SK281798B6

SK281798B6 - Častice hydroxidu vápenatého, spôsob ich prípravy a ich použitie

Info

Publication number: SK281798B6
Application number: SK462-98A
Authority: SK
Inventors: Henri Ren Langelin; R�Gis Poisson; Alain Laudet; Oliver Francoisse
Original assignee: S. A. Lhoist Recherche Et Developpement
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2001-08-06
Also published as: BR9610865A; EP0861209B1; PL185091B1; WO1997014650A1; JP3379649B2; CZ294010B6; CA2235322A1; JPH11513654A; HU219303B; BE1009692A3; PL326253A1; AU7557496A; SK46298A3; CA2235322C; ES2137020T3; HUP9802747A3; HUP9802747A2; DE69603874T2; CZ117498A3; EP0861209A1

Abstract

Vysušené častice hydroxidu vápenatého s obsahom vlhkosti pod 2 % hmotnostné, so špecifickým povrchom väčším ako 30 m2/g, s celkovým objemom pórov desorbujúcich dusík najmenej 0,1 cm3/g, s obsahom CO2 pod 2 %, majú objem dusík desorbujúcich pórov s priemerom 100x10exp(-10) až 400x10exp(-10) m väčší ako 0,06 cm3/g. Uvedené častice je možné použiť na zachytávanie plynných odpadov (SO2, HC1).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka častíc hydroxidu vápenatého s obsahom vlhkosti pod 2 % hmotnostné a s celkovým objemom desorbujúcich pórov aspoň 0,1 cm³/g. Uvedené častice možno použiť na zachytávanie plynných odpadov (SO₂, HC1 a pod.) z vykurovacích plynov.

Doterajší stav techniky

Na dosiahnutie účinného zachytenia plynných odpadov (SO₂₁ HC1 a pod.) časticami hydroxidu vápenatého (drobné chemické aktivity) odborníci pripravili častice Ca(OH)₂, ktorých štruktúru modifikovali tak, aby obsahovali veľké póry na zaistenie dobrej vnútornej difúzie. Štruktúra častíc sa tiež výhodne modifikuje tak, aby sa zvýšila ich vnútorná aktivita, teda, aby bol zaistený veľký špecifický povrch.

Sú známe rôzne metódy prípravy častíc hydroxidu vápenatého so zvláštnou štruktúrou.

Tak napríklad pri alkoholovej metóde, pri ktorej sa nehasené vápno hasí v prítomnosti veľkého množstva alkoholu, sa pripraví hydratované (hasené) vápno obsahujúce alkohol (ktorého úplné odstránenie nie je možné); toto vápno je charakterizované malou granulometriou (pod 20 pm), veľkým špecifickým povrchom (+ 30 m²/g) a malým obsahom vody. Táto metóda vyžaduje nákladné zariadenie, pretože je potrebné maximálne recyklovať použitý alkohol.

Podľa jednej neekonomickej metódy sa častice hydroxidu vápenatého získajú vysušením vápenného mlieka získaného hasením CaO pri hmotnostnom pomere vody a vápna väčšom ako 2. Táto metóda, neekonomická vzhľadom na množstvo vody, ktorú je potrebné odpariť, umožňuje len prípravu Ca(OH)₂ s malou granulometriou (pod 10 pm). Okrem toho je tu pomerne veľká reaktivita proti CO₂, ak je vápno vo forme vápenného mlieka. Toto hasené vápno má po vysušení formu častíc s pórmi, s priemerom prevažne ÍOO.IO'¹⁰ m (hypoteticky sa predpokladá valcová geometria pórov).

Nakoniec z dokumentu PCT/BE 91/00082 je známa metóda, podľa ktorej sa vápno hasí za prítomnosti zvláštnych aditív, ako je etylénglykol,...

Touto metódou sa získa hasené vápno vo forme častíc s neriadenou granulometriou a s ťažko odstrániteľnou zvyškovou vlhkosťou, ktorá vedie k problémom pri používaní, ale tieto častice majú veľký špecifický povrch (väčší ako 35 m²/g). Toto vápno má objem pórov pod 0,06 cm³/g pri priemere pórov 100.10'¹⁰ až 400.10'¹⁰ m (priemer pórov je počítaný metódou BHJ, ktorá predpokladá valcovú geometriu).

