TW378161B - Process for separating noxious gas compounds from an exhaust gas - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. 本發明係關於一種從廢氣中分離有害成份之方法，其 特徵在申請專利範圍第一項中有所播述。 在本方法中，要加以淨化之廢氣，為了從其中分離出 有害成份，例如HC1及SCh，被加上固態之中和劑，包括 氧化物，氫氧化物’碳酸鹽或是鹼-或鹼土金屬之碳氣化合 物，或是各者之混合物，例如Ca((OH)2)。在此乾式製程中， 藉一灰塵分離器將中和劑從廢氣流中抽出。此抽出動作最 好是藉一網格過濾器完成，因廢氣流過過濾餅時，尚未轉 換之有害氣體成份，會再與未使用過之中和劑發生反應。 也可以將在網格過濾器上被分離出之固體再輸入程序内。 另外已知有些方法，在將中和劑加入之前或之後，會將水 噴入廢氣内。 另一用以降低中和劑需求量之方法即所謂的準乾式製 程，在此方法中，中和劑以水狀懸浮液形式，藉一噴嘴， 喷入仍是熱的廢氣流内。懸浮液内的水，在流動氣流相中 完全蒸發。反應物為一乾燥的固體灰塵形式，藉一灰塵分 離器由廢氣流中分離出。準乾式製程與乾式製程主要的差 別在物質轉化方式：於乾式製程中，在第一反應步驟時，有 害成份藉吸附作用而與中和劑相結合。在準乾式製程中， 吸附作用則是在懸浮液之水相完成，因而明顯的改進了物 免轉化係數。 上述方法之缺點是:藉由水的引進使煙氣冷卻，需與氣 體冷卻極限溫度保持足夠之差值。若太靠近此冷卻極限溫 度’會有形成自由冷凝水之危險，其會使下一程序之灰塵 本紙張纽適用中)八4祕（210χ^^-—--------

Ikn II 訂一* ϋ n Μ. (請先閲讀背面之注^w-項再填寫本頁}

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. 本發明係關於一種從廢氣中分離有害成份之方法，其 特徵在申請專利範圍第一項中有所播述。 在本方法中，要加以淨化之廢氣，為了從其中分離出 有害成份，例如HC1及SCh，被加上固態之中和劑，包括 氧化物，氫氧化物’碳酸鹽或是鹼-或鹼土金屬之碳氣化合 物，或是各者之混合物，例如Ca((OH)2)。在此乾式製程中， 藉一灰塵分離器將中和劑從廢氣流中抽出。此抽出動作最 好是藉一網格過濾器完成，因廢氣流過過濾餅時，尚未轉 換之有害氣體成份，會再與未使用過之中和劑發生反應。 也可以將在網格過濾器上被分離出之固體再輸入程序内。 另外已知有些方法，在將中和劑加入之前或之後，會將水 噴入廢氣内。 另一用以降低中和劑需求量之方法即所謂的準乾式製 程，在此方法中，中和劑以水狀懸浮液形式，藉一噴嘴， 喷入仍是熱的廢氣流内。懸浮液内的水，在流動氣流相中 完全蒸發。反應物為一乾燥的固體灰塵形式，藉一灰塵分 離器由廢氣流中分離出。準乾式製程與乾式製程主要的差 別在物質轉化方式：於乾式製程中，在第一反應步驟時，有 害成份藉吸附作用而與中和劑相結合。在準乾式製程中， 吸附作用則是在懸浮液之水相完成，因而明顯的改進了物 免轉化係數。 上述方法之缺點是:藉由水的引進使煙氣冷卻，需與氣 體冷卻極限溫度保持足夠之差值。若太靠近此冷卻極限溫 度’會有形成自由冷凝水之危險，其會使下一程序之灰塵 本紙張纽適用中)八4祕（210χ^^-—--------

