CS213358B2

CS213358B2 - Method of absorption removing the sulphur dioxide

Info

Publication number: CS213358B2
Application number: CS786707A
Authority: CS
Inventors: Rolf Noack; Stefan Gramelt; Friedhelm Froehlich
Original assignee: Babcock Ag
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1978-10-14
Publication date: 1982-04-09
Also published as: DE2755314A1; GB2010793B; PL210613A1; SE7812537L; FR2411025A1; JPS5495972A; GB2010793A

Abstract

An absorption process comprises passing waste gas in a vessel (2) transversely through a travelling bed comprising granular, non-regenerable sorbent material e.g. lime, limestone or magnesia with or without a catalyst and absorbing therein at least one of sulphur dioxide, chlorine and fluorine from the waste gas. In the vessel are upright spaced rows of louvre members (3) to contain the bed. Each member is inclined at 15 DEG to 25 DEG to the vertical and the ratio of the length of each member (3) to the spacing between each member (3) is 4:1 to 5:1. The waste gases are fed at (1) to the interior space of the reactor and are sucked through outlet (5). Sulphur dioxide and the halogens may be removed separately by providing two parallel louvred travelling beds. <IMAGE>

Description

Vynález se týká způsobu čištění odpadních plynů, obzvláště z kotelních zařízení, kde se používá absorpce na zrnitém sorbentu, který se vede reaktorem s pohyblivou vrstvou. K sorbentu se přidává nosič, na kterém je nanesen katalyzátor, přičemž nosič se s katalyzátorem vrací zpět do reaktoru.The invention relates to a process for the purification of waste gases, in particular from boiler installations, in which absorption on a granular sorbent is used, which is passed through a moving bed reactor. A support on which the catalyst is deposited is added to the sorbent, and the support is returned to the reactor with the catalyst.

Zařízení k provádění způsobu sestává z reaktoru s pohyblivou vrstvou, ve kterém jsou uspořádány dvě žaluziové stěny, opatřené žaluziovými plechy, přičemž žaluziové plechy žaluziových stěn svírají se svislicí úhel 15 až 25°, přičemž poměr světlé šířky mezi žaluziovými plechy a jejich délkou činí 1: 4 až 1: 5.The apparatus for carrying out the method consists of a movable-bed reactor in which two louver walls are provided with louver plates, the louver plates of the louver wall forming an angle of 15 to 25 ° with the vertical, the ratio of the light width between the louver plates and their length being 1: 4 to 1: 5.

WS'213 3 5 8WS'213 3 5 8

Vynález -se týká způsobu absorpčního odstraňování kysličníku - - siřičitého, -chlóru a fluóru z -odpadních plynů -z kotelních zařízení pomocí zrniiého sorbentu s vysokou odolností vůči otěru, - který se vede kontinuálně . reaktorem s pohyblivým ložem, kterým napříč protéká odpadní plyn, který se má čistit.The invention relates to a process for the absorption removal of sulfur dioxide, chlorine and fluorine from waste gases from boiler plants by means of a granular sorbent with high abrasion resistance, which is conducted continuously. a moving bed reactor through which the waste gas to be cleaned flows across.

Odpadní plyny, zejména - ze spaloven odpadků, obsahují vedle kysličníku siřičitého· i jiné- škodlivé plynné látky, jako sloučeniny chloru a fluoru. Je známo, že se takovéto¹škodlivé látky odstraňují pomocí vápence, měkkého páleného vápna nebo páleného· vápence, ke kterému jsou přimíchávány boritany nebo silikáty. Při tom se odpadní plyn, který se- - má čistit, přivádí do fljjidní vrstvy nebo- pohyblivého lože. Oba způsoby -odstraňují nedostatky, které jsou vlastní způsobům pracujícím s vodným roztokem, avšak vyžadují na druhé straně píro fluidní způsob co nnjdpkonalejší rozemletí použitých sorbentů. Kromě toho je reaktor pro fluidní vrstvu konstitíkčně a -po- stránce regulační techniky nákladný. Další nedostatky fluidní vrstvy lze spatřovat v silném vynášení prachu a ve vysoké tlakové ztrátě. Vzhledem k tomu je využití sorbentů všeobecně jen neúplné.Waste gases, in particular - from waste incinerators, contain, in addition to sulfur dioxide, other harmful gaseous substances, such as chlorine and fluorine compounds. It is known that such pollutants are removed ^one by using limestone, soft quicklime or burnt lime · to which they are incorporated with borates or silicates. The waste gas to be cleaned is fed to the fluidized bed or moving bed. Both methods eliminate the drawbacks inherent in aqueous solution processes, but require, on the other hand, the fluidized bed process to grind the sorbents used as much as possible. In addition, the fluidized bed reactor is constitutively constitutive and in terms of control technology expensive. Further shortcomings of the fluidized bed can be seen in strong dust discharge and high pressure drop. Accordingly, the use of sorbents is generally incomplete.