Podľa dokumentu US-A-2,894.820 sú tiež známe metódy prípravy častíc haseného vápna. Podľa prvej metódy tohto dokumentu sa vápno hasí tak, že vzniká suchý hydroxid vápenatý a tento sa podrobí triedeniu. Podľa druhej metódy sa vápno hasí tak, že vzniká vlhý hydroxid vápenatý, ktorý sa suší a tento hydroxid vápenatý sa triedi. Obidvoma metódami z tohto dokumentu sa získa hydroxid vápenatý so špecifickým povrchom (podľa BET) menším ako 25 m²/g. Z príkladu 1 a 2 tohto dokumentu je zrejmé, že aglomerované častice získané suchou metódou alebo vlhkou metódou majú podobné charakteristiky.

Tento dokument nešpecifikuje typ použitého nehaseného vápna, ani význam použitej metódy hasenia vápna, ani výhodné opatrenia v stupni sušenia vlhkého hydroxidu vápenatého, ak máme získať hydroxid vápenatý s objemom pórov desorbujúcich dusík väčším ako 0,06 cm³/g pri prie mere pórov ÍOO.IO'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m, počítané metódou BHJ a za predpokladu valcovej geometrie pórov.

V ďalšom texte opisu tohto vynálezu priemerom pórov sa rozumie priemer, vypočítaný metódou BHJ za predpokladu valcovej geometrie pórov.

Bolo pozorované, že s použitím zvláštneho nehaseného vápna a pri použití metódy prípravy hydroxidu vápenatého, pozostávajúcej zo stupňa hydratácie vápna s cieľom získať hydroxid vápenatý so zvyškovou vlhkosťou 15 až 25 % a pri stupni sušenia vlhkého hydroxidu vápenatého je možné obdržať najviac suchý hydroxid vápenatý, ktorý má objem pórov desorbujúcich dusík väčší ako 0,06 cm³/g pri priemere pórov ÍOO.IO'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m, a tento hydroxid vápenatý umožňuje výbornú absorpciu SO₂ a HC1 z dymu spaľovní a iných priemyselných zariadení.

Podstata vynálezu

Tento vynález sa vzťahuje na častice hydroxidu vápenatého s objemom pórov desorbujúcich dusík väčším ako 0,06 cm³/g, pričom priemer týchto pórov je v rozmedzí ÍOO.IO'¹⁰ až 400.10'¹⁰ m (počítané metódou BHJ za predpokladu valcovej geometrie pórov). Výhodou je, že táto pórovitosť nie je alebo je len málo ovplyvnená karbonáciou (absorpciou CO₂) v stupni sušenia alebo drvenia.

Predmetom vynálezu v jeho zvláštnom uskutočnení je zmes častíc hydroxidu vápenatého s veľkou pórovitosťou definovanou pórmi s priemerom ÍOO.IO'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m a primeraným granulometrickým rozdelením, ktoré umožňuje výborné spracovanie dymových plynov zo zariadení s filtračnou vložkou.

Vysušené častice hydroxidu vápenatého podľa vynálezu majú nasledujúce vlastnosti:

- obsah vlhkosti je menší ako 2 % hmotnostné, výhodnejšie menší ako 1 %;

- špecifický povrch (metódou BET) je väčší ako 30 m²/g, výhodnejšie väčší ako 35 m²/g a najvýhodnejšie väčší ako 45 m²/g;

- celkový objem pórov desorbujúcich dusík pri ich priemere menšom ako 1000.1O'¹⁰ m je väčší ako 0,10 cm³/g;

- parciálny (čiastkový) objem pórov desorbujúcich dusík pri ich priemere v rozmedzí ÍOO.IO'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m je väčší ako 0,06 cm³/g, výhodnejšie väčší ako 0,08 cm³/g, a najvýhodnejšie väčší ako 0,10 cm³/g; a

- obsah CO₂ je menší ako 2 % hmotnostné.

Podľa jedného výhodného uskutočnenia vynálezu častice s priemerom pórov v rozmedzí ÍOO.IO'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m majú parciálny (čiastkový) objem pórov desorbujúcich dusík väčší ako 0,12 cm³/g, výhodnejšie väčší ako 0,15 cm³/g.

