SK71893A3

SK71893A3 - Method of cleaning of stream of flue gas by washing liquid

Info

Publication number: SK71893A3
Application number: SK71893A
Authority: SK
Inventors: Rudolf Nemcsek
Original assignee: Oesko Gmbh
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1994-04-06
Also published as: CZ136493A3; AT396755B; EP0578629A1; HU9301976D0; PL299623A1; ATA140292A; CZ281867B6; PL170858B1; EP0578629B1; HUT68516A; SK279861B6; DE59307376D1; HU216289B

Abstract

To purify a flue gas stream with the aid of a scrubbing liquid, which is injected into the hot flue gas stream in at least one stage (2) in a circulation, is separated off from the flue gas stream together with the condensate forming and is returned to the flue gas stream while some of the liquid is removed from the liquid circulation (6), it is proposed that the liquid removed from the liquid circulation (6) is vaporised in the hot flue gas stream before its wet purification, before the flue gas stream, cooled by this vaporisation to a temperature above the dew point, flows through a dry filter (1) connected upstream of the wet purification, in which the pollutants occurring are adsorbed and separated off.

Description

Vynález rieši úlohu tým, že vytvára spôsob čistenia prúdu dymového plynu premývacou kvapalinou, ktorá sa vstrekuje do horúceho prúdu dymového plynu aspoň v jednom stupni, ktorou sa z prúdu dymového plynu odlučuje vznikajúci kondenzát a ktorá sa opäť privádza do prúdu dymového plynu, zatiaľ čo časť kvapaliny sa z okruhu kvapaliny oddeľuje, ktorého podstata spočíva v tom, že kvapalina oddelená z okruhu kvapaliny sa v horúcom prúde dymového plynu pred jeho mokrým čistením odparuje pred tým, ako týmto odparením na teplotu nad rosným bodom ochladený prúd dymového plynu preteká suchým filtrom, ktorý je predradený mokrému čisteniu a v ktorom sa vznikajúce škodlivé látky adsorbujú a odlučujú.The invention solves the problem by providing a method of purifying a flue gas stream with a scrubbing liquid which is injected into a hot flue gas stream in at least one stage, by which the condensate formed is separated from the flue gas stream and returned to the flue gas stream. The liquid is separated from the liquid circuit, the principle being that the liquid separated from the liquid circuit is vaporized in the hot flue gas stream prior to its wet scrubbing before the cooled flue gas stream flows through the dry filter to this temperature above the dew point. is preceded by wet cleaning and in which harmful substances are adsorbed and separated.

Privádzaním premývacej kvapaliny oddelenej z mokrého čistenia a zaťaženej škodlivými látkami k prúdu dymového plynu v smere prúdenia pred mokrým čistením odpadne nutnosť čistenia tejto premývacej kvapaliny, lebo absorbované škodlivé látky zaťažujúce premývaciu kvapalinu sú prinajmenšom z najväčšej časti adsorbované v suchom filtri zaradenom pred mokrým čistením a môžu byť v suchom stave odlúčené. Nasadenie takéhoto suchého filtra predpokladá však zodpovedajúce ochladenie horúcich dymových plynov na teplotu prípustnú pre suchý filter, čo sa výhodne dosiahne odparením premývacej kvapaliny privádzanej do prúdu dymového plynu pred suchým filtrom. V každom prípade je nutné prídavné chladenie čerstvou vodou. V každom prípade je treba dbať na to, aby teplota dymového plynu zostávala nad rosným bodom, aby sa vylúčila kondenzácia pary v oblasti suchého filtra. Dymový plyn príslušne vopred vyčistený v suchom filtri sa potom podrobí mokrému čisteniu zvyčajným spôsobom v jednom alebo v dvoch stupňoch, pričom sa vstrekovaním alebo kropením premývacou kvapalinou ochladí pod rosný bod, aby sa umožnilo tvorenie zodpovedajúceho kondenzátu. Hodnota pH premývacej kvapaliny vedenej v okruhu môže byť nastavená pridaním niektorého lúhu, napríklad sodného lúhu, takže kyslé zložky ako chlorovodík, fluorovodík alebo oxid siričitý sú výhodne odlúčené.By supplying the scrubbing liquid separated from the wet scrubbing and polluted with the pollutant stream to the downstream flow prior to the scrubbing, the scrubbing liquor becomes unnecessary, since the absorbed scrubbing liquids are at least largely adsorbed in the dry filter downstream of the scrubber. be separated in a dry state. However, the use of such a dry filter presupposes a corresponding cooling of the hot flue gases to a temperature permissible for the dry filter, which is preferably achieved by evaporating the scrubbing liquid fed to the flue gas stream upstream of the dry filter. In any case, additional cooling with fresh water is required. In any case, care must be taken that the temperature of the flue gas remains above the dew point in order to avoid condensation of the steam in the area of the dry filter. The flue gas, respectively pre-cleaned in a dry filter, is then subjected to a wet scrubbing in one or two stages as usual, injecting or sprinkling the scrubbing liquid below the dew point to allow the formation of the corresponding condensate. The pH of the washing liquid conducted in the circuit can be adjusted by the addition of a caustic solution, for example sodium hydroxide solution, so that acidic components such as hydrogen chloride, hydrogen fluoride or sulfur dioxide are preferably separated.

