkulerande delen av gas/vätskeblandningen i dysans spraykon, varvid förhållandet mellan de båda tvärsnittsareorna åtminstone är i storleksord- ningen 1,7/1 och företrädesvis befinner sig inom ett intervall av storleksordningen 1,7/1 till 30/1.Device according to claim 1, characterized in that the duct (7) has a sufficiently large cross-sectional area in relation to the outlet (5) of the nozzle to produce at the outlet end of the duct a peripheral in the duct-oriented, annular barrier layer of purge air which remains unaffected by the the recirculating part of the gas / liquid mixture in the spray cone of the nozzle, the ratio between the two cross-sectional areas being at least in the order of 1.7 / 1 and preferably being in a range of the order of 1.7 / 1 to 30/1. 3. Anordning enligt krav 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att spolluftskanalen (7) mynnar mittför eller i närhet av dysans utloppsöppning (5).Device according to claims 1 and 2, characterized in that the purge air duct (7) opens in the middle of or near the outlet opening (5) of the nozzle. 4. Anordning enligt ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d av att spolluftskanalen (7) är rätlinjig i mynningsomràdet och företrädesvis utmed en väsentlig del av sin sträckning. 503 313 llDevice according to the above claims, characterized in that the purge air duct (7) is rectilinear in the mouth area and preferably along a substantial part of its length. 503 313 ll 5. Anordning enligt krav 1 och 3, k ä n n e t e c k n a d av att spolluftskanalen C7) är' rätlinjig i. mynningsomrádet och företrädesvis utmed en väsentlig del av sin sträckning.5. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the purge air duct C7) is rectilinear in the mouth area and preferably along a substantial part of its distance.
SE9403244A 1994-09-26 1994-09-26 Nozzle device for supplying flushing air SE503313C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9403244A SE503313C2 (en) 1994-09-26 1994-09-26 Nozzle device for supplying flushing air
AU36238/95A AU3623895A (en) 1994-09-26 1995-09-26 Nozzle impulse controlled vent air flow
PCT/SE1995/001093 WO1996009896A1 (en) 1994-09-26 1995-09-26 Nozzle impulse controlled vent air flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9403244A SE503313C2 (en) 1994-09-26 1994-09-26 Nozzle device for supplying flushing air

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9403244D0 SE9403244D0 (en) 1994-09-26
SE9403244L SE9403244L (en) 1996-03-27
SE503313C2 true SE503313C2 (en) 1996-05-13

Family

ID=20395382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9403244A SE503313C2 (en) 1994-09-26 1994-09-26 Nozzle device for supplying flushing air

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3623895A (en)
SE (1) SE503313C2 (en)
WO (1) WO1996009896A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5964418A (en) * 1997-12-13 1999-10-12 Usbi Co. Spray nozzle for applying metal-filled solventless resin coating and method
US6892963B1 (en) 1999-09-10 2005-05-17 Usbi Co Portable convergent spray gun capable of being hand-held
FR2948442B1 (en) * 2009-07-24 2013-04-12 Catalysair METHOD FOR COMBUSTION IN A HEATING BODY OF A MIXTURE OF A FUEL AND A PRIMARY GASEOUS FUEL WITH SECONDARY GASEOUS CURRENT AND EQUIPMENT FOR THE INJECTION OF SECONDARY CURRENT
CN103551026A (en) * 2013-10-30 2014-02-05 中能东讯新能源科技(大连)有限公司 Anti-explosion tube structure of denitrifying-agent nozzle of boiler
CN104084330B (en) * 2014-07-15 2016-01-13 重庆大学 A kind of double-level atomizing nozzle of heat-engine plant desulfurized waste water high-efficiency atomization nucleation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3325741C1 (en) * 1983-07-16 1985-02-21 Lechler Gmbh & Co Kg, 7012 Fellbach Cylindrical insert for a two-substance atomizing nozzle
SE452413B (en) * 1984-12-04 1987-11-30 Flaekt Ab MEDIUM MIXING NOZE, INTENDED TO BE USED IN A CONTACT REACTOR
US5209915A (en) * 1990-10-10 1993-05-11 The Babcock & Wilcox Company Method for flyash recycling in a dry SO2 scrubber

Also Published As

Publication number Publication date
SE9403244L (en) 1996-03-27
SE9403244D0 (en) 1994-09-26
AU3623895A (en) 1996-04-19
WO1996009896A1 (en) 1996-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106582286B (en) Flue gas purification device and method
CN104528852B (en) A kind of sprayer unit for the treatment of power plant desulfurization waste water
CN108636092B (en) Flue gas desulfurization and denitrification system and method
CZ294940B6 (en) Oxygen-containing gas blowing device
SE503313C2 (en) Nozzle device for supplying flushing air
US8114359B2 (en) SNCR distribution grid
KR20000023215A (en) process for denoxing flue gases
FI82389B (en) MEDIABLANDANDE DYSA.
CZ319392A3 (en) Concurrent dry scrubber
KR102059185B1 (en) Wet flue gas desulfurization apparatus
KR102059188B1 (en) Wet flue gas desulfurization apparatus and wet flue gas desulfurization method
KR102061276B1 (en) Wet flue gas desulfurization apparatus
SE447704B (en) CONTACT REACTOR DEVICE INCLUDING MEASURES TO PREVENT RECYCLING OF ABSORPTION MATERIALS TO THE SIZE SURFACE
GB1045900A (en) Improvements in apparatus for blowing gases onto or into metal baths
KR102080570B1 (en) Wet flue gas desulfurization apparatus
JP6063252B2 (en) Cement plant denitration apparatus and cement plant equipped with the same
PL107437B1 (en) METHOD OF REMOVING POLLUTION FROM GAS STREAMS AND DEVICE FOR REMOVING POLLUTION FROM GAS STREAMS
CN208553733U (en) A kind of system that base reagent removes sulfur trioxide in flue gas
SE500419C2 (en) Nozzle for atomizing a liquid with pressurized gas
CN209576295U (en) A kind of accumulatingdust device of desulfurizing tower
CN215742794U (en) Novel desulfurizer homogenization injection device
CN210473611U (en) Denitration catalyst spouts into and mixes spray gun
JPH10216572A (en) Spray nozzle
JP2002263441A (en) Blue smoke generation preventive equipment
US5209915A (en) Method for flyash recycling in a dry SO2 scrubber

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed