FI83042B - Foerfarande som delvis sker i torrt tillstaond foer att kvarhaolla foerorenande aemnen i roekgaser. - Google Patents

Description

83042

Osittain kuivana tapahtuva menetelmä savukaasujen sisältämien saastuttavien aineiden pidättämiseksi Förfarande som delvis sker i torrt tillständ 5 för att kvarhälla förorenande ämnen i rökgaser Tämä keksintö kohdistuu osittain kuivana toteutettavaan menetelmään 10 savukaasujen sisältävien saastuttavien aineiden, erityisesti rikkidioksidin, pidättämiseksi emäksisellä, jauhemaisella käsittelyaineella, joka menetelmä on tyypiltään sellainen, että siinä mainitut savukaasut saatetaan tehokkaasti kosketuksiin tämän käsittelyaineen kanssa, jolloin tämä aine absorboi kemiallisen reaktion avulla savukaasujen sisäl-15 tämät saastuttavat aineet, jonka jälkeen käsitelty kaasu ja käsittelevä aihe erotetaan toisistaan, jolloin puhdistetut kaasut voidaan johtaa ilmakehään.

Kyseiset savukaasut voivat olla erityisesti rikkipitoista hiiltä polt-20 tavien teollisten kattilalaitosten emissiokaasuja, joita syntyy esimerkiksi Gardanne-hiilen tapauksessa, jonka Gardanne-hiilen palamisessa syntyy kaasuja, joissa S02:n pitoisuus on suuruusluokkaa 4000 ppm, mikäli näitä kaasuja ei käsitellä. Luonnollisestikin tällaiset kaasut on käsiteltävä ennen niiden pääsyä ilmakehään.

25

Savukaasujen ja emäksisen, jauhemaisen käsittelyaineen, erityisesti kalkin, vähinen tehokas kosketus voidaan toteuttaa leijupetinä, joka leijupeti muodostuu tämän käsittelyaineen partikkeleista, ja jonka leijupetin läpi käsiteltävät savukaasut johdetaan, mutta tämän tyyppi-30 sen menetelmän haittana on kuitenkin välttämättä pitkä viiveaika, saantojen pysyessä kuitenkin rajallisina.

Eräässä toisessa menetelmässä käytetään vedessä suspensiona olevan, mainitun jauhemaisen käsittelyaineen sujauttamista, joka tapahtuu reak-35 tiotornissa, mutta tässä menetelmässä huomattavien vesimäärien haihduttaminen on välttämätöntä, mikä haihduttaminen samalla johtaa kaasujen huomattavaan jäähtymiseen, ja lisäksi tarvittavat laitteet ovat kalliita ja runsaasti tilaa vieviä.

2 83042 Tämän keksinnön tavoitteena on parantaa tunnettujen menetelmien haitat, minkä seurauksena tämä keksintö kohdistuu yleisesti ottaen edellä määritellyn tyyppiseen menetelmään, joka on olennaisesti tunnettu siitä, 5 että kuivaan käsittelyaineeseen lisätään vesimäärä, joka on suuruusluokaltaan 7-12 % aineen painosta, s.o. niin pieni määrä vettä, että käsittelyaine pysyy olennaisesti jauhemaisena, jonka jälkeen mainitut ylöspäin virtaavat savukaasut leijuttavat tätä käsittelyainetta reaktio- ja kuivauskolonnissa.

10 Nämä kolonnit ovat jo tunnettuja tietyissä sovellutuksissa; kyseessä ovat erittäin korkeat, pystysuorat kolonnit, jonka läpi käsiteltävät savukaasut virtaavat nopeasti ylöspäin. Reaktiivinen, jauhemainen käsittelyaine leijutetaan kolonnin alaosassa sen jälkeen, kun tämä käsit- 15 telyaine on kaadettu ja levitetty leijuttamista varten kolonnissa olevan suppenevan ja laajenevan osan kaulan suhteen alavirran puolelle.

Tämän keksinnön mukaisesti veden lisääminen emäksiseen, jauhemaiseen käsittelyaineeseen, ennen sen leijuttamista kolonnissa, aktivoi tämän 20 käsittelyaineen ja happamien savukaasujen väliset reaktiot sinä aikana, kun ne liikkuvat kolonnissa yhdessä ylöspäin, jolloin ei tapahdu savukaasujen liiallista jäähtymistä, mikä olisi tuloksena siinä tapauksessa, että edellä mainitun suppenevan ja laajenevan osan alavirran puolelle johdettaisiin tämän reaktiivisen käsittelyaineen vesisuspensio.

25 Itse asiassa tässä jälkimmäisessä tapauksessa, koska reaktiiviseen aineeseen verrattuna läsnä on huomattava määrä vettä, savukaasujen jäähtyminen olisi samoin liian voimakasta, ottaen savukaasujen lämpötila huomioon (noin 150°C kattilalaitoksesta poistuessaan).

