PL207343B1

PL207343B1 - Method for proportioning active solids in the exhaust gas

Info

Publication number: PL207343B1
Application number: PL369910A
Authority: PL
Inventors: Mieczysław Adam Gostomczyk; Jadwiga Oryszczak
Original assignee: Innowacyjne Przedsiębiorstwo Wielobranżowe Polin Społka Z Ograniczoną Odpowi; Politechnika Wroclawska
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2010-12-31
Also published as: PL369910A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób dozowania stałych sorbentów do spalin, przeznaczony w szczególności do oczyszczania gazów z tlenków siarki, powstających w procesie spalania.The subject of the invention is a method of dosing solid sorbents to exhaust gases, intended in particular for the purification of gases from sulfur oxides generated during the combustion process.

W celu złagodzenia skutków skażenia naturalnego środowiska stosuje się różne technologie zmierzające do redukowania ilości tlenków siarki uwalnianych do atmosfery. Najczęściej są to metody chemicznego wiązania siarki podczas procesu spalania oraz metody usuwania tlenków siarki ze spalin. Wśród nich technologie sorpcyjne odsiarczania spalin należą do bardzo skutecznych, aby uzyskać dobrą wydajność odsiarczania spalin sorbent powinien być rozpylony na bardzo drobne i jednolite drobiny.In order to mitigate the effects of contamination of the natural environment, various technologies are used to reduce the amount of sulfur oxides released into the atmosphere. The most common methods of chemical binding of sulfur during the combustion process and methods of removing sulfur oxides from exhaust gases. Among them, the sorption technologies of flue gas desulphurization are very effective, in order to obtain a good flue gas desulphurization efficiency, the sorbent should be sprayed into very fine and uniform particles.

Produkowane w skali przemysłowej sorbenty takie jak np. wapno hydratyzowane - Ca(OH)2, w zależności od sposobu produkcji mają różną granulację i cenę. Stosowany najczęściej układ do dozowania stałych sorbentów do spalin składa się z następujących urządzeń: zbiornika magazynowego, rurociągu pneumatycznego transportu, zbiornika roboczego, kilku dozowników mechanicznych pobierających sorbent z tego zbiornika i przenoszących go do aparatów wydmuchowych, które przy pomocy sprężonego powietrza, wdmuchują podany przez podajnik sorbent do spalin.The commercially produced sorbents, such as e.g. hydrated lime - Ca (OH) 2, have different granulation and price depending on the production method. The most frequently used system for dosing solid sorbents to exhaust gas consists of the following devices: storage tank, pneumatic transport pipeline, working tank, several mechanical feeders collecting sorbent from this tank and transferring it to the blow-off devices, which, with the help of compressed air, blow the supplied air by the feeder exhaust gas sorbent.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 172396 sposób dozowania ziarnistych lub proszkowanych substancji, w którym ziarniste lub proszkowe substancje odciągane są z dna złoża fluidalnego, następnie substancja stała jako mieszanina gazu i substancji stałej jest mieszana przynajmniej z jedną inną substancją, która wtryskiwana jest w sfluidyzowaną substancję stałą.There is known from the Polish patent description No. PL 172396 a method of dosing granular or powdered substances, in which granular or powdery substances are drawn from the bottom of the fluidized bed, then the solid substance as a mixture of gas and solid substance is mixed with at least one other substance, which is injected into the fluidized bed. fluidized solid.

Znany jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P.347851 sposób dozowania materiałów sypkich i upłynniających się w wyniku przepływającego przez złoże sprężonego powietrza przy wykorzystaniu rynny aeracyjnej i zespołu eżekcyjnego, w którym wprowadza się z dużą intensywnością część materiału sypkiego z wydajnością 15 kg/s do układu odbiorczego z układem ważącym do wartości 90-95% masy.There is known from the description of the Polish patent application No. P.347851 a method of dosing loose and liquefied materials as a result of compressed air flowing through the bed using an aeration chute and an ejector unit, in which part of the loose material is introduced with high intensity with a capacity of 15 kg / s to the receiving system with the weighing system up to the value of 90-95% of the mass.

