SK66197A3

SK66197A3 - Method for separating gaseous pollutants from hot process gases

Info

Publication number: SK66197A3
Application number: SK661-97A
Authority: SK
Inventors: Stefan Ahman; Nils Bringfors
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1997-10-08
Also published as: RO115421B1; UA52592C2; ZA959876B; JPH10509914A; SE9404105L; HUT77637A; SE504440C2; EE04049B1; HU220402B; BR9509831A; WO1996016722A1; AU4126496A; CN1167450A; RU2147919C1; KR100384589B1; CZ157497A3; PL320426A1; SE9404105D0; SI9520141A; FI972233A0

Description

Vynález sa týka spôsobu oddeíovania plynných nečistôt, napríklad oxidu siričitého, z horúcich prevádzkových plynov, napríklad dymových plynov, pri ktorom prevádzkové plyny prechádzajú kontaktným reaktorom, do ktorého je do prechádzajúcich prevádzkových plynov privádzaný zvlhčený časticový absorpčný materiál, reaktívny s plynnými nečistotami za účelom premenenia uvedených nečistôt na oddelíteíný prach, nato sa prevádzkové plyny vedú cez prachový odlučovač, v ktorom sa z nich oddelí prach a vyčistené prevádzkové plyny sa následne vypustia, pričom Časť prachu, separovaného v prachovom odlučovači, sa vedie do zmiešavača, v ktorom sa zmieša s vodou a v takto zvlhčenom stave sa recirkuluje ako absorpčný materiál tak, že sa zavedie spoločne s äalším čerstvým absorbentom do prevádzkových plynov, ktoré majú byť čistené.

Doterajší stav techniky

Vyššie uvedený spôsob oddeíovania plynných nečistôt z horúcich prevádzkových plynov je známy napríklad z patentov SE 8504675-3 a SE 904106-5· Podie týchto dvoch dokumentov sa ako čerstvý absorbent výhodne používa hasené vápno /hydroxid vápenatý/ v časticovej forme. Tento absorbent sa zmieša s prachom, ktorý sa oddelil . z prevádzkových plynov v prachovom odlučovači a táto zmes sa následne zmieša s vodou a v takto zvlhčenom stave zavedie do dymových plynov, ktoré sa nachádzajú v kontaktnom reaktore. Hasené vápno je veími/drahé, a preto sa uskutočnil celý rad experimentov zameraných na použitie páleného vápna namiesto haseného vápna, ktoré je v porovnaní s haseným vápnom lacnejšie. Pri týchto experimentoch sa použilo zariadenie, v ktorom sa pálené vápno najprv hasilo, t.j. oxid vápenatý sa premenil reakciou s vodou na hydroxid vápenatý. Také zariadenia na hasenie páleného vápna sú drahé, čo v praxi znamená, že sa nedosiahol očakávaný prínos, ktorým malo byť zníženie finančných nákladov.

Cielom vynálezu teda bolo poskytnutie spôsobu oddeíovania plynných nečistôt z horúcich prevádzkových plynov, pri ktorom sa dá nahradiť hasené vápnom páleným vápnom a ktorý nevyžaduje drahé separačné zariadenie na hasenie páleného vápna.

Podstata vynálezu

Tieto ciele sa pódia vynálezu dosiahnu pomocou typu spôsobu popísaného v úvodnej časti a charakteristického tým, že sa ako čerstvý absorbent pridá pálené vápno a že sa hlavná časť prachu, separovaného v prachovom odlučovači, dodá do zmiešavača a vypustí zo zmiešavača v podstate v kontinuálnom prúde, pričom prach sa drží v zmiešavači tak dlho a recirkuluje toíkokrát, koíkokrát je to potrebné na to, aby bol celkový čas zdržania páleného vápna dostatočne dlhý na to, aby pálené vápno zreagovalo v podstate s celým množstvom vody, dodaným do zmiešavača, a aby vytvorilo hasené vápno.

- 3 Čerstvý absorbent vo forme páleného vápna sa dodáva výhodne do zmiešavača, ale taktiež sa môže pridač k tej časti prachu, ktorá sa separovala v prachovom odlučovači a dodala do zmiešavala.. Alternatívne je možné pálené vápno zaviesč priamo do dymových'plynov, ktoré sa nachádzajú v kontaktnom reaktore.

Za účelom fluidizácie prachu, zmiešavaného v zmiešavači, a teda zlepšenia homogenity zmesi je vhodné zavádzač do zmiešavača prúd vzduchu.

Stručný popis obrázkov

Vynález bude teraz popísaný detailnejšie s odkazmi na priložený obrázok, ktorý schematicky znázorňuje zariadenie na čistenie dymových plynov, odvádzaných z centrálnej teplárne, spaíujúcej uhlie, pričom čistiace zariadenie je vybavené zariadením, potrebným na uskutočňovanie spôsobu podía vynálezu.