30 Päin vastoin, tässä keksinnössä vettä ei voida käyttää kuin suhteellisen pieninä määrinä, jotka suuruusluokaltaan ovat noin 5-15 % käsittelyaineen painosta, käytettiinpä sitten uutta käsittelyainetta tai kierrätettyä käsittelyainetta, toisin sanoen käsittelemiseen jo käytettyä ainetta, sisältävää seosta.

35 3 83042 Tällaista määrää käytettäessä kalkin ja savukaasujen sisältämän rikkidioksidin välinen reaktio on riittävä, jolloin kuitenkin kaasujen jäähtyminen on suhteellisen vähäistä, suurin piirten vain 25°C. Lisäksi käsittelyn aikana ollaan kaukana siitä, että vesi kyllästyisi savu-5 kaasuilla, jolloin vältytään siltä vaaralta, että kolonnissa tapahtuisi tiivistymistä. Vettä joutuu ainoastaan siihen kohtaan, jossa sitä tarvitaan.

Mitä tulee sinänsä tunnettuun, reaktiokolonnin alaosassa tapahtuvaan, 10 jo käsittelemiseen käytetyn kalkin kierrättämiseen, niin mainittakoon, että sen avulla hyötysuhde kalkin hyväksikäytössä voi kohota noin 80 %, jolloin hyötysuhteeksi rikin poistossa voidaan saavuttaa vähintään 90 %.

15 Lisäksi, mikäli savukaasujen sisältämät pölymäiset aineet ovat emäksisiä, mikä pätee esimerkiksi poltettaessa Gardanne-hiiltä, niin jo käsittelyyn käytetyn, jauhemaisen käsittelyaineen kanssa samanaikaisesti tapahtuvan pölymäisten aineiden kierrätyksellä voidaan säästää olennaisesti lisättävää uutta käsittelyainetta, tässä tapauksessa kalkkia.

20 Esimerkiksi sellaisen kaasun tapauksessa, jonka kaasun lämpötila on 150°C ja joka sisältää 4000 ppm S02:ta, lisättävän kalkin määrä voisi olla 10-20 g/Nm3, kierrätettävän kalkin ja tuhkan määrä voisi olla suuruusluokkaa 80 g/Nm3, ja lisättävän veden määrä 10 g/Nm3, jolloin erotuksesta ulostulevan kaasun lämpötila olisi noin 125°C.

25

Seuraavassa kuvataan esimerkkinä toimiva laitteisto, jolla voidaan toteuttaa tämän keksinnön mukainen menetelmä, mutta jonka tarkoituksena ei ole rajoittaa tätä keksintöä, ja tässä kuvauksessa viitataan liitteenä olevan piirustuksen ainoaan kuvaan.

30 Tähän laitteistoon kuuluva, olennaisesti pystysuora reaktio- ja kui-vauskolonni on merkitty numerolla 1, ja sen alaosassa on suppeneva ja laajeneva osa 2-3, ja jauhemainen käsittelyaine laitetaan tämän kolonnin suppenevassa ja laajenevassa osassa olevan kaulan 4 alavirran puo-35 lelle. Käsiteltävät savukaasut, jotka ovat peräisin esimerkiksi rikkipitoista hiiltä polttavista kattilalaitoksista, johdetaan kolonnin 1 4 83042 pohjalle syöttölinjaa 5 pitkin. Käsittelyaine eli jauhemainen kalkki, johdetaan kolonniin laitteesta, joka käsittää varastosäiliöön 7 johtavan putkilinjan 6, tämän varastosäiliön 7 sekä suppilon 8, jonka suppilon pohjalta kalkki kuljetetaan kolonnia kohden annostelevalla ruuvilla 5 9. Ennen kalkin johtamista kolonnin suppenevassa ja laajenevassa osassa olevan kaulan 4 tasolle, se kostutetaan laitteessa 10, johon syötetään vettä tarkoin määrätyllä syöttönopeudella syöttölinjaa 11 pitkin. Kuten edellä esitettiin, veden ja kalkin välinen suhde on tyypillisesti noin 10 paino-% vettä kalkin painosta eli vettä käytetään noin 10 g/Nm3 10 savukaasua, jonka lämpötila on 150°C ja joka sisältää suurin piirtein 4000 ppm S02:ta, jolloin selvää on, että kostutettava kalkki muodostuu pääasiassa osaksi säiliöstä 7 tulevasta puhtaasta kalkista, ja osaksi kierrätetystä kalkista, joka joutuu kierrätettävää linjaa 12 pitkin laitteeseen 10. Täten, kun lisättävän kalkin määrä on 10-20 g/Nm3 savu-15 kaasuja, niin kierrätettävän kalkin (seoksena tuhkan kanssa) määrä voi olla suuruusluokkaa 80 g/Nm3. Tämän järjestelmän avulla voidaan luonnollisestikin säästää linjaa 6 pitkin syötettävää lisäkalkkia, jolloin lisäksi voidaan huolehtia siitä, että tämä kalkki käytetään mahdollisimman tarkoin hyväksi absorboitaessa sillä savukaasujen sisältämää 20 rikkidioksidia.