Ak je vytvorené mokré čistenie premývacou kvapalinou vedenou v okruhu v dvoch stupňoch, potom kvapalina odvádzaná z okruhu nasledujúceho stupňa sa privádza do okruhu kvapaliny predchádzajúceho stupňa, zatial čo kvapalina odvádzaná z okruhu kvapaliny predchádzajúceho stupňa sa privádza do horúceho prúdu dymového plynu pred suchým filtrom, lebo v tomto prvom stupni je príslušne vyššia koncentrácia reakčných produktov, ako je chlorid sodný, fluorid sodný, kyslý siričitan sodný a siričitan sodný.If the wet scrubbing is performed in a two-stage circuit wash, then the liquid from the downstream circuit is fed to the liquid of the previous stage while the liquid from the previous stage fluid is fed to the hot flue gas stream before the dry filter, because in this first step, the concentration of reaction products such as sodium chloride, sodium fluoride, sodium sulfite and sodium sulfite is correspondingly higher.

Do horúceho prúdu dymového plynu môžu byť pred suchým filtrom primiešavané pomocné, prípadne adsorpčné prostriedky, prednostne hydrát vápenatý a aktívne uhlie. Hydrát vápenatý zlepšuje výkon odlučovania filtračného prostriedku, zatial čo aktívnym uhlím môžu byť výhodne adsorbované dioxíny, furány a ťažké kovy. Pevné látky, ktoré vznikajú v suchom filtri v zhromažďovacej oblasti a ktoré obsahujú aktívne uhlie a hydrát, môžu byť čiastočne v okruhu opäť privedené do prúdu dymového plynu, aby bolo možné tieto pomocné a adsorpčné prostriedky lepšie využiť.Auxiliary or adsorbents, preferably calcium hydrate and activated carbon, may be admixed to the hot flue gas stream prior to the dry filter. Calcium hydrate improves the filtration performance of the filtering agent, while activated carbon can advantageously adsorb dioxins, furans and heavy metals. The solids formed in the dry filter in the collecting area and containing activated carbon and hydrate may be partially recirculated to the flue gas stream in order to better utilize these auxiliary and adsorbent means.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na jedinom obrázku je znázornená schéma zariadenia na vykonávanie spôsobu čistenia prúdu dymového plynu premývacou kvapalinou podľa predloženého vynálezu.In a single figure, there is shown a diagram of an apparatus for performing a method of purifying a flue gas stream with a scrubbing liquid according to the present invention.