Vynález si klade za základní úkol dále zlepšit výše uváděný způsob a odpovídající zařízení, používající reaktor -s pohyblivou vrstvou.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to further improve the above process and the corresponding apparatus using a moving-bed reactor.

Podstata způsobu absorpčního odstraňování kysličníku siřičitého, chlóru a fluóru z -odpadních plynů z kotelních zařízení pomocí zrnitého sorbentu s vysokou odolností vůči otěru, který -se kontinuálně vede reaktorem s pohyblivou vrstvou -směrem shora dolů, kterou napříč protéká odpadní -plyn, podle vynálezu spočívá v tom, že se kromě zrnitého- sorbentu vede- reaktorem s pohyblivou vrstvou nosič, na kterém je nanesen katalyzátor, přičemž s katalyzátorem se vrací zpět do reaktoru s pohyblivou vrstvou.According to the invention, the method of absorbing removal of sulfur dioxide, chlorine and fluorine from waste gases from boiler plants by means of a granular sorbent with a high abrasion resistance, which is continuously passed through a top-down reactor with a moving down-stream through which the waste gas flows. characterized in that, in addition to the granular sorbent, a carrier on which the catalyst is deposited is passed through the moving-bed reactor, and with the catalyst is returned to the moving-bed reactor.

Pokud se reaktorem s pohyblivou vrstvou vede společně sei sorbenetem nosič, který má hrubší zrnění než tento· sorbent, oba se od sebe navzájem oddělují na výstupu reaktoru s pohyblivou vrstvou. Nosič se může reaktorem vést též odděleně -od sorbentu. Když se pracuje dvoustupňové, může se případně v -prvním stupni sorbentem oddělovat chlór a fluór a ve druhém stupni kysličník siřičitý.When a carrier having a coarser grain than the sorbent is passed along with the sorbenet, the two layers separate from each other at the exit of the movable layer reactor. The support can also be passed separately from the sorbent through the reactor. If the two-stage process is carried out, chlorine and fluorine can be separated off in the first stage by the sorbent and sulfur dioxide in the second stage.

Podstata zařízení k provádění způsobu, u něhož jsou uvnitř tělesa reaktoru s pohyblivou vrstvou pro omezení této vrstvy uspořádány dvě žaluziové stěny, opatřené žaluziovými plechy, uspořádanými po obou stranách pohyblivé vrstvy, a těleso- reaktoru je opatřeno vstupním otvorem pro plyn, -spočívá v tom, že žaluziové plechy žaluziových stěn vykazují vůči svislicím úhel nastavení 15 -až 25 °, přičemž poměr světlé šířky mezi žaluziovými plechy a jejich délkou činí 1: 4 až 1: 5.The principle of a device for carrying out the process, in which two louver walls having louvre plates arranged on both sides of the movable layer are arranged inside the housing of the movable layer reactor to limit the layer, and the reactor housing is provided with a gas inlet opening. 2. The method according to claim 1, characterized in that the louver plates of the louver walls have an angle of adjustment of 15 to 25 [deg.] with respect to the verticals, the ratio of the clear width between the louver plates and their length being 1: 4 to 1: 5.

Žaluziové plechy jsou případně na svém horním konci zahnuty, plocha žaluziových stěn může být na vstupní -straně plynu větší, než na straně- výstupní. V cestě proudu sorbentu mohou být pod žaluziovými stěnami uspořádány -střechovité vestavby.The louver plates are optionally bent at their upper end, the louvre wall surface may be larger at the gas inlet side than at the outlet side. In the path of the sorbent stream, roof-like inserts may be provided under the louver walls.