Jotta kalkki saataisiin jakautumaan täysin homogeenisesti reaktiokolon-nissa, niin laitteen 10 ja suppenevan ja laajenevan osan 3 kaulan väliin on lisäksi asennettu sirottava laite 10a.

25

Reaktiokolonnin 1 ulostulo on yhdistetty erottavaan sykloniin 13, josta ulostulevat kaasut, linja 14, joutuvat linjaa 15 pitkin pölyn erotus-laitteeseen 16, esimerkiksi sähkösuodattimeen, ja tästä syklonista 13 ulostuleva kiintoaine syötetään linjaa 17 pitkin suppiloon 18, joka on 30 yhdistetty toisen annostusruuvin 19 avulla edellä mainittuun kierrättävään linjaan 12.

Syklonin ja annostusventtiilin 21 syöttämän suppilon 20 avulla ennalta määrätty osa savukaasuista erotetusta tuhkasta ja käsittelyaineesta 35 voidaan poistaa laitteesta linjoja 22 ja 23 pitkin, ja varastoida tämän jälkeen varastosäiliöön 24. Tähän varastosäiliöön johdettu, sulfaattien 5 83042 ja tuhkan seos voidaan tietyin aikavälein kuljettaa muualle ajoneuvolla 25.

Kaasujen ulostulo 26 sähkösuodattimessa on yhdistetty tuulettimella 27 5 savupiippuun 28, jota pitkin käsitellyt kaasut johdetaan pois laitteistosta. Sähkösuodattimen suppiloon 29 kerääntyvä pölymäinen kiintoaine voidaan myös siirtää talteenottosäiliöön 24 annostusventtiilin 30 avulla linjaa 31 pitkin, joka linja 31 liittyy edellä mainittuihin linjoihin 22 ja 23. Nämä linjat 22,23 ja 31 voivat edullisesti olla pneumaat-10 tiseen kuljetukseen soveltuvia putkilinjoja.

Huomattakoon, että laitteeseen 10 lisätyn vesimäärän ja kalkin, toisin sanoen täydentävästä kalkista ja kierrätetystä kalkista sekä tuhkasta muodostuvan seosmäärän, välinen suhde on suhteellisen vähäinen (10 % 15 käsittelyaineen kuivapainosta laskien), minkä ansiosta, lisäksi edellä mainittua sirottavaa laitetta 10a käyttäen, kolonniin 1 johdettava käsittelyaine on edelleen jauhemaista ja klimppiintymätöntä, jolloin lisäksi laite 10 voi käsittää muita, tähän vaikuttavia erityisvälinei-tä. Tämän ansiosta käsittelyaine saadaan jakautumaan erinomaisesti 20 kolonnissa sen koko korkeuden suhteen, suppenevasta ja laajenevasta osasta 3 lähtien, tämän leijutettavan seoksen jäähtymättä liiallisesti.

On itsestään selvää, ja mikä seuraa myöskin jo edellä esitetystä, tämä keksintö ei rajoitu millään tavalla niihin suoritusmuotoihin ja sovel-25 lutuksiin, joita ohessa on tarkasteltu yksityiskohtaisemmin; päin vastoin tämä keksintö käsittää kaikki muunnoksensa.

Claims (3)

6 83042

1. Osittain kuivana tapahtuva menetelmä savukaasujen sisältämien saastuttavien aineiden, erityisesti rikkidioksidin, pidättämiseksi emäksi- 5 sellä, jauhemaisella käsittelyaineella, joka menetelmä on tyypiltään sellainen, että siinä mainitut savukaasut saatetaan tehokkaasti kosketuksiin tämän käsittelyaineen kanssa, jolloin tämä aine absorboi kemiallisen reaktion avulla savukaasujen sisältämät saastuttavat aineet, jonka jälkeen käsitellyt kaasut ja käsittelevä aine erotetaan toisis-10 taan, ja puhdistetut kaasut voidaan sitten johtaa ilmakehään, tunnettu siitä, että kuivaan käsittelyaineeseen lisätään vesimäärä, joka on suuruusluokaltaan 7-12 % aineen painosta s.o. niin pieni määrä vettä, että käsittelyaine pysyy olennaisesti jauhemaisena, jonka jälkeen mainitut ylöspäin virtaavat savukaasut leijuttavat tätä käsit-15 telyainetta reaktio- ja kuivauskolonnissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu käsittelyaine on seos, joka koostuu uudesta, emäksisestä, jauhemaisesta käsittelyaineesta sekä kierrätetystä, toisin sanoen 20 käsittelemiseen jo käytetystä käsittelyaineesta. 7 83042