Podľa výhodných uskutočnení vynálezu častice majú celkový (totálny) objem dusík desorbujúcich pórov väčší ako 0,12 cm³/g a najmä väčší ako 0,20 cm³/g. V týchto uskutočneniach parciálny objem dusík desorbujúcich pórov s priemerom ÍOO.IO'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m výhodne zodpovedá viac ako 50 percentám celkového objemu pórov. Výhodne tento parciálny objem desorpčných pórov pri ÍOO.IO'¹⁰ až 400.10'¹⁰ m zodpovedá viac ako 55 % (ešte výhodnejšie viac ako 60 percentám, napríklad 60 až 72 %) celkového objemu desorpčných pórov.

Častice hydroxidu vápenatého podľa vynálezu majú výhodnú granulometriu pod 200 pm a ešte výhodnejšie pod 100 pm.

Častice podľa vynálezu výhodne tvoria zmes, pozostávajúcu z:

a) prvej frakcie častíc hydroxidu vápenatého s granulometriou pod 32 pm, a

SK 281798 Β6

b) druhej frakcie častíc hydroxidu vápenatého s granulometriou nad 32 μιη, pričom hmotnostné % nadsietneho podielu pri 32 pm (hmotnostné % častíc, ktoré neprejdú sitom v otvoroch 32 pm) je v rozmedzí 10 až 90 %.

Toto hmotnostné percento nadsietnej frakcie pri 32 pm je výhodné v rozmedzí 15 až 80 %, výhodnejšie v rozmedzí 20 až 50 % a najvýhodnejšie v rozmedzí 30 až 40 %, napríklad asi 35 %.

Bolo pozorované, že zmesi s týmto granulometrickým rozdelením (najmä s podielom frakcie nad sitom, s okami 32 pm tvoriacim 30 až 40 %) a s týmto objemom dusík desorbujúcich pórov s priemerom 100.10¹° až 400.10¹° m majú výbornú fluiditu a ľahko a presne ich možno dávkovať, preto majú dobrú použiteľnosť (účinnosť čistenia, najmä dymu).

Podľa jedného uskutočnenia častice hydroxidu vápenatého s granulometriou pod 32 pm majú stredný priemer (50 hmotnostných percent častíc z frakcie po 32 pm) menší ako 20 pm, výhodnejšie menší ako 10 pm, napríklad menší ako 5 pm, alebo dokonca menší ako 2 pm.

Častice s granulometriou nad 32 pm majú výhodný stredný priemer menší ako 100 pm, napríklad v rozmedzí 50 až 90 pm, a najvýhodnejší od 50 do 80 pm.

Fluiditu častíc je výhodné nastaviť na hodnotu medzi 40 a 50. Táto fluidita sa merala na preosievači Alpine. Fluidita udáva rýchlosť prechodu častíc s priemerom menším ako 90 mikrónov sitom s okami 90 mikrónov pri pôsobení konštantného vsakovania (pri podtlaku 100 mm manometrickej kvapaliny s hustotou 0,88). Fluidita vyjadrená v percentách zodpovedá pomeru hmotnosti frakcie pod 90 mikrónov, ktorá prešla sitom za 15 sekúnd k celkovej hmotnosti celej frakcie pod 90 mikrónov.

Podstatou tohto vynálezu je tiež metóda prípravy častíc podľa vynálezu.

Pri tejto metóde častice obsahujúce CaO s reakciou väčšou ako 30 °C/min., výhodnejšie väčšou ako 40 °C/min. sa hasia dostatočným množstvom vody, aby sa ku koncu extinkčnej reakcie (reakcia hasenia) získal hydroxid vápenatý so zvyškovou vlhkosťou v rozmedzí 15 až 30 % hmotnostných, výhodne pod 25 %, výhodnejšie v rozmedzí 20 až 25 % a najvýhodnejšie 21 až 23 % hmotnostných. Takto pripravený hydroxid vápenatý sa suší, aby sa znížil jeho obsah vody pod 2 % hmotnostné, výhodnejšie pod 1 % hmotnostné. Sušenie sa výhodne uskutoční s použitím plynu (vzduch, dusík a pod.), ktorý má teplotu pod 500° C a obsah CO₂ pod 500 mg/Nm³, výhodne pod 350 mg/ Nm³, výhodnejšie pod 200 mg/ Nm³.

Na zníženie zvyškovej vlhkosti pod 2 % hmotnostné a na získanie častíc hydroxidu vápenatého, ktorých obsah CO₂ po vysušení (vo vzťahu k sušine) približne zodpovedá obsahu CO₂ častíc pred vysušením, je teda potrebné použiť sušenie nepriameho typu, inými slovami sušené častice nesmú prísť do priameho styku so spaľovanými plynmi. Takým vyhrievaním je napríklad okamžité sušenie, konduktívne sušenie (vedením tepla), alebo sušenie/ drvenie, pričom sa dáva prednosť sušeniu a drveniu (mletiu) v jednej operácii.

Reakcia nehaseného vápna sa počíta podľa normy DIN 1060, časť 3 - vápno na stavebné účely - skúšobná metóda číslo 10, vydanie 1982 a táto reakcia zodpovedá času od začatia extinkčnej reakcie 150 g CaO so 600 g vody až k dosiahnutiu teploty na 60 °C, pričom počiatočná teplota bola 20 °C.

Inými slovami, reakcia nad 40 °C/min. zodpovedá dosiahnutiu teploty 60 °C za menej ako 1 minútu.

Podľa jedného možného uskutočnenia vynálezu sa sušenie uskutočňuje v komore, v ktorej medzi vstupom a výstupom prechádza sušiaci plyn s teplotou v rozmedzí od 250 až 500 °C, výhodnejšie 300 až 450 °C, pričom teplota sušiaceho plynu vychádzajúceho z komory je najmenej 110 °C, výhodnejšie 120 až 150 °C. Možno povedať, že sušenie sa uskutočňuje takým spôsobom, aby v sušiacej komore navznikali žiadne kondenzačné problémy.

Je výhodné, aby po sušení alebo v priebehu sušenia bola riadená granulometria častíc zaradením stupňa drvenia pred stupeň separácie alebo zaň.

Operácia drvenia sa výhodne uskutočňuje v riadenej atmosfére tak, aby po sušení a drvení obsah CO₂ v časticiach hydroxidu vápenatého bol najviac 0,3 % v porovnaní s obsahom CO₂ v časticiach pred sušením. Je výhodné, aby obsah CO₂ po usušení a drvení častíc hydroxidu vápenatého tvoril najviac 0,2 % v porovnaní s obsahom CO₂ častíc pred sušením. Operáciu drvenia je potrebné uskutočniť tak, aby sa maximálne zabránilo akejkoľvek karbonácii. Je výhodné, aby sa operácia drvenia vykonávala za prítomnosti plynu s nízkym obsahom CO₂, napríklad pod 500 mg/Nm³ (výhodnejšie pod 350 mg/Nm³ a najvýhodnejšie pod 200 mg/Nm³).

Pri metóde podľa vynálezu sa častice CaO výhodne použijú v granulometrii pod 5 mm, výhodnejšie v granulometrii v rozmedzí od 0 - 2 mm.

Pri metóde podľa vynálezu sa operácii drvenia podrobí aspoň časť vysušených častíc hydroxidu vápenatého. Táto operácia drvenia sa upraví alebo zoradí tak, aby sme získali častice hydroxidu vápenatého, ktoré by po možnom zmiešaní so suchými, ale nedivenými časticami tvorili zmes častíc, pozostávajúcich z prvej frakcie častíc Ca(OH)₂ s granulometriou nad 32 miliónov a z druhej frakcie častíc s granulometriou pod 32 mikrónov, pričom hmotnostné percento nadsietneho na site 32 mikrónov tvorí 10 až 90 %.

Granulometrickú rovnováhu časti (prvá frakcia/druhá frakcia) v zmesi je možné korigovať alebo upraviť zoradením parametrov drviča.

Tak napríklad k modifikácii granulometrickej rovnováhy sa oddelí frakcia suchých častíc a zvyšujúca frakcia suchých častíc sa podrobí drveniu a častice oddelenej frakcie a častice drvenej frakcie sa aspoň čiastočne zmiešajú. Napríklad sa oddelí frakcia s granulometriou pod 32 mikrónov.