Výhodou způsobu podle předloženého vynálezu je to, že lze zlepšit reakcí mezi sorbentem a plynnými škodlivými látkami v odpadním plynu. Při tom je katalyzátor tvořen -tak, -aby se -mohl jednoduchým způsobem oddělit -od vyčerpaného- sorbentu a znovu opět použít.An advantage of the process of the present invention is that it can be improved by the reaction between the sorbent and the gaseous pollutants in the waste gas. In this case, the catalyst is formed so that it can be separated from the spent sorbent in a simple manner and reused.

Výhody, kterými se vyznačuje zařízení podle vynálezu oproti reaktoru - s fluidní vrstvou, nebo vůči reaktoru, -pracujícímu s vodným roztokem, se mohou plně využít. Vzhledem· k tomu, že je možné upustit od regenerace, odpadnou náklady, které by bylo nutné na tento krok vynaložit, právě tak jako náklady na další zpracování vypuzených škodlivých látek. Vyčerpaný sorbent se může buď dále přímo použít, nebo se- popřípadě může společně s popelem z kotle odvézt na skládku.The advantages of the device according to the invention over a fluidized bed reactor or an aqueous solution reactor can be fully exploited. As regeneration can be dispensed with, the costs that would have to be incurred for this step, as well as the cost of further processing of the expelled harmful substances, are eliminated. The spent sorbent can either be used directly directly, or it can be taken together with ash from the boiler to a landfill.

Katalyzátory se mohou přidávat buď k sorbentu nebo- k materiálu nosiče. V posledním' případě se nošič doplněný katalyzátorem přivádí zpět do reaktoru s pohyblivou vrstvou, takže nedochází ke ztrátě poměrně drahého katalyzátoru. Katalyzátor se může také nanášet v části reaktoru s pohyblivou vrstvou, která je v klidu.The catalysts may be added either to the sorbent or to the support material. In the latter case, the carrier supplemented with the catalyst is fed back into the movable bed reactor so that the relatively expensive catalyst is not lost. The catalyst may also be deposited in the stationary portion of the movable bed.

Vyšší účinek zařízení podle vynálezu spočívá při použití zrnitého sorbentu v tom, že žaluziové stěny spolu se žaluziovými plechy zajišťují výměnu materiálu uzavřeného v žaluziích.A higher effect of the device according to the invention lies in the use of a granular sorbent in that the louver walls together with the louver plates ensure the exchange of the material enclosed in the louvers.

Vynález bude dále popsán -s pomocí připojených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn reaktor -s -pohyblivou vrstvou a žaluziovými plechy a na obr. 2 je znázorněn detail uspořádání žaluziových stěn -se- žaluziovými plechy· ve zvětšeném měřítku.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a reactor with a movable layer and louver plates and Fig. 2 shows a detail of the arrangement of louver walls with louver plates on an enlarged scale.

Odpadní plyny ze -spaloven odpadků nebo jiných kotelních zařízení, které se musí čistit vsupují vstupním otvorem 1 do vnitřního prostoru reaktoru 2 s pohyblivou vrstvou, udržovanou mezi dvěma žaluziovými -stěnami 3a a jsou odsávány ze strany výstupu pohyblivé vrstvy pomocí -dmychadla 4 výstupním otvorem 5. Potom se vyčištěné odpadní plyny dostávají komínem' 6 ven.Waste gases from waste incineration plants or other boiler equipment which must be cleaned are introduced through the inlet opening 1 into the interior of the movable bed reactor 2 held between the two louver walls 3a and are exhausted from the moving bed outlet side via a blower 4 through the outlet 5 Thereafter, the cleaned off gases are discharged through the chimney (6).

