Claims (1)
Zastrzeżenie patentowePatent claim
Sposób oczyszczania gazów podesorpcyjnych, zwłaszcza uzyskiwanych w procesie odsiarczania gazów energetycznych polegający na odpyleniu gazów i zaadsorbowaniu zanieczyszczeń metodą moorą, znamienny tym, że gaz po desorpcji oziębia się do temperatury niż szej od 140°C i utrzymuje w tej temperaturze przez okres co najmniej 5 sekund, a następnie kontaktuje się z wodnym roztworem siarczynu mgnezu i innych soli nieorganicznych magnezu i równocześnie prowadzi się kondensację pary wodnej zarartej w gazie, a wńzielony pył usuwa się w sposób ciągły z mieszaniny cyrkulującej.A method of purifying post-adsorption gases, especially those obtained in the process of desulphurization of energy gases, consisting in dust removal of gases and adsorption of pollutants by the moor method, characterized in that the gas after desorption is cooled to a temperature lower than 140 ° C and kept at this temperature for a period of at least 5 seconds and then contacting an aqueous solution of mgnesium sulphite and other inorganic magnesium salts, and simultaneously condensing the water vapor entrained in the gas, and the green dust is continuously removed from the circulating mixture.
Przedmiotem wyralazku jest sposób oczyszczania gazów podesorpcyjnych, zwłaszcza uzyskiwanych w procesie odsiarczania gazów energetycznych.The subject of the invention is a method of purifying sub-adsorption gases, especially those obtained in the process of desulphurization of energetic gases.
Gazy odlotowe z instalacji energetycznych oczyszczane są metodą suchą przez adsorpcję zanieczyszczeń na w^glu aktywnym, a następnie desorpcję z wgla. wyniku desorpcji otrzymuje się tak zwany gaz bogaty o temperaturze powyżej 300°C zawierający dwtlenek siarki i wodę jako podstawowe składniki oraz azot, dwL^uiienek węgla, tlenek węgla a także zanieczyszczenia takie jak chlorowodór, fluorowodór, arsen, rtęć, selen, kadm i pył wgla aktywnego. Dra^enek siarki zawrty w gazie bogatym jest traktowany jako źródło związków siarki i może być przerabiany na siarkę lub na kwas siarkowy, a ponieważ przetwarzanie prowadzone jest metodą katalityczną zachodzi konieczność usunięcia z gazu podesorpcyjnego pyłu węglowego, chlorowodoru, fluorowodoru oraz arsenu, selenu, rtęci i kadmu. Ponadto, zanieczyszczenia metaliczne ze względu na trujące właściwości nie powinny przedostać się do siarki czy krasu siarkowego, a chlorowodór i fluorowodór dodatkowo powodują bardzo szybką korozję aparatury i rurociągów,z którymi się stykają.Waste gases from power installations are purified by the dry method by adsorption of pollutants on active carbon and then desorption from coal. As a result of desorption, the so-called rich gas with a temperature above 300 ° C is obtained, containing sulfur dioxide and water as basic components, as well as nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, as well as pollutants such as hydrogen chloride, hydrogen fluoride, arsenic, mercury, selenium, cadmium and dust activated carbon. The sulfur precipitate contained in the rich gas is treated as a source of sulfur compounds and can be converted into sulfur or into sulfuric acid, and because the processing is carried out using the catalytic method, it is necessary to remove coal dust, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, arsenic, selenium, and mercury from the adsorption gas. and cadmium. In addition, due to their poisonous properties, metallic contaminants should not get into sulfur or sulfurous karst, and hydrogen chloride and hydrogen fluoride additionally cause very rapid corrosion of equipment and pipelines with which they come into contact.
Znany jest sposób usuwania chlorowodoru, fluorowodoru, arsenu, selenu, kadmu i rtęci oraz pyłu węglowego z gazu podesorpcyjnego bogatego w dwuN^ek siarki na drodze odpylenia gazu i wyz-żelenia zanieczyszczeń metodą moorą. Proces ten polega na tym, że trans portu je się zapylony gaz w tempera turze 3OO-35O°C, przy czym w celu uniknięcia schłodzenia gazu przed wejściem do skrubera odpylającego, ścianki gazociągu do transportu gazu ogrzewa się d° temperatury 3°°°C. Gaz o -temperaturze 3OO-35O°C wprowadzany jes-t następnie do skrubera pyłu, gdzie następuje odparowanie wody z cieczy zraszającej skruber, co powoduje schłodzenie gazu do temperatury około 96°C, przy czym w skruberze nie następuje kondensacja pary wodnej zawwrtej w oczyszczanym gazie. Jako ciecz zraszającą skruber stosuje się wodny roztwór kwasu siaroowego o zawartości 20-5(% ragowych HgSO^ oraz wodny roztwór siarczanu amonowego o zawartości 20-4(% oogtww'ch. Gaz w/cboózący ze skrubera wprowadzany jest następnie do kondensatora pary wodnej, zraszanego 1% wodnym roztworem krasu siakkowego.There is a known method of removing hydrogen chloride, hydrogen fluoride, arsenic, selenium, cadmium and mercury as well as coal dust from a sulfur dioxide-rich sub-adsorption gas by means of gas dedusting and de-gelling of pollutants by the mooro method. The process consists in the fact that dust-laden gas is transported at a temperature of 3OO -35O ° C, and in order to avoid cooling the gas before entering the dust scrubber, the walls of the gas pipeline for gas transport are heated to the temperature of 3.00 ° C . Gas with -temperaturze 3 O O O 35 C placed thi-t seq ę then d of dust scrubber, where the evaporation of water from the liquid spray scrubber, which results in cooling the gas to a temperature of about 96 ° C, wherein in the scrubber does not occur condensation of water vapor recovered in the cleaned gas. The scrubber spraying liquid is an aqueous solution of sulfuric acid with a content of 20-5 (wt% HgSO4) and an aqueous solution of ammonium sulphate with a content of 20-4 (wt%). sprinkled with 1% aqueous solution of sandstone karst.
V wyniku tak prowadzonego procesu arsen, selen, kadm i rtęć przechodzą przez skruber i kondensator i muszą być OChwwtywne na dodatkowo zainstaoiowanych filtrach węglow/ych oraz elektrofiltrach. Natomiist pył węglowy przedostaje się do kondensatora pary wodnej, co powoduje obniżenie jakości kondensatu, a chlorowodór i fluorowodór słabo absorbujące się w cieczy zraszającej pozostają w gazie w ilości odpowóadaaącej ich stężeniu w oczyszczanym gazie. Ponadto, stosowanie jako cieczy zraszającej skruber w temperaturze około 96°C roztworu kwasu siakkowego powoduje silną korozję całej instalacji.As a result of such a process, arsenic, selenium, cadmium and mercury pass through the scrubber and capacitor and must be active on additionally installed carbon filters and electrostatic precipitators. The coal dust gets into the water vapor condenser, which reduces the quality of the condensate, and the poorly absorbing hydrogen chloride and hydrogen fluoride in the spraying liquid remain in the gas in an amount corresponding to their concentration in the treated gas. In addition, the use of a sulfuric acid solution as the scrubber spray at a temperature of about 96 ° C causes severe corrosion of the entire plant.
156 701156 701
Wad tych pozbawiony jest sposób usuwania chlorowodoru, fluorowodoru, arsenu, selenu, kadmu i rtęci oraz pyłu węglowego z gazów podesorpcyjnych, bogatych w dwutlenek siarki według wyrnlazku.The method of removing hydrogen chloride, hydrogen fluoride, arsenic, selenium, cadmium and mercury as well as coal dust from sub-adsorption gases, rich in sulfur dioxide according to the formula, is devoid of these disadvantages.
Sposób w<elług wyrnlazku polega na tyra, że gaz po desorpcji oziębia się do temperatury niższej od 140°C i utrzymuje się w tej temperaturze przez okres co najmniej 5 sekund, a następnie kontaktuje się z wodnym roztworem siarczynu magnezu i innych nieorganicznych soli magnezu prowadząc jednocześnie kondensację pary wodnej zawartej w gazie.The method in the process is based on cooling the gas after desorption to a temperature lower than 140 ° C and keeping it at this temperature for at least 5 seconds, and then contacting it with an aqueous solution of magnesium sulphite and other inorganic magnesium salts by conducting simultaneous condensation of water vapor contained in the gas.
Zastosowany w sposobie według w^nlazku wodny roztwór nieorganicznych soli nmgnezowych, zawierający jako jeden ze składników siarczyn magnezowy spełnia rolę cieczy odpylającej, a jednocześnie powoduje absorpcję chlorowodoru i fluorowodoru, które wtrącają się w postaci chlorku i fluorku mgnezowego, równocześnie z odpyleniem gazu. Wychwycony pył węglowy waz z wytrąconymi kryształami fluorku magnezowego jest odfiltrowany z cieczy odpylającej i absorbującej, a część filtratu zawracanego do procesu jest odprowadzana na zewnątrz.The aqueous solution of inorganic magnesium sulphite used in the process according to the solution, containing magnesium sulphite as one of its components, acts as a dedusting liquid, and at the same time causes the absorption of hydrogen chloride and hydrogen fluoride, which are precipitated in the form of magnesium chloride and fluoride, simultaneously with the dedusting of the gas. The captured coal dust from vases with precipitated magnesium fluoride crystals is filtered from the dedusting and absorbing liquid, and part of the filtrate recycled to the process is discharged outside.