Charakteristiky a podrobnosti vynálezu vyplynú z nasledujúceho opisu príkladov uskutočnenia. V tomto opise sú odkazy na pripojené obrázky 1 až 4, ktoré schematicky znázorňujú metódy podľa vynálezu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1

Podľa metódy na obrázku 1 prebieha v stupni 1 hydratácia CaO s použitím vody a vápna v dostatočnom pomere s cieľom získať hydroxid vápenatý so zvyškovou vlhkosťou okolo 22 hmotnostných. Granulometria častíc CaO je v rozmedzí 0 až 2 mm a reakcia okolo 45 °C/min.

V stupni 2 sa suší hydroxid vápenatý, pripravený v stupni 1, aby sa znížil obsah vody pod 2 % hmotnostné, výhodnejšie pod 1 %. Sušenie v opisovanej metóde je nepriameho typu (hydroxid vápenatý nie je v priamom kontakte so spaľovanými plynmi). V skutočnosti sa sušenie uskutoční pomocou vzduchu s nízkym obsahom CO₂ (obsah CO₂ je pod 400 mg/Nm³). Tento vzduch, zohriaty na 400 °C, sa vstrekuje do sušiča 2 a vychádza z komory pri teplote okolo 130 °C. Ku koncu sušenia teplota povrchu zŕn hydratovaného vápna je nad 110 °C.

SK 281798 Β6

Hydroxid vysušený v stupni 2 má obsah vlhkosti pod 1 %, výhodnejšie pod 0,5 %. Tento vysušený hydroxid sa privedie do drviča 3, ktorého parametre sú upravené tak, aby sa na výstupe z drviča okamžite získali častice s dopredu stanoveným granulometrickým rozdelením. Operácia drvenia sa uskutoční v atmosfére s nízkym obsahom CO₂.

Po usušení a drvení obsah CO₂ častíc hydroxidu vápenatého je vyšší o menej ako 0,3 % ako pri časticiach pred sušením a drvením.

Obr. 2

Metóda podľa obrázku 2 je podobná metóde ako na obrázku 1, ale drvené častice vychádzajúce z drviča 3 sa privedú do aerodynamického separátora 4, kde sa z nich oddelí časť častíc s granulometriou väčšou ako 32 pm (napríklad frakcie D častíc väčších ako 100 pm). Zo separátora 4 potom odchádzajú častice C hydroxidu vápenatého, ktoré majú požadovanú granulometrickú bilanciu (rovnováhu) + ako 32 pm/ - ako 32 pm. Pokiaľ ide o frakciu D, táto môže byť recyklovaná do drviča 3.

Pri tejto metóde sa operácia sušenia, aerodynamická separácia a drvenie vykonajú vo vzduchovej atmosfére s nízkym obsahom CO₂ (obsah CO₂ pod 400 mg/Nm³).

Po sušení, aerodynamickej separácii a drvení obsah CO₂ častíc hydroxidu vápenatého bol vyšší o menej ako 0,3 % ako pri časticiach pred sušením, aerodynamickou separáciou a drvením.

Obr. 3

Metóda podľa obrázku 3 je podobná metóde podľa obrázku 1, ale vysušený hydroxid vápenatý ide pred drvením do stupňa 4 do aerodynamickej separácie. Granulometrická frakcia častíc väčších ako 32 pm (E) sa privedie do drviča, aby sa korigovala granulometria tejto frakcie. Frakcia drvených častíc G vychádzajúca z drviča sa potom zmieša s granulometrickou frakciou F častíc pod 32 pm, prichádzajúcich zo separátora 4.

Pri tejto metóde sa operácia aerodynamickej separácie a drvenia uskutoční vo vzduchovej atmosfére s nízkym obsahom CO₂ (obsah CO₂ pod 400 mg/Nm³).

Po sušení, aerodynamickej separácii a drvení obsah CO₂ častíc hydroxidu vápenatého je vyšší o menej ako 0,3 % ako pri časticiach pred sušením, aerodynamickou separáciou a drvením.