Ikn II 訂一* ϋ n Μ. (請先閲讀背面之注^w-項再填寫本頁}

五、發明説明（2.) 分離器發生操作故障。準乾式製程之缺點是需要極大之能 源，以便使用蒸汽_或是高壓驅動之空氣噴嘴，或是旋轉噴 霧器時，將懸浮液霧化。 本發明之任務是，在此類之方法中將添加劑作更好之 利用，以改進分離之效率或是降低使用添加劑之量。 本任務依本發明，是藉申請專利範圍第1項所述之特 徵加以解決。各子申請專利範圍是本發明有利之設計。 在本發明之方法中，廢氣流經由冷卻至冷卻極限溫度 附近而達到有濕度飽和且相對溼度為卜此冷卻作用最好是 在驟冷裝置或是蒸發冷卻器内，藉噴水而達致。如此冷卻、 具濕度飽和之廢氣在下一程序步驟中，被冷卻至冷卻極限 溫度之下，此舉可藉間接冷卻或是最好是藉一特定、可控 制流量之冷氣流，例如在濕潤器内冷卻、飽和之環境空氣 流相混合而造成。在混合後，產生過飽和、具水蒸汽之混 合氣體。此過飽和因開始凝結過程而逐漸減退，凝結過程 最好是發生在凝結核上。在混合氣流内加入之添加物有凝 結核之效果，因此凝結作用只是在添加物表面上進行，而 且添加物被-凝結薄膜覆蓋。在此凝結薄膜内有較低之溫 度，亦即冷卻極限溫度，其有助於要加以分離之有害氣體 之溶解。齡顏之冷卻極限溫度鍵之斜卻之廢氣溫 度為低。要加以分離之有害氣體之吸收反應在凝結薄膜内 進行’此亦是要進行中和反應之第—步。 為防止進入灰塵分離器之添加物表面上仍有自由之冷 凝水’可藉由㈣鑛管糾進、切卻之舰流流量: 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) Α4规格（210X 297公釐） ί請先聞讀背面之注$項再填寫本頁} 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製， —^1 I 1 I --.

五、發明説明（2.) 分離器發生操作故障。準乾式製程之缺點是需要極大之能 源，以便使用蒸汽_或是高壓驅動之空氣噴嘴，或是旋轉噴 霧器時，將懸浮液霧化。 本發明之任務是，在此類之方法中將添加劑作更好之 利用，以改進分離之效率或是降低使用添加劑之量。 本任務依本發明，是藉申請專利範圍第1項所述之特 徵加以解決。各子申請專利範圍是本發明有利之設計。 在本發明之方法中，廢氣流經由冷卻至冷卻極限溫度 附近而達到有濕度飽和且相對溼度為卜此冷卻作用最好是 在驟冷裝置或是蒸發冷卻器内，藉噴水而達致。如此冷卻、 具濕度飽和之廢氣在下一程序步驟中，被冷卻至冷卻極限 溫度之下，此舉可藉間接冷卻或是最好是藉一特定、可控 制流量之冷氣流，例如在濕潤器内冷卻、飽和之環境空氣 流相混合而造成。在混合後，產生過飽和、具水蒸汽之混 合氣體。此過飽和因開始凝結過程而逐漸減退，凝結過程 最好是發生在凝結核上。在混合氣流内加入之添加物有凝 結核之效果，因此凝結作用只是在添加物表面上進行，而 且添加物被-凝結薄膜覆蓋。在此凝結薄膜内有較低之溫 度，亦即冷卻極限溫度，其有助於要加以分離之有害氣體 之溶解。齡顏之冷卻極限溫度鍵之斜卻之廢氣溫 度為低。要加以分離之有害氣體之吸收反應在凝結薄膜内 進行’此亦是要進行中和反應之第—步。 為防止進入灰塵分離器之添加物表面上仍有自由之冷 凝水’可藉由㈣鑛管糾進、切卻之舰流流量: 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) Α4规格（210X 297公釐） ί請先聞讀背面之注$項再填寫本頁} 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製， —^1 I 1 I --. '~z> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. 五、發明説明（3. ) 一~~ 一 ·— - ，南混合氣流之溫度。藉適當調整侧邊管道氣流與冷空 ^流之流量比例’可在混合結束後達到麟自由。要加以 刀離之有害氣體成份與添加物之化學中和反應，在所有情 〉下都疋放熱的。此反應熱在添加物上、凝結薄膜之附近 被釋放出，使凝結薄膜蒸發或有助於凝結薄膜之蒸發。 另一個可利用及預期之副作用來自下述可能性：在所 使用之驟冷裝置内將函氫化合物，特別是氯化氫HC1分離 出。 如此，在中和反應内形成之氯化鈣成分會降低，此氯 化鈣有吸水性，在高的相對濕度及低溫時，會傾向於形成 附著在固體上之水。故使在灰塵分離器内之固體發生黏附 或是固化’使灰塵分離器之吸塵特性變差。驟冷設備也可 用於分離水銀’因為離子化之水銀與驟冷液體之氣化物會 形成可溶解之水銀_氯_複合物。 以下藉一實施例及圖更進一步說明本發明，圖式簡單 說明為： 8 •.r 圖顯示用於從廢氣中分離有害成份之方法。 · 由然燒過程產生之熱廢氣，例如從垃圾焚化設備，經 一廢氣管遒1被送至冷卻器2。此冷卻器可以是—間接冷卻 器’或是如圖所示，最好是一蒸發冷卻器或是驟冷設備。 在冷卻器2内設置一喷嘴3,水可經此喷嘴喷進廢氣流内。 未蒸發之水聚集在冷卻器2下部之池4中，一泵5將水打 回至噴嘴3。—部份在池内之水，經管道6被吸走。溶解在 此之有害物質隨著被吸走之水’也同樣從系統中除去。若 本紙^尺度適用中)从祕（2似297公金) ~ - r - ..n - I n n ~~訂 1.if (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '~z> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. 五、發明説明（3. ) 一~~ 一 ·— - ，南混合氣流之溫度。藉適當調整侧邊管道氣流與冷空 ^流之流量比例’可在混合結束後達到麟自由。要加以 刀離之有害氣體成份與添加物之化學中和反應，在所有情 〉下都疋放熱的。此反應熱在添加物上、凝結薄膜之附近 被釋放出，使凝結薄膜蒸發或有助於凝結薄膜之蒸發。 另一個可利用及預期之副作用來自下述可能性：在所 使用之驟冷裝置内將函氫化合物，特別是氯化氫HC1分離 出。 如此，在中和反應内形成之氯化鈣成分會降低，此氯 化鈣有吸水性，在高的相對濕度及低溫時，會傾向於形成 附著在固體上之水。故使在灰塵分離器内之固體發生黏附 或是固化’使灰塵分離器之吸塵特性變差。驟冷設備也可 用於分離水銀’因為離子化之水銀與驟冷液體之氣化物會 形成可溶解之水銀_氯_複合物。 以下藉一實施例及圖更進一步說明本發明，圖式簡單 說明為： 8 •.r 圖顯示用於從廢氣中分離有害成份之方法。 · 由然燒過程產生之熱廢氣，例如從垃圾焚化設備，經 一廢氣管遒1被送至冷卻器2。此冷卻器可以是—間接冷卻 器’或是如圖所示，最好是一蒸發冷卻器或是驟冷設備。 在冷卻器2内設置一喷嘴3,水可經此喷嘴喷進廢氣流内。 未蒸發之水聚集在冷卻器2下部之池4中，一泵5將水打 回至噴嘴3。—部份在池内之水，經管道6被吸走。溶解在 此之有害物質隨著被吸走之水’也同樣從系統中除去。若 本紙^尺度適用中)从祕（2似297公金) ~ - r - ..n - I n n ~~訂 1.if (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製· S?6iGl A7 > ^

Lr^ 0 r： 1 1 ~ * I ——I ·ι·ι — 丨____, _ . .· - ί- 五、發明説明（4·) 使用的是間接冷卻器，則建議：要加以冷卻之廢氣，藉喷 入水或水蒸汽而濕潤。 在冷卻器2内’廢氣被冷卻至冷卻極限溫度或附近。 所謂冷卻極限溫度是指廢氣與噴進冷卻器内之液體所發生 之熱-及物質交換所達之溫度。在此冷卻後，廢氣即達到濕 度飽和。此冷卻之、達濕度飽和之廢氣離開冷卻器2進入 混合反應器7，與一會與有害成分結合之添加物相混合，其 混合方法後文會有描述。此添加物是一中和劑，包括氧化 物、氫氧化物、碳酸鹽或是鹼-或鹼土金屬之碳氫化合物、 或是各者之混合物，例如Ca((OH)2)，其會與有害氣體，主 要是SCh例如結合成CaSCh或是CaS〇4。 在混合反應器7内，此冷卻之、達濕度飽和及含有添 加物之廢氣被冷卻至冷卻極限溫度之下。如此，廢氣内有 達濕度飽和之過飽和蒸汽。此過飽和蒸汽在作用為凝結核 之添加物微粒表面上，凝結成一凝結薄膜。 在混合反應器7内廢氣之冷卻可藉在熱交換器表面上 之間接冷卻完成。要將廢氣冷卻至冷卻極限溫度之下，最 好疋將一氣體吹進廢氣流内，此氣體之溫度較廢氣進入混 合反應器7之前之溫度稍低。最好使用環境空氣做為冷氣 月a。此S氣藉一鼓風機8，經濕潤器9被吸入，為要增加空 氣之濕度，會將水喷入此空氣内。此空氣再經一具調節閥 1〇之空氣管道11，輸入混合反應器7内。 添加物可直接加進混合反應器7内，從廢氣之流動方 向來看，是加在作為冷氣體之空氣流輸入口之前。最好將 本紙張纽適用中國石^ ^^訂 絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製· S?6iGl A7 > ^