Sorbent, -sloužící pro odstraňování škodlivých látek se přivádí do reaktoru 2 s pohyblivou vrstvou shora plynotěsnou násypkou 7. Po projití pohyblivou vrstvou reaktoru 2 -se -sorbent odtáhne regulovaně vibračním dopravníkem 8. Pod žaluziovými stěnami 3a jsou -v cestě průchodu sorbentu uspořádány střechovité vestavby 9. Tyto střechovité vestavby 9 zajišťují rovnoměrný tok v celém průřezu reaktoru 2 s pohyblivou vrstvou.The sorbent used for the removal of harmful substances is fed into the reactor 2 with the movable layer from above by a gas-tight hopper 7. After passing through the movable layer of the reactor 2, the absorbent is withdrawn in a controlled manner by a vibrating conveyor 8. Under the louver walls 3a These roof structures 9 ensure a uniform flow throughout the cross-section of the movable bed reactor 2.

Přes výstupní propust 10 se rovněž plynotěsně provádí další transport sorbentu na sítový třídič 11. Na sítovém třídiči 11 se úlet, který se rovněž zachytí v reaktoru - 2 s po213358 hyblivou vrstvou, oddělí od sorbentu. Zbytek na sítě se může dostat do bubnového třídičeFurther sorbent transport to the sieve sorter 11 is also carried out gas-tightly through the outlet passage 10. On the sieve sorter 11, the drift, which is also collected in the reactor 2 with a moving layer, is separated from the sorbent. The remainder of the sieve can enter the drum separator

12. Otáčivým pohybem bubnového třídiče 12 se provádí dělení sorbentu, čímž se vnější vyčerpaná vrstva odděluje -od vnitřní ještě nevyčerpané vrstvy sorbentu. Bubnový třídič 12 dopravuje nevyčerpaný sorbent kontinuálně na korečkový výtah 13, který potom dopravuje sorbent k hlavě reaktoru 2 s pohyblivou -vrstvou. Materiál přiváděný nově pro vyrovnání ztráty na sorbentu přichází od zásobníku 14 přes vibrační dopravník 15 rovněž na korečkový výtah 13.12. The sorbent separation is effected by rotary movement of the drum sorter 12, whereby the outer depleted layer is separated from the inner unspent sorbent layer. The drum sorter 12 transports the unused sorbent continuously to the bucket lift 13, which then transports the sorbent to the head of the movable layer reactor 2. The material newly introduced to compensate for the loss of sorbent comes from the container 14 via the vibrating conveyor 15 also to the bucket lift 13.

Sklon jednotlivých žaluziových plechů 3 žaluziových stěn 3a, jejichž délka a světlá šířka, popřípadě poměr jejich délky ke světlé šířce mezi žaluziovými plechy 3 vyplývá z obr. 2. Sklon žaluziových plechů 3 se podle vynálezu volí tak velký, aby zrna sorbentu, vynášená při reakci vzhůru -se· opět z kanálů, vytvořených omezením pohyblivé vrstvy pomocí žaluziových -stěn 3a, vrátila opět dolů. To- se dosáhne podle vynálezu právě tím, že žaluziové plechy 3 jsou nastaveny pod úhlem 15 až 25 ° vůči vertikále. Poměr světlé šířky mezi dvěma žaluziovými plechy 3 položenými přes sebe a jejich délkou činí 1: 4 až 1: 5. Na svém horním konci jsou žaluziové plechy 3 zahnuty.The inclination of the individual louver plates 3 of the louver walls 3a, the length and clearance of which, or the ratio of their length to the light width between the louver plates 3, is apparent from FIG. 2. The inclination of the louver plates 3 is selected according to the invention. up again from the channels formed by the limitation of the movable layer by means of the louver walls 3a, has returned again downwards. This is achieved according to the invention precisely in that the louver plates 3 are adjusted at an angle of 15 to 25 [deg.] To the vertical. The ratio of the clear width between the two louver plates 3 superposed and their length is 1: 4 to 1: 5. At their upper end the louver plates 3 are curved.

Aby se zabránilo vyfukování zrn sorbentu při -rychlostech odpadního- plynu 0,4 až 1,0 m/s pohyblivou vrstvou je plocha žaluziových stěn 3a na -straně výstupu vzduchu větší než plocha žaluziových stěn 3a na straně vstupu vzduchu. To je dosaženo pomocí přibližně válcovité pohyblivé vrstvy, která je přiváděna do. styku se vstupujícím vzduchem ve směru -ód -své vnitřní strany.In order to prevent sorbent grain from blowing out at an exhaust gas velocity of 0.4 to 1.0 m / s with the movable layer, the area of the louver walls 3a on the air outlet side is larger than the area of the louver walls 3a on the air inlet side. This is achieved by means of an approximately cylindrical moving layer which is fed to the. contact with the incoming air in the direction from its inner side.