Obnńżenie temperatury gazów podesorpcyjnych poniżej 14O°C w procesie oczyszczania prowadzonym sposobem według wrmlazku urnooliwia wykozystanie zdolności sorpcyjnych pyłu węgla aktywnego zawartego w oczyszczanym gazie. Okalało się, że w tym zakresie temperatur na pyle z węgla aktywnego osadza się ponad 99% arsenu, selenu, kadmu i rtęci oraz do 30% chlorowodoru i fluorowodoru zawartych w oczyszczanym gazie, w związku z czym dalsze oczyszczanie gazu ogranicza się do odpylenia i absorpcji pozostałej ilości chlorowodoru i fluorowodoru, które absorbowane są przez wodny roztwór soli mgnezowych przy równoczesnym wpieraniu dwutlenku siarki z siarczynu. Odpyyanie w warunkach procesu prowadzonego sposobem według w/mlazku zachodzi jednocześnie z kondensacją części pary wodnej zawartej w gazie. Okazało się, że kondensacja przebiega przede wszystkim na powierzchni pyłu węglowego zwiększając jego msę i ułatwiając oychvwsθrlie pyłu w skruberze.Reducing the temperature of sub-adsorption gases below 14O ° C in the purification process carried out according to the method of unool, makes use of the sorption capacity of the activated carbon dust contained in the treated gas. It turned out that in this temperature range, more than 99% of arsenic, selenium, cadmium and mercury, as well as up to 30% of hydrogen chloride and hydrogen fluoride contained in the cleaned gas, are deposited on the activated carbon dust, so that further gas purification is limited to dust removal and absorption the residual amount of hydrogen chloride and hydrogen fluoride which are absorbed by the aqueous solution of magnesium salts with simultaneous impaction of sulfur dioxide from the sulfite. Dusting under the conditions of the process according to the above-mentioned liquid occurs simultaneously with the condensation of a part of the water vapor contained in the gas. It turned out that condensation takes place primarily on the surface of the pulverized coal, increasing its msa and facilitating the oychvwsθrlie of the dust in the scrubber.
Dzięki obecności pyłu wgla aktywnego w zawiesinie użytej do odpylania i absorpcji, w fazie ciekłej tej zawiesiny nie wstępują składniki toksyczne w całości zaadsorbowane na powierzchni węgla aktywnego. Dzięki temu filtrat po oddzieleniu pyłu ^glowego nie jest szkodliwy i ewentualnie może być wykorzystywany do w^wrzania chlorku magnezowego.Due to the presence of active carbon dust in the suspension used for dedusting and absorption, the liquid phase of this suspension does not contain toxic components fully adsorbed on the surface of the activated carbon. As a result, the filtrate, after the removal of the coal dust, is not harmful and can possibly be used to boil the magnesium chloride.
Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w przykładzie wyl(irtrl3, nie ograniczającym jednak zakresu jego stosowania.The subject of the invention is explained in more detail in the example of excl (irtrl3, but not limiting its scope of application.
Przykład. Do rurociągu do transportu gazu bogatego z zaitstarowatą rezptzeponową chłodnicą wodną połączonego z trójfazowym aparatem fluidatsym zraszanym cyrkulującą zawLesiną pyłu w cieczy ^prowadzono 1000 n? gazów podesorpc^n^h z procesu ods^rczmia gazów energetycznych o temperaturze 32O°C i składzie podanym w tabeli. Gazy schłodzono do temperatury 130°C przez dodanie 13d kg wody. Schłodzony gaz trrtnspoΓ0o^mo w tej temperaturze przez 8 sekund do skrubera zraszanego dwuprocentową zawiesiną węgla aktywnego i fluor ku magnezowego w roztworze wodnym zawiera jąyym 1% wagowy siarczynu mgnezowego, 1,C% wagowy chlorku (magnezowego oraz 0,% wagowych siarczanu mgnezowego. W czasie transportu gazu przez rurociąg na pyle z