Obr. 4

Pri metóde podľa obrázku 4 (ktorá je preferovanou metódou) sa v stupni 1 hasí nehasené vápno obsahujúce CO₂ pod 1,5 % (napríklad 1,2 %), s reakciou nad 40 °C/min. a s granulometriou v rozmedzí 0 až 2 mm. Použije sa dostatočné množstvo vody, aby sa získala zmes častíc hydroxidu vápenatého so zvyškovou vlhkosťou 22 %.

Táto zmes vlhkého hydroxidu vápenatého sa privedie do sušiča/drviča, ktorým prechádza horúci vzduch s obsahom CO₂ pod 350 mg/tn³. Teplota vzduchu vháňaného do sušiča/drviča je 450 °C a vzduch vychádzajúci zo sušiča/drviča má teplotu okolo 130 °C.

Operácia drvenie/sušenie sa uskutoční tak, aby sa získala zmes častíc hydroxidu vápenatého s obsahom vlhkosti pod 1 % a s požadovanou granulometrickou rovnováhou.

Obsah CO₂ zmesi častíc hydroxidu vápenatého po sušení bol pod 1,5 %. Tento obsah CO₂ zmesi častíc hydroxidu vápenatého po sušení a drvení môže byť o menej ako 0,3 % vyšší ako obsah CO₂ zmesi častíc hydroxidu vápenatého pred sušením a drvením (počítané na hmotnosť sušiny). Touto metódou sa teda obmedzuje nežiaduca karbonácia častíc hydroxidu vápenatého v priebehu sušenia a dr venia. Karbonácia (absorpcia CO₂) nepriaznivo ovplyvňuje prístup k pórom.

Priemerný špecifický povrch (stanovený metódou BET) zmesi častíc hydroxidu vápenatého po sušení/drvení bol 48 m²/g a objem pórov (objem pórov desorbujúcich dusík s pórami s priemerom pod) 1000.10'¹⁰ m bol 0,26 cm³/g a ako parciálny objem pórov (objem pórov desorbujúcich dusík pri priemere pórov 100.10'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m) bol 0,16 cm³/g.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zoradením parametrov drviča/sušiča a s použitím metódy podľa obrázku 4 boli pripravené rôzne zmesi podľa vynálezu. Takto pripravené zmesi boli analyzované s cieľom určiť parametre, ktoré možno vybrať z nasledujúcich:

- totálny (celkový) objem pórov (PVTOT) v cm³ (objem pórov desorbujúcich dusík, pozostávajúci z pórov s priemerom pod 1000.10'¹⁰ m, počítaný metódou BHJ za predpokladu valcovej geometrie pórov);

- parciálny (čiastkový) objem pórov 1OO.1O'¹⁰ až 4OO.1O¹⁰m (PVpart) v cm³/g (parciálny objem dusík desorbujúcich pórov, pozostávajúcich z pórov s priemerom v rozmedzí 100.10° až 400.10’¹⁰ m, počítaný metódou BJH za predpokladu valcovej geometrie pórov);

- stredný priemer pórov (D50) v pm (geometrický priemer);

- granulometrická frakcia nad 32 pm (F₊₃₂) v hmotnostných percentách;a

- granulometrická frakcia pod 32 pm (F.₃₂) v hmotnostných percentách.

A nakoniec, pri niektorých zmesiach je to strata (pokles) pri zaťažení (LL=loss in load), vyjadrená v mm vody na mm vrstvy, ktorou prechádza plyn s rýchlosťou 1 cm/s pri teplote 150 “C. Táto strata pri zaťažení, ktorá je mierou permeability (priepustnosti), bola meraná modifikovanou metódou Blaineho permeametrie (index pórovitosti 0,74 -

- 0,75) a s použitím Kozeny-Carmanovej rovnice.

Nasledujúca tabuľka I obsahuje parametre charakterizujúce zmesi častíc hydroxidu vápenatého, ktoré boli pripravené:

Tabuľka I

	1	2		4	S	6
F.32	()	10	20	30	50	100
F-n	100	90	80	70	50	0
D50	8	13	17	20	29	56
PVtot	0.18	0.18	0.19	0.18	0.22	0.2
PVpART	0.1	0.1	0.11	0.1	0.14	0.12
LL	866	756	736	556	223	29

Táto tabuľka I ukazuje, že úpravou granulometrického rozloženia zmesi podľa vynálezu je možné znížiť stratu pri zaťažení o faktor 2 až 4 a to tým, že zvolíme granulometrické rozloženie F₊₃₂/F.₃₂ v rozmedzí od 30/70 do 50/50, namiesto rozloženia 0/100.