Príklad uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Znázornené zariadenie na vykonávanie spôsobu čistenia prúdu dymového plynu podľa predloženého vynálezu pozostáva v podstate zo sériového zapojenia suchého filtra 1 a dvoch premývačov 2 a 2 dymového plynu. Premývače 2 a 3. dymového plynu, ktoré predstavujú dva stupne mokrého čistenia prúdu dymového plynu, sú vytvorené vo forme valcových premývacích kolón, ktoré sú zvyčajným spôsobom opatrené vyložením z tkaniny kropeným premývacou kvapalinou a násypom výplňových telies. Premývacia kvapalina vstrekovaná prívodným potrubím 4 sa s vytváraným kondenzátom zhromažďuje v spodnej oblasti premývacích kolón pre vytváranie čerpacej zásoby, ktorá sa obehovým čerpadlom 5 v okruhu 6 kvapaliny dopravuje k prívodnému potrubiu 4. K tomuto okruhu 6 kvapaliny sa cez dávkovacie potrubie 8 zo zásobnej nádrže 7 primiešava vodný hydroxid sodný, aby bolo možné nastaviť hodnotu pH napríklad 8 až 8,5, vhodnú na odlučovanie kyslých zložiek škodlivých látok. Na tento účel sa cez vetvu 9 potrubia pripojenú k okruhu 6 kvapaliny určuje hodnota pH kvapaliny okruhu príslušným meradlom 10, ktoré je hodnoty regulátora 11, takže pri a žiadanej hodnoty je motor 12.The illustrated apparatus for carrying out the method for purifying the flue gas stream according to the present invention consists essentially of a series connection of a dry filter 1 and two flue gas scrubbers 2 and 2. The flue gas scrubbers 2 and 3, which represent two stages of wet scrubbing of the flue gas stream, are in the form of cylindrical scrubbing columns, which are normally provided with a lining of the fabric with sprinkled scrubbing liquid and filler fill. The washing liquid injected through the inlet conduit 4 collects with the condensate formed in the lower region of the pumping columns to be pumped, which is transported to the inlet conduit 4 through the circulation pump 5 in the liquid circuit 6. aqueous sodium hydroxide is added to adjust the pH, for example, from 8 to 8.5, suitable for separating the acidic components of the pollutants. For this purpose, the pH of the liquid of the circuit is determined via a pipe branch 9 connected to the liquid circuit 6 by means of a corresponding meter 10, which is the value of the regulator 11, so that at a set point the motor 12.

pripojené k vstupu skutočnej vzniknutom rozdieli skutočnej dávkovacieho čerpadla 13 cez zodpovedajúci nastavovací člen 14 riadený v zmysle porovnania skutočnej a žiadanej hodnoty. Ak majú byť nielen v suchom filtri, ale i v stupni mokrého čistenia odlučované ťažké kovy, môže byť hodnota pH znížená na hodnotu menšiu ako 7. Pre odlučovanie oxidov dusíka môže byť hodnota pH zvýšená nad 9.connected to the input of the actual resulting difference of the actual metering pump 13 via the corresponding adjusting member 14 controlled in terms of comparison of the actual and the set point. If heavy metals are to be separated not only in the dry filter but also in the wet cleaning stage, the pH may be lowered to less than 7. For the separation of nitrogen oxides, the pH may be raised above 9.

Časť kvapaliny z okruhu 6 kvapaliny sa odčerpáva čerpadlomA portion of the liquid from the liquid circuit 6 is pumped through the pump

15, ktoré privádza oddelenú premývaciu kvapalinu v prípade premývača 2 dymového plynu cez potrubie 16 do premývača 2. dymového plynu, zatiaľ čo premývacia kvapalina oddelená z okruhu 6 kvapaliny premývača 2 dymového plynu sa dopravuje cez dopravné potrubie 17 do prúdu dymového plynu v miešacej komore .18, aby dymový plyn pred vstupom do suchého filtra χ bol ochladený na teplotu prípustnú pre suchý filter 1 nad rosným bodom. Po privedení premývacej kvapaliny potrubím 17 sa teplota dymového plynu sleduje teplotným čidlom 19, aby pred prekročením najvyššej prípustnej teploty pre suchý filter 1 mohla byť do miešacej komory 18 privedená potrubím 20 pre čerstvú vodu prídavná chladiaca voda. Pomocou príslušného regulátora 21 môže byť príslušne ovládaný nastavovací člen 22 prítokového ventilu 23 v potrubí 20 pre čerstvú vodu.15, which supplies a separate scrubbing liquid in the case of the flue gas scrubber 2 via line 16 to the scrubber 2, while the scrubbing liquid separated from the flue gas scrubber liquid circuit 6 is conveyed via the conveying line 17 to the flue gas stream in the mixing chamber. 18 so that the flue gas is cooled to the temperature allowed for the dry filter 1 above the dew point before entering the dry filter χ. After the scrubbing liquid has been supplied via line 17, the temperature of the flue gas is monitored by a temperature sensor 19 so that additional cooling water can be supplied to the mixing chamber 18 via the fresh water line 20 before the maximum permissible temperature for the dry filter 1 is exceeded. By means of the respective regulator 21, the inlet valve adjuster 22 in the fresh water line 20 can be actuated accordingly.

Pred vstupom do suchého filtra 1 sa do prúdu dymového plynu primiešava vápenný hydrát a aktívne uhlie, pričom tieto prostriedky sa odoberajú cez dávkovací šnek 25 zo zásobnej nádrže 24 a cez dúchadlo 26 sa dopravujú do potrubia 27 dymového plynu. Vápenný hydrát tejto zmesi zlepšuje výkon odlučovania suchého filtra 1, ktorý je s výhodou zostavený pomocou filtračných hadíc z teflonu, zatiaľ čo pomocou aktívneho uhlia môžu byť adsorbované dioxíny, furány, ako i ťažké kovy. Pevné látky, ktoré sa odlučujú a zhromažďujú na dne suchého filtra 1, sa odvádzajú odvádzacím šnekom 28 na ďalšie spracovanie. Aby sa zmes aktívneho uhlia a vápenného hydrátu výhodne využila, môže sa časť týchto pevných látok v okruhu opäť zavádzať do prúdu odpadového plynu.Before entering the dry filter 1, lime hydrate and activated charcoal are mixed into the flue gas stream, which are withdrawn via a metering screw 25 from the storage tank 24 and conveyed via the blower 26 to the flue gas line 27. The lime hydrate of this mixture improves the separation performance of the dry filter 1, which is preferably assembled using teflon filter hoses, while dioxins, furans, and heavy metals can be adsorbed with activated carbon. The solids that are collected and collected at the bottom of the dry filter 1 are removed by means of a discharge screw 28 for further processing. In order to advantageously use a mixture of activated carbon and lime hydrate, some of these solids in the circuit can be reintroduced into the waste gas stream.

Dymový plyn ochladený pred suchým čistením napríklad na 150 až 240 °C po suchom čistení v suchom filtre 1 sa vo vstrekovacom chladiči 29 obsahujúcom Venturiho trubicu a predradenom premývači 2 dymového plynu adiabaticky ochladí na teplotu pod 80 °C, pričom vstrekovaná chladiaca kvapalina sa cez potrubie 30 odoberá z okruhu 6 kvapaliny premývača 2 dymového plynu. Ak teplota prúdu dymového plynu privádzaného do premývača 2 dymového plynu prekročí vopred danú hornú hraničnú teplotu, napríklad 90 °C, čo sa zistí teplotným čidlom 31, môže byť sacie dúchadlo 32 zaradené na dopravu dymového plynu za premývačom 2 dymového plynu odpojené cez regulátor 33. ktorý ovláda hnací motor 34 sacieho dúchadla 32 cez nastavovací člen 35. Rovnakým spôsobom môže byť sacie dúchadlo 32 odpojené, keď teplota dymového plynu vo vnútri premývača 2 dymového plynu prekročí vopred danú hraničnú hodnotu.The flue gas cooled before dry scrubbing, for example to 150 to 240 ° C after dry scrubbing in dry filter 1, is adiabatically cooled to below 80 ° C in an injector 29 containing a venturi tube and upstream scrubber 2, whereby the injected coolant is passed through a duct. 30 removes flue gas scrubber 2 from circuit 6. If the temperature of the flue gas stream fed to the flue gas scrubber 2 exceeds a predetermined upper limit temperature, for example 90 ° C, as determined by the temperature sensor 31, the suction blower 32 may be connected to transport the flue gas downstream of the flue gas scrubber 2 via regulator 33. In the same way, the suction blower 32 can be switched off when the temperature of the flue gas inside the flue gas scrubber 2 exceeds a predetermined threshold.

Dymový plyn ochladený na teplotu pod rosným bodom sa vo vnútri premývača 2 dymového plynu podrobí zvyčajným spôsobom mokrému čisteniu zavedením premývacej kvapaliny cez prívodné potrubie 4, pričom premývacia kvapalina, ktorá prijíma vznikajúci kondenzát s absorbovanými škodlivými látkami, pripadne reakčnými produktmi, je vedená v okruhu 6 kvapaliny vyššie popísaným spôsobom. Pred výstupom z premývača 2 dymového plynu je usporiadaný kvapkový odlučovač, ktorý zamedzuje strhávaniu jemných kvapôčok kvapaliny prúdom dymového plynu. Dymový plyn predbežne vyčistený mokrým čistením sa vedie spojovacím potrubím do ďalej zaradeného premývača 3 dymového plynu, v ktorom sa podobným spôsobom vykoná konečné čistenie. Zatiaľ čo v premývačiThe flue gas cooled to a temperature below the dew point is normally subjected to wet scrubbing within the flue gas scrubber 2 by introducing a scrubbing liquid through the inlet pipe 4, the scrubbing liquid which receives the resulting condensate with absorbed harmful substances or reaction products. liquids as described above. A droplet separator is provided upstream of the flue gas scrubber 2 to prevent entrainment of fine liquid droplets by the flue gas stream. The flue gas pre-cleaned by wet scrubbing is passed through a connecting line to a downstream scrubber 3 in which the final scrubbing is carried out in a similar manner. While in the washer

2. dymového kvapaliny kvapaliny kvapaliny napájačie plynu sa nahrádza premývača nahrádza potrubie podiel podielom prúdu čerstvou okruhu 6 okruhu 6 oddelený z oddeleným z plynu, sa tento podiel ktorá sa vstrekuje cez kvapaliny kvapaliny dymového vodou, ktorá sa vstrekuje do premývača 2 dymového plynu. Po zodpovedajúcom odlúčení kvapiek sa vyčistený dymový plyn vedie cez potrubie 38 do odťahového komína 39, pričom do potrubia 38 môže byť zaradený tlmič 40 zvuku, prípadne opatrený vykurovaním 41, aby bola potlačená kondenzácia vodnej pary pri výstupe dymových plynov z odťahového komína 39.2. Smoke liquid Liquid feed gas liquid is replaced by a scrubber replacing the pipeline fraction by fraction of the fresh circuit 6 circuit 6 separated from the separated from the gas, this fraction which is injected through the liquid of the flue water liquid which is injected into the flue gas scrubber 2. After adequate dropping of the droplets, the cleaned flue gas is passed through duct 38 to the flue gas chimney 39, and a dampener 40 may be included in the duct 38, optionally provided with heating 41 to suppress water vapor condensation when flue gases exit the flue.

Ako je z obrázku bez ďalšieho výkladu zrejmé, privádzaním podielov kvapaliny oddelených z mokrého čistenia do horúcich dymových plynov a nasledujúcim suchým čistením dymových plynov ochladených na teplotu nad rosným bodom môže byť vylúčený podiel premývacej kvapaliny, ktorý by bolo potrebné čistiť, čo podstatne zníži náklady na takéto čistiace zariadenia a prináša väčšiu znášanlivosť so životným prostredím. 'As can be seen from the figure without further explanation, by supplying the fractions of liquid separated from the wet scrubber to the hot flue gases and the subsequent dry scrubbing of the flue gases cooled to a temperature above the dew point, the proportion of scrubbing liquid to be cleaned can be excluded. such cleaning equipment and brings greater environmental compatibility. '