Lr^ 0 r： 1 1 ~ * I ——I ·ι·ι — 丨____, _ . .· - ί- 五、發明説明（4·) 使用的是間接冷卻器，則建議：要加以冷卻之廢氣，藉喷 入水或水蒸汽而濕潤。 在冷卻器2内’廢氣被冷卻至冷卻極限溫度或附近。 所謂冷卻極限溫度是指廢氣與噴進冷卻器内之液體所發生 之熱-及物質交換所達之溫度。在此冷卻後，廢氣即達到濕 度飽和。此冷卻之、達濕度飽和之廢氣離開冷卻器2進入 混合反應器7，與一會與有害成分結合之添加物相混合，其 混合方法後文會有描述。此添加物是一中和劑，包括氧化 物、氫氧化物、碳酸鹽或是鹼-或鹼土金屬之碳氫化合物、 或是各者之混合物，例如Ca((OH)2)，其會與有害氣體，主 要是SCh例如結合成CaSCh或是CaS〇4。 在混合反應器7内，此冷卻之、達濕度飽和及含有添 加物之廢氣被冷卻至冷卻極限溫度之下。如此，廢氣内有 達濕度飽和之過飽和蒸汽。此過飽和蒸汽在作用為凝結核 之添加物微粒表面上，凝結成一凝結薄膜。 在混合反應器7内廢氣之冷卻可藉在熱交換器表面上 之間接冷卻完成。要將廢氣冷卻至冷卻極限溫度之下，最 好疋將一氣體吹進廢氣流内，此氣體之溫度較廢氣進入混 合反應器7之前之溫度稍低。最好使用環境空氣做為冷氣 月a。此S氣藉一鼓風機8，經濕潤器9被吸入，為要增加空 氣之濕度，會將水喷入此空氣内。此空氣再經一具調節閥 1〇之空氣管道11，輸入混合反應器7内。 添加物可直接加進混合反應器7内，從廢氣之流動方 向來看，是加在作為冷氣體之空氣流輸入口之前。最好將 本紙張纽適用中國石^ ^^訂 絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明（5. 添加物與空氣一起，輸入混合反應器7内。為此，設有一 輸送添加物之添加物管道12，其與空氣管道丨丨相接。添加 物之量，因廢氣流中之有害氣體量及—從實驗得來之化學 计量因數而定。空氣量或是冷氣體量，隨廢氣體容積流量 之大小而由調節閥10加以控制。空氣量大約是廢氣量之 10〇/〇 〇 廢氣從混合反應器7輸出後’被送進網格過遽器13 内’其中添加物在過滤器表面被分離出。淨化後之廢氣經 一清潔空氣管道14由網格過濾器13排出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製_ 在混合反應器7内、添加物微粒表面凝結薄膜中進行 之中和反應是放熱的。反應熱造成添加物微粒表面上冷凝 水邵分之蒸發。為確實防止潮濕之添加物微粒進入網格過 滤益13，廢氣之溫度將被提升。為此，在冷卻器2前之廢 氣管道1 ’分出一側邊管道15，並進入混合反應器7。一部 分未冷卻之廢氣流，經此側邊管道15，與混合反應器7内 被處理之廢氣，在進入網格過濾器13之前先混合。在侧邊 管道15内設有一調節閥16’其控制部分未加以冷卻之廢氣 流量’其隨冷氣體量或是空氣量之大小而定。此部分氣流 量約為空氣流量之10%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公着） Α7 Β7 五、發明説明（5. 添加物與空氣一起，輸入混合反應器7内。為此，設有一 輸送添加物之添加物管道12，其與空氣管道丨丨相接。添加 物之量，因廢氣流中之有害氣體量及—從實驗得來之化學 计量因數而定。空氣量或是冷氣體量，隨廢氣體容積流量 之大小而由調節閥10加以控制。空氣量大約是廢氣量之 10〇/〇 〇 廢氣從混合反應器7輸出後’被送進網格過遽器13 内’其中添加物在過滤器表面被分離出。淨化後之廢氣經 一清潔空氣管道14由網格過濾器13排出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製_ 在混合反應器7内、添加物微粒表面凝結薄膜中進行 之中和反應是放熱的。反應熱造成添加物微粒表面上冷凝 水邵分之蒸發。為確實防止潮濕之添加物微粒進入網格過 滤益13，廢氣之溫度將被提升。為此，在冷卻器2前之廢 氣管道1 ’分出一側邊管道15，並進入混合反應器7。一部 分未冷卻之廢氣流，經此側邊管道15，與混合反應器7内 被處理之廢氣，在進入網格過濾器13之前先混合。在侧邊 管道15内設有一調節閥16’其控制部分未加以冷卻之廢氣 流量’其隨冷氣體量或是空氣量之大小而定。此部分氣流 量約為空氣流量之10%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公着） ^7〇ιβ1 五、發明説明（ A7 B7 年月 修正補充 元件符號說明 1廢氣管道 2 冷卻器 3 喷嘴 4 池 5 泵 6 管道 7 混合反應器 8 鼓風機 9 濕潤器 10調節閥 11空氣管道 12添加物管道 13網格過濾器 14清潔空氣管道 15側邊管道 16調節閥 I -1T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐〉 ^7〇ιβ1 五、發明説明（ A7 B7 年月 修正補充 元件符號說明 1廢氣管道 2 冷卻器 3 喷嘴 4 池 5 泵 6 管道 7 混合反應器 8 鼓風機 9 濕潤器 10調節閥 11空氣管道 12添加物管道 13網格過濾器 14清潔空氣管道 15側邊管道 16調節閥 I -1T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐〉

Claims (1)

1. 1. S73iei 六、申請專利範圍 -種從廢氣中分_害成份之方法，其巾，此廢氣被冷 卻至噴入液體露點附近之溫度，並與呈圓體、灰塵或顆 粒形式，會與有害成份結合之添加物相混合，再輪入灰 塵分離器内，被冷卻至喷入液體露點以下，俾形成過飽 和蒸、ήα狀態，使得添加物表面形成嘴入液之薄膜，以促 進吸附有害成份之效果。 2·根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在冷卻至 冷卻極限溫度或其附近後，廢氣之濕度被提升。 3.根據申|青專利範圍第1項所述之方法，其中，廢氣藉噴 入水而被冷卻至冷卻極限溫度或其附近。 4·根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，有一具較 低溫度之氣體’在流動方向是在加入添加劑之後，或是 與添加劑一起’吹進被冷卻至冷卻極限溫度之廢氣中。 5.根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中，此氣體是 具較低溫度'從環境取得之空氣。 6·根據申請專利範圍第5項所述之方法，其中，空氣是濕 潤的。 7·根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中，具較低溫 度之氣體量疋根據冷卻之廢氣量大小而加以控制。 8. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，有一部分 未冷卻之廢氣於加入添加物之後及在進入灰塵分離器 之前冷卻之廢氣，被導入冷卻之廢氣内。 9. 根據申請專利範圍第8項所述之方法，其中，未冷卻之 廢氣分流量，係依具較低溫度氣體量之大小加以控制。 X -一- —— ------ 作得好决掄用办明圃犮埴洛/ rNS ) Α4说格门10X29»奢） — —— — —— — I -—舞裝 i I I I —— I 訂 I 1 __ II 線 (請先閲讀背面之注ί項再填寫本莧) 桠濟部t夬榡準局員工消費合作社印製

   1. S73iei 六、申請專利範圍 -種從廢氣中分_害成份之方法，其巾，此廢氣被冷 卻至噴入液體露點附近之溫度，並與呈圓體、灰塵或顆 粒形式，會與有害成份結合之添加物相混合，再輪入灰 塵分離器内，被冷卻至喷入液體露點以下，俾形成過飽 和蒸、ήα狀態，使得添加物表面形成嘴入液之薄膜，以促 進吸附有害成份之效果。 2·根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在冷卻至 冷卻極限溫度或其附近後，廢氣之濕度被提升。 3.根據申|青專利範圍第1項所述之方法，其中，廢氣藉噴 入水而被冷卻至冷卻極限溫度或其附近。 4·根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，有一具較 低溫度之氣體’在流動方向是在加入添加劑之後，或是 與添加劑一起’吹進被冷卻至冷卻極限溫度之廢氣中。 5.根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中，此氣體是 具較低溫度'從環境取得之空氣。 6·根據申請專利範圍第5項所述之方法，其中，空氣是濕 潤的。 7·根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中，具較低溫 度之氣體量疋根據冷卻之廢氣量大小而加以控制。 8. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，有一部分 未冷卻之廢氣於加入添加物之後及在進入灰塵分離器 之前冷卻之廢氣，被導入冷卻之廢氣内。 9. 根據申請專利範圍第8項所述之方法，其中，未冷卻之 廢氣分流量，係依具較低溫度氣體量之大小加以控制。 X -一- —— ------ 作得好决掄用办明圃犮埴洛/ rNS ) Α4说格门10X29»奢） — —— — —— — I -—舞裝 i I I I —— I 訂 I 1 __ II 線 (請先閲讀背面之注ί項再填寫本莧) 桠濟部t夬榡準局員工消費合作社印製