Táto tabuľka I tiež dokazuje, že totálny objem pórov pozostáva väčšinou z pórov s priemerom v rozmedzí 100.10'¹⁰ až 4OO.1O'¹⁰ m. Pomer PVpart/PVtot j^e väčší ako 1/2.

Skúšky zachytávania v pevnej vrstve

Testy zachytávania SO₂ (laboratórne testy v pevnej vrstve) boli uskutočnené s použitím zmesí čísla 3 a 4 z tabuľky I, ako aj s časticami hydroxidu vápenatého pripravenými metódami, opísanými v úvode k týmto špecifikáciám.

Tieto testy boli uskutočnené nasledujúcim spôsobom:

Do prístroja s pevnou vrstvou bolo vložené 360 mg častíc hydroxidu vápenatého a 30 g piesku. Touto vrstvou prechádzal počas 2 hodín plyn obsahujúci 1500 ppm SO₂ s 9 % vlhkosťou, ktorého teplota bola 300 “C. Množstvo plynu, ktoiý prešiel za 2 hodiny, zodpovedalo množstvu plynu s obsahom SO₂ stechiometricky potrebným na premenu všetkého hydroxidu vápenatého na síran vápenatý. Plyn, ktorý prešiel vrstvou sa analyzuje infračerveným analyzátorom, ktorým sa odmeria obsah SO₂.

Hladina zachytávania sa určí podľa nasledujúceho vzorca (A-B)/A, kde:

A je celkové množstvo SO₂ pridávaného počas 2 hodín, B je celkové množstvo SO₂ odchádzajúceho počas 2 hodín.

Tieto testy dokázali, že pri dvoch vzorkách bolo možné dosiahnuť hladiny zachytávania SO₂ 52 a 53 %, pričom hladina zachytávania pri časticiach podľa dokumentu PCT/BE 91/00082 mala menej ako 35 %.

Rad testov spracovania dymu zo spaľovien domáceho odpadu vybavených rukávovým filtrom ukázal, že častice podľa tohto vynálezu umožňujú dosiahnuť oveľa väčšiu účinnosť spracovania kyslých plynných odpadkov, než aké je možné dosiahnuť s použitím častíc Ca(OH)₂ známeho typu a najmä typu podľa dokumentu PCT-BE 91/00082. Tieto testy tiež ukázali, že vďaka presnému výberu granulometrie (zmes číslo 4 z tabuľky I) je dávkovanie častíc podľa vynálezu ľahké a presné, takže je možné použiť množstvo skutočne potrebné na dané spracovanie dymu.

Tiež bolo pozorované, že pri rovnakej účinnosti spracovania dymu obsahujúceho SO₂ a HC1 potrebné množstvo absorbentu je menšie o viac ako 30 %, ak sa použije zmes podľa vynálezu namiesto častíc klasického haseného vápna. Tak napríklad na dosiahnutie viac ako 99 % odstránenia SO₂ a HC1 v dyme, množstvo zmesi podľa vynálezu zodpovedalo menej ako 2,5-násobku stechiometricky potrebného množstva, pričom na dosiahnutie rovnakej 99 % účinnosti množstvo klasického haseného vápna zodpovedalo viac ako štvornásobku stechiometricky potrebného množstva.