Obrázok znázorňuje schematicky zariadenie na čistenie dymových plynov z centrálnej teplárne j_, spaíujúcej uhlie, pričom uvedené dymové plyny obsahujú prach, napríklad lietavý popolček, a plynné nečistoty, napríklad oxid siričitý. Predhrievacie zariadenie j? je navrhnuté na prevádzanie tepla z horúcich dymových plynov na vzduch, ktorý je pomocou ventilátora 3. dopravovaný potrubím 2a do centrálnej teplárne.

Horúce dymové plyny sú dopravované potrubím 4 do prachového odlučovača 5, ktorý je znázornený ako elektrostatický

- 4 precipitátor /t.j. zrážacia nádoba/ s tromi postupnými zrážacími jednotkami, ktorými sa vedú dymové plyny, ktoré majú byť čistené. Dymové plyny, vyčistené týmto spôsobom, sú vedené potrubím 6 do ventilátora 7 dymových plynov, ktorý odvádza tieto plyny potrubím 8 do komína 2 ⁰ odtiaí do okolitej atmosféry. Prachovým odlučovačom môže byť aj vákuový filter.

Súčasťou potrubia 4 je vertikálna časť, ktorá tvorí kontaktný reaktor 1 0. Zmiešavač 11 je pripojený ku kontaktnému reaktoru 1Q v jeho dolnej Časti. Zmiešavač 11 zavádza časticový absorpČný materiál, ktorý je reaktívny s plynnými nečistotami, nachádzajúcimi sa v dymových plynoch, v mokrom stave do dymových plynov v dolnej časti kontaktného reaktora 10. Tento absorpčný materiál premení plynné nečistoty na prach, ktorý sa oddelí v odlučovači 5,.

Prachové častice, oddelené v uvedenom odlučovači 5 ^sazhromaždia v násypníkoch 12 zrážacích jednotiek. Hlavná časť nazhromaždených prachových Častíc sa recirkuluje v systéme spôsobom, ktorý bude neskôr popísaný podrobnejšie. Zvyšok zhromaždených prachových Častíc sa transportuje preč spôsobom, ktorý nebude podrobnejšie popísaný, napríklad pomocou skrutkového dopravníka.

Zmiešavačom 11 je zmiešavač typu popísaného v dokumente SE 9404104-3. Zmiešavač 11 má teda v podstate tvar škatule s dvojitým dnom. Medzi týmito dnami, z ktorých horné je tvorené napnutou fluidizačnou polyesterovou tkaninou 13, sa nachádza komŕa 14, do ktorej sa prívodným vzduchovým potrubím 15 privádza vzduch, potrebný na fluidizáciu Časticového absorpčného

- 5 materiálu, nachádzajúceho sa v zmiešavací.11. Voda sa do zmiešavača 11 dodáva vodným prívodným potrubím 16 a tryskami j_7, ktoré sú usporiadané v hornej časti zmiešavača; Časticový materiál, ktorý má byť zmiešavaný, sa privádza do zmiešavača 11 dvoma vstupnými otvormi 18 a 19 na vstupnom konci zmiešavača.Zmiešavač 11 Šalej obsahuje mechanický miešací mechanizmus 20., tvorený dvoma samostatnými paralelnými miešadlami /z ktorých jedno je znázornené na obrázku/. Obidve tieto miešadlá majú horizontálny hriadeí, na ktorom je namontovaná množina naklonených elipsovitých dosiek. Aby mohol zmiešavač 11 nepretržite zásobovať kontaktný reaktor H) dobre premiešaným zvlhčeným absorpčným materiálom, zasahuje výstupný koniec zmiešavača 11 do kontaktného reaktora 10« pričom v časti zmiešavača zasahujúcej do reaktora sa uskutočňuje prietok, ktorým sa odvádza uvedený materiál zo zmiešavača do reaktora.

Tá časť prachových častíc, zhromaždených v násypníkoch 12 zrážacích jednotiek, ktorá sa má recirkulovať v systéme, sa zavedie vstupným otvorom 19 do zmiešavača 11. Časticové pálené vápno /oxid vápenatý/, ktorý se má zmiešať s prachovými časticami, zavedenými do zmiešavača vstupným otvorom 19, sa zavedie do zmiešavača vstupným otvorom 18. Zmes sa zvlhčí vodou, privedenou do zmiešavača dýzami 17» úlohou vody, privádzanej dýzami 17. je taktiež hasenie páleného vápna, privádzaného do zmiešavača 11. vSaka konštrukcii mechanického miešacieho mechanizmu 20 a fluidizácii.časticového materiálu, zavedeného do zmiešavača 11, zmiešavač produkuje homogénne zvlhčenú homogénnu zmes časticového materiálu,

- 6 ktorá sa ako absorpčný materiál dopravuje prietokom 21 zmiešavača 11 kontinuálne do kontaktného reaktora 1 0. Čas zdržania časticového materiálu v zmiešavači 11 je rádovo 5 až 60 sekúnd, výhodne 10 až 20 sekúnd.

Cas zdržania, ako bol stanovený vyššie /10 až 20 s/, . časticového materiálu v zmiešavači 11, t.j. čas, v priebehu ktorého sú častice vápna vo zvlhčenom stave, je dostatočný na to, aby pálené vápno malo čas zreagovať s celým množstvom vody, pridaným za účelom hasenia a vytvoriť hasené vápno. Táto reakcia je relatívne pomalá a trvá niekolko minút.

Vynález bude teraz podrobnejšie popísaný pomocou doluuvedeného teoretického príkladu. Príklad stanoví podmienky prevládajúce na obrázku v miestach A, Ba C, t.j. v potrubí 4 pred zmiešavačom 1_J_, v reaktore 10 za zmiešavačom 11 na vstupe do odlučovača 2» resp. na výstupe z odlučovača 5.

	A	B	. C
Prietok plynu (rn^/hod)	100 000	103 993	103 993
Teplota plynu (°C )	125	65	65
Koncentrácia S0_? (ppm)	1 150	280	172
Koncentrácia prachu (g/m^J)	20	1 000	<0,03

Prach v bode A predstavuje v podstate lietavý popolček, pričom prach v bode B predstavuje lietavý popolček a absorpčný materiál.

V bode D sa vypustí 2 930 kg prachu za hodinu,. pričom

000 kg predstavuje lietavý popolček.

V tomto príklade časticový absorpčný materiál, obsahujúci pálené vápno, ktoré sa hasí, cirkuluje v systéme pred bodom D priemerne približne 35-krát /Ί,Ο x 103 933/2930 » 357. Celkový čas zdržania absorpčného materiálu v zmiešavači 11 je teda 350 až 370 s, t.j. rádovo 6 až 12 minút, čo je dostatočný čas na hasenie páleného vápna.

Celková spotreba vody vo vyššie popísanom príklade je

366 1/hod, z čoho 152 1/hod je potrebné na hasenie vápna. Ak sa toto množstvo vody spotrebuje, obsah vlhkosti v absorpčnom materiáli, vypustenom zo zmiešavača 11_;je približne 6 %. Je samozrejmé, že v závislosti od zloženia zmesi sa bude obsah vlhkosti v absorpčnom materiáli meniť, avšak je vhodné, ak sa obsah vlhkosti v absorpčnom materiáli v závislosti od jeho zloženia pohybuje v rozmedzí od 2 do 15%.

Ak je vo vyššie popísanom príklade obsah lietavého popolčeka v dymových plynoch v bode A rovný nule, t.j. v bode D sa vypustí 930 kg/hod, bude počet cirkulácií analogicky s vyššie uvedeným tvrdením rovný približne 110 /0,980 x 103 993/930 » 110/, Čo zodpovedá času zdržania 1 100 až 2 200 s, t.j. rádovo 18 až 37 minút.

fVGGf- ?*-

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob oddeíovania plynných nečistôt, napríklad oxidu siričitého, z horúcich prevádzkových plynov, napríklad dymových plynov, pri ktorom prevádzkové.plypy prechádzajú kontaktným reaktorom /10/, do ktorého je na prechádzajúce pre- .. vádzkové plyny zavádzaný zvlhčený časticový absorpčný materiál, reaktívny s plynnými nečistotami a premieňajúci uvedené nečistoty na oddeliteíný prach, nato sa prevádzkové plyny vedú cez prachový odlučovač /5/, v ktorom sa z nich oddelí prach a vyčistené prevádzkové plyny sa následne vypustia, pričom časí prachu, separovaného v prachovom odlučovači /5/, sa vedie do zmiešavača /11/, v ktorom sa zmieša s vodou a v takto zvlhčenom stave . recirkuluje ako absorpčný materiál zavedením spoločne s äalším čerstvým absorbentom do prevádzkových plynov, ktoré sa majú čistil, vyznačujúci sa tým, že sa ako čerstvý absorbent pridá pálené vápno a tým, že sa veíká Časí prachu, oddeleného v prachovom odlučovači /5/, dodá do zmiešavača /11/ a vypustí z tohto zmiešavača /11/ v podstate ako kontinuálny prúd, pričom sa prach udržiava v zmiešavači tak dlho a recirkuluje toíkokrát, aby bol celkový čas zdržania páleného vápna v zmiešavači /11/ vo zvlhčenom ..stave dostatočne dlhý na to, aby malo pálené vápno čas na zreagovanie s v podstate celým množstvom vody, ktorá bola do zmiešavača dodaná, a aby vytvorilo hasené vápno.
2. Spôsob pódia nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa čerstvý absorbent vo forme páleného vápna dodáva do zmiešavača /11/.
3. Spôsob podía nároku 1 , vyznačujúci sa t ý m , že sa čerstvý absorbent vo forme páleného vápna pridá do tej časti prachu, separovaného v prachovom odlučovači /5/, ktorá sa zavedie do zmiešavača /11/.
4. Spôsob podía národu 1,vyznačujúci sa tým, že sa čerstvý absorbent vo forme páleného vápna zavedie priamo do dymových plynov, prítomných v kontaktnom reaktore /10/.
5. Spôsob podía niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa do zmiešavača /11/ privádza prúd vzduchu, potrebný na fluidizáciu prachu miešaného v tomto zmiešavači.