V podrobnostech sestávají žaluziové stěny 3a vždy z rovnoběžných proti sobě -postavených pohyblivých úseků. Tyto úseky představují jednotlivé buňky, které se spojují v prstencovitou vrstvu.In detail, the louver walls 3a always consist of parallel movable sections opposite one another. These sections represent individual cells that merge into an annular layer.

Jako sorbent se -používá zrnitý materiál, který váže kysličník siřičitý, chlór a fluór. Sestává například z vápna, vápence neboA granular material which binds sulfur dioxide, chlorine and fluorine is used as the sorbent. It consists, for example, of lime, limestone or

Claims

SUBJECT

A method for absorbing the removal of sulfur dioxide, chlorine and fluorine from waste gases from boiler plants by means of a high abrasion-resistant granular adsorbent which is continuously passed through a top-down reactor with a moving down-stream through which the waste gas flows through. In addition to the granular sorbent, the support is conveyed through the moving bed reactor to which the catalyst is applied, the catalyst support being returned to the moving bed reactor.

2. A process according to claim 1, characterized in that the carrier having a coarser grain size than the sorbent is fed together with the sorbent by means of a moving-bed reactor and from each other to magnesia, to which further substances may be admixed. or - catalysts, for example, vanadium oxide or iron oxide. By absorbing the harmful substances, the surface of the individual sorbent grains becomes crumbly, so that, in the case of incomplete grain depletion, the spent portion can be easily separated. The absorbent exhibits a high abrasion resistance and is presented in a grain size of 3 to 15 millimeters. The sorbent is used as a molded or broken material.

In the moving layer reactor 2 described above, harmful substances are absorbed together. However, it is also possible to remove harmful substances selectively. In this case, the movable layer must be divided by the installation of additional louver walls 3a into two parallel movable layers. Here, chlorine and fluorine are absorbed by the sorbent in the moving layer lying on the inlet side of the waste gas inlet. Sulfur dioxide is absorbed in the second layer. The two movable layers are pulled away from each other and the spent sorbents are stored separately.

The catalysts may be applied to either the sorbent or the support material. The carrier material consists of ceramic shaped bodies such as spheres or Raschig rings. The catalyst carrier material is reused in the moving-bed reactor 2 after passing through the moving layer. It can be introduced into the movable bed reactor 2 together with the sorbent. In this case, the carrier material exhibits a larger grain size than the sorbent. The sorbent and the carrier material are separated from each other on the sieve sorter 11 at the outlet of the reactor 2. The carrier may also pass through the movable layer reactor 2 in a separate movable layer located within the movable absorbent layer. Finally, it is also possible to deposit the catalyst on the quiet part of the movable bed reactor 2. Thus, a corresponding lattice overlaid with catalysts can be suspended in the space between the louver walls 3a.

BACKGROUND OF THE INVENTION they distribute interest at the exit of the movable bed reactor.

3. A process according to claim 1, wherein the support is passed through the reactor with the movable layer separately from the sorbent.

4. A process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sorbent in the first stage separates chlorine and fluorine and in the second stage sulfur dioxide.

5. Apparatus for carrying out the process according to claims 1 to 4, wherein two louver walls provided with louver plates arranged on both sides of the movable layer are arranged within the reactor body with a movable layer to limit the layer, and the reactor body is provided with an inlet opening. for gas, characterized in that the louver plates (3) of the louver walls (3 a) have an angle of adjustment of 15 to 25 ° with respect to the verticals, wherein the ratio of the clear width between the louver plates (3) and their length is 1: 4 to 1: 5 .

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the sheets (3) are bent at their upper end.

Device according to Claims 5 and 6, characterized in that the area of the louver walls (3a) is larger on the gas inlet side than on the gas outlet side.

Apparatus according to Claims 5 to 7, characterized in that roof inserts (9) are arranged in the path of the sorbent stream through the louver walls (3a).

2 sheets of drawings