węgla aktywnego zaadaptowało się 99% rtęci, arsenu, selenu i kadmu oraz 20% chlorowodoru i 25% fluorowodoru zawartych w oczyszcza nym gazie. Natomiaa-tę w skruberze skondensowało 5% całkowitej ilości pary wodnej oraz wychwycone zostało 99,pyłu z węgla aktywnego wraz z zaadsorbowans'mi na nim zanieczyszczeniami. Absorpcji w skruberze uległo 99% chlorowodoru oraz 99,5% fluorowodoru. Oczyszczony gaz o składzie podanym w w tabeli skierowano do produkcji kwasu siakkowego metodą kontaktową, a zawiesinę cyrkulującą przefiLH^rwano w prasie f i lraacyjne j. Uzyskany placek f iltaacyjns zawiera jący węgiel aktywny z zaadsorbowanymi zanieczyszczeniami oraz wytrącony fluorek mgnezowy odprowadzono jako odpad, a filtrat częściowo zwrócono do procesu.Example. To a pipeline for the transport of gas-rich zaitstarowatą rezptzeponową water cooler connected to the three-phase trickle circulating apparatus fluidatsym excl Lesin and P y Lu liquid y ^ carried 1,000 n? of gas desorbed from the process of filtering energy gases with a temperature of 32O ° C and the composition given in the table. The gases were cooled to 130 ° C by adding 13d kg of water. The cooled trrthnosulfite gas at this temperature for 8 seconds into a scrubber sprayed with a 2% slurry of activated carbon and magnesium fluoride in an aqueous solution contains 1% by weight of magnesium sulphite, 1% by weight of chloride (magnesium and 0.1% by weight of magnesium sulphate). During the gas transport through the pipeline, 99% of mercury, arsenic, selenium and cadmium as well as 20% of hydrogen chloride and 25% of hydrogen fluoride contained in the purified gas were adapted to the dust of active carbon. 99, active carbon dust with adsorbed on it impurities. 99% hydrogen chloride and 99.5% hydrogen fluoride were absorbed in the scrubber. The purified gas with the composition given in the table was directed to the production of sulfuric acid using the contact method, and the circulating suspension was transformed into LH. in the filtration press. The obtained filter cake containing activated carbon with adsorbed impurities and the precipitated The magnesium fluoride was discharged as waste and the filtrate partially returned to the process.
156 701
Zawrtość
zanieczyszczeń
1
1
1
1
1
I
Gazy desorpcyjne przed
oczyszczeniem
---r_.
1
1
1
1
1
. 1
Gazy desorpcyjne po oczyszczenia
t
s
1
1
1
J
1
SOg /% objętościowy/
—p—— 1 ł
1
26
1
I
»
1
26,7
i
ł
»
I
h2o
1
1
f
51
ΐ
1
___J___
49,7
i
. -1
r “ —
1 .
N2
---r -
1
I
10
i
t
10,2
/
t
1
-C02
!
1
8,00
i
r
. t
8,2
»
I
- — -I
1----
1 _
co
~r “
t
3,00
1
1
1
3,1
1
1
i
°2
- -t —
1,90
I
1
__«1___
1,95
—-J
I
. _ .1
r ~
i
HC1
0,05
I
1
ł
0,0005
t
I
1
HF
0,05
- ——p
1
ł
0,00025
— π t ł
____
r---
pył węglowy (g/m5)
______
—
1
1
10
1
1
1
_ 1
0,01
I
1
1
ł
___
Hg /ppm/
---p-“-
ł
20
Ί '
poniżej 0,2
«
ł
1
As
1
1
1
90
1
- _
poniżej 1,0
1
I
_____l
3e
i
ł
«
30
_ ł_
poniżej 0,4
i
I
_____1
Cd
i'
ł
ł
5
1
poniżej 0,05
1
ł
1156 701 Contaminant content 1 1 1 1 1 I Desorption gases before purification --- r _. 1 1 1 1 1. 1 Desorption gases after purification t s 1 1 1 J 1 SOg /% by volume / —p—— 1 Ł 1 26 1 I »1 26.7 i Ł» I h 2 o 1 1 f 51 ΐ 1 ___J___ 49.7 i. -1 r "- 1. N 2 --- r - 1 I 10 i t 10.2 / t 1 -C0 2 ! 1 8.00 and r. t 8.2 »I - - -I 1 ---- 1 _ co ~ r“ t 3.00 1 1 1 3.1 1 1 i ° 2 - -t - 1.90 I 1 __ «1___ 1, 95 —-JI. _ .1 r ~ i HCl 0.05 I 1 0.0005 t I 1 HF 0.05 - ——p 1 0.00025 - π t ____ r --- coal dust ( g / m 5 ) ______ - 1 1 10 1 1 1 _ 1 0.01 I 1 1 ł ___ Hg / ppm / --- p - “- ł 20 Ί 'less than 0.2« ł 1 As 1 1 1 90 1 - _ less 1, 0 1 I _____l 3e i ł «30 _ ł_ below 0.4 i I _____1 Cd i 'ł ł 5 1 below 0.05 1 ł 1
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies
Cena 5000 zł.Price: PLN 5,000.