V priebehu týchto testov teplota čistených dymov kolísala medzi 130 až 230 ^DC, pričom obsah SO₂ a HC1 kolísal v rozmedzí 100 až 300 mg/Nm³, resp. pri HC1 medzi 800 až 1500 mg/Nm³.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Častice hydroxidu vápenatého s obsahom vlhkosti pod 2 % hmotnostné, so špecifickým povrchom väčším ako 30 m²/g, s totálnym objemom pórov desorbujúcich dusík najmenej 0,1 cm³/g, a s obsahom CO₂ pod 2 %, v y znatujúce sa tým, že tieto častice sú vo forme zmesi pozostávajúcej z prvej frakcie častíc s granulometriou pod 32 mikrónov a z druhej frakcie častíc s granulometriou nad 32 mikrónov, pri hmotnostnom percente nadsietnej časti na site 32 mikrónov v rozmedzí 20 až 50 %. Pri týchto časticiach objem pórov desorbujúcich dusík, pozostávajúci z pórov s priemerom 100 až 400 Ä je väčší ako 0,1 cm³/g.
2. Častice podľa nároku 1,vyznačujúce sa t ý m , že hmotnostné percento nadsietnej časti na site 32 mikrónov je v rozmedzí 30 až 40 %.
3. Častice podľa nároku 2, vyznačujúce sa t ý m , že hmotnostné percento nadsietnej časti na site 32 mikrónov je 35 % .
4. Častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že objem pórov desorbujúcich dusík, definovaný pórmi s priemerom 100 až 400 A je väčší ako 0,12 cm³/g.
5. Častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že objem pórov desorbujúcich dusík, definovaný pórmi s priemerom 100 až 400 A je väčší ako 0,15 cm³/g.
6. Častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že objem pórov desorbujúcich dusík, definovaný pórmi s priemerom 100 až 400 A je väčší ako 0,20 cm³/g.
7. Častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že častice hydroxidu vápenatého prvej frakcie majú stredný priemer pod 10 mikrónov.
8. Častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že častice hydroxidu vápenatého druhej frakcie majú stredný priemer v rozmedzí 50 až 80 mikrónov.
9. Častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že majú fluiditu v rozmedzí 40 až 50.
10. Spôsob prípravy častíc podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m , že častice CaO s priemerom pod 5 mm a reakciou väčšou ako 30 °C/min. sa hasia dostatočným množstvom vody na získanie hydroxidu vápenatého so zvyškovou vlhkosťou 15 až 30 % hmotnostných, a tento hydroxid vápenatý sa suší plynom s teplotou pod 500 °C, najmenej však 110 °C a s obsahom CO₂ pod 500 mg/Nm³, až sa zvyšková vlhkosť zníži pod 2 % a časť vysušených alebo súčasne sušených častíc hydroxidu vápenatého sa podrobí drveniu za prítomnosti plynu s obsahom CO₂ pod 500 mg/Nm³ a týmto drvením na jeho konci alebo po pridaní častíc vysušených, ale nedrvených častíc hydroxidu vápenatého, sa získa zmes častíc pozostávajúcich z prvej frakcie častíc s granulometriou po 32 mikrónov a z druhej frakcie častíc s granulometriou nad 32 mikrónov, pričom hmotnostné percento nadsietneho podielu na site 32 mikrónov musí byť v rozmedzí 20 až 50 %.
11. Spôsob prípravy častíc podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že častice CaO s priemerom pod 5 mm a a reakciou väčšou ako 30 °C/min. sa hasia dostatočným množstvom vody na získanie hydroxidu vápenatého so zvyškovou vlhkosťou v rozmedzí 15 až 25 % hmotnostných.
12. Spôsob prípravy častíc podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že častice CaO s priemerom pod 5 mm a reakciou väčšou ako 30 °C/min. sa hasia dostatočným množstvom vody na získanie hydroxidu vápenatého so zvyškovou vlhkosťou v rozmedzí 21 až 23 % hmotnostných.
13. Spôsob prípravy častíc podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10 až 12, vyznačujúci sa tým, že sa použijú častice CaO s granulometriou v rozmedzí 0 až 2 mm.
14. Spôsob prípravy častíc podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10 až 13, vyznačujúci sa tým, že sa použijú častice CaO s reaktivitou väčšou ako 40 °C/min.
15. Spôsob prípravy častíc podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10 až 14, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že sušenie a drvenie sa uskutoční v atmosfére s obsahom CO₂menším ako 350 mg/ Nm³.

SK 281798 Β6
16. Použitie častíc podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9 na spracovanie dymových plynov.
17. Použitie častíc podľa nároku 16, keď častice pripravené podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9 sú vložené vstrekovaním do dymových plynov a po vložení týchto častíc sú dymové plyny filtrované rukávovým filtrom.