Ak sa do suchého filtra 1 primiešava napríklad zmes 95 % hmotnostných bieleho vápenného hydrátu a 5 % hmotnostných pecného koksu, môžu byť organické škodlivé látky ako dioxíny, furány, polychlórované bifenyly, ako i produkty ich rozkladu, práve tak odstránené adsorpciou ako plynná ortuť a kadmium. Okrem toho sa odstránia kyslé škodlivé látky ako chlorovodík, oxid siričitý a fluorovodík. To znamená, že ďalej zapojené stupne mokrého čistenia budú zaťažené prachom a aerosólmi v množstve menšom ako 1 mg.m“³, dioxíny a furány v množstve menšom ako 0,1 ng.m^-3, ako i ortuťou a kadmiom v množstve menšom ako 50 gg.m^-3. Tým je tiež zbytočné vykonávať jeden z oboch stupňov mokrého čistenia v kyslom režime za účelom odlúčenia ortuti. Alkalický prevádzkované premývače 2,3 dymového plynu potom umožňujú zníženie oxidov dusíka asi o 50 %. Okrem toho sa dosiahne významné obmedzenie kyslých škodlivých látok ako chlorovodíka, oxidu siričitého a fluorovodíka. Vyčistené dymové plyny majú obsah prachu menší ako 1 mg.m“³, obsah chlorovodíka menší ako 5 mg.m“³, obsah oxidu siričitého menší ako 20 mg.m“³, obsah ortuti menší ako 25 gg.m“³ obsah kadmia menší ako 25 μg.m“³, obsah fluorovodíka menší ako 30 μ. g. m“³ a obsah dioxínov a f uránov menší ako 0,05 ng.m^-3.If, for example, a mixture of 95% by weight of white lime hydrate and 5% by weight of furnace coke is mixed into the dry filter 1, organic pollutants such as dioxins, furans, polychlorinated biphenyls as well as their decomposition products can be removed by adsorption such as mercury gas . In addition, acidic pollutants such as hydrogen chloride, sulfur dioxide and hydrogen fluoride are removed. This means that the subsequent wet scrubbing stages will be loaded with dust and aerosols less than 1 mg.m ^-3 , dioxins and furans less than 0.1 ng.m ^-3 , and mercury and cadmium less than 50 gg.m ^-3 . This also makes it unnecessary to carry out one of the two stages of wet scrubbing in acid mode to separate mercury. The alkaline operated 2.3 flue gas scrubbers then allow a reduction of nitrogen oxides of about 50%. In addition, a significant reduction of acidic harmful substances such as hydrogen chloride, sulfur dioxide and hydrogen fluoride is achieved. Purified flue gases have a dust content of less than 1 mg.m " ³ , a hydrogen chloride content of less than 5 mg.m" ³ , a sulfur dioxide content of less than 20 mg.m " ³ , a mercury content of less than 25 gg.m" ³ a cadmium content less than 25 μg.m ” ³ , hydrogen fluoride content less than 30 μg. g. m ³ and a dioxin content and uranium less than 0.05 ng.m ^-3 .

Claims

A method of purifying a flue gas stream with a scrubbing liquid which is injected into a hot flue gas stream in at least one stage, by means of which the resulting condensate is separated from the flue gas stream, and which is returned to the flue gas stream while some of the liquid is discharged from the liquid circuit separates, characterized in that the liquid separated from the liquid circuit is vaporized in the hot flue gas stream prior to its wet scrubbing before the cooled flue gas stream flows through the dry flue gas prior to wet scrubbing to a temperature above the dew point; harmful substances adsorb and separate.

2. The method of claim 1, wherein the flue gas stream is cleaned in a known manner in two stages by a washing liquid conducted in a liquid circuit, wherein the liquid discharged from the liquid circuit to the next stage is supplied to the liquid circuit of the previous stage, and the effluent of the preceding stage liquid is evaporated in a hot flue gas stream.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that auxiliary or adsorbent agents, preferably lime hydrate and activated carbon, are mixed into the flue gas stream before the dry filter.