Znane sposoby mają na celu zapewnienie właściwego dozowania materiałów sypkich, ale nie uwzględniają możliwości rozseparowania tych materiałów i podawania tylko najdrobniejszych cząstek.The known methods are aimed at ensuring the proper dosing of powdery materials, but do not take into account the possibility of separating these materials and feeding only the finest particles.

Produkowany sorbent np. Ca(OH)2 zawiera cząsteczki o różnej granulacji. Cząsteczki mniejsze od μm szybko reagują z zanieczyszczeniami np. SO₂, a cząsteczki większe od 100 μm reagują z SO₂tylko na powierzchni, a tworząca się warstwa CaSO3, blokuje dalszą reakcję. W związku z powyższym w praktyce przemysłowej stosuje się znaczne nadmiary sorbentu, np. dwukrotny tak, aby dostarczyć, do strefy kontaktu spalin z sorbentem, odpowiednią ilość małych, reaktywnych cząsteczek sorbentu. Taki półśrodek zapewnia właściwą skuteczność usuwania SO2 ze spalin, ale stwarza dodatkowe problemy wynikające z niewykorzystania sorbentu, który przechodzi do odpadu. Aby zmniejszyć tą dolegliwość stosuje się recyrkulację odpadu, co wymaga dodatkowych urządzeń i energii.The produced sorbent, eg Ca (OH) 2, contains particles of different granulation. Particles smaller than μm react quickly with pollutants, eg SO ₂ , and particles larger than 100 µm react with SO ₂ only on the surface, and the CaSO3 layer that is formed blocks the further reaction. Accordingly, in industrial practice, considerable amounts of sorbent are used, e.g. twice, in order to provide, to the contact zone of the exhaust gas with the sorbent, an appropriate amount of small, reactive sorbent particles. Such a half-measure provides adequate SO2 removal efficiency from the flue gas, but creates additional problems due to the unused sorbent that goes into the waste. To reduce this ailment, waste recirculation is used, which requires additional equipment and energy.

Sposób dozowania stałego sorbentu do spalin według wynalazku polega na tym, że cząsteczki sorbentu, dozuje się do spalin przy użyciu sprężonego powietrza, wprowadzanego bezpośrednio do zbiornika sorbentu, strumieniami kierowanymi na warstwę sorbentu pod kątem 15-90° i unoszącymi najmniejsze cząsteczki sorbentu. Zgodnie z wynalazkiem ilość i ciśnienie sprężonego powietrza, wprowadzanego do sorbentu, reguluje się wskazaniami analizatora gazu oczyszczonego przez sorbent. Korzystnie strumieniami sprężonego powietrza przepływającego nad warstwą sorbentu, unosi się najbardziej reaktywne cząsteczki sorbentu, o średnicy mniejszej od 20 μm, które kieruje się do spalin.The method of dosing solid sorbent to the flue gas according to the invention consists in dosing the sorbent particles into the flue gas using compressed air, introduced directly into the sorbent tank, with streams directed at the sorbent layer at an angle of 15-90 ° and carrying the smallest sorbent particles. According to the invention, the amount and pressure of the compressed air introduced into the sorbent is controlled by the indications of the sorbent-cleaned gas analyzer. Preferably, the most reactive sorbent particles, with a diameter of less than 20 μm, are floated by the compressed air flowing over the sorbent layer and directed to the flue gas.

Korzystnie powstały aerozol powietrza i sorbentu kieruje się do spalin poprzez pionowy rurociąg usytuowany w osi zbiornika sorbentu.Preferably, the resulting aerosol of air and sorbent is directed to the flue gas through a vertical pipeline located in the axis of the sorbent container.

Korzystnie większe cząstki sorbentu, pozostające w dolnej części zbiornika, podaje się do urządzenia rozdrabniającego i ponownie wprowadza do zbiornika, lub po opróżnieniu zbiornika, wykorzystuje do innych celów np. w przypadku wapna hydratyzowanego, do neutralizacji kwaśnych ścieków, gdzie większa granulacja cząsteczek sorbentu nie ma znaczenia.Preferably, the larger sorbent particles remaining in the lower part of the tank are fed to the grinding device and reintroduced into the tank, or after emptying the tank, they are used for other purposes, e.g. in the case of hydrated lime, to neutralize acid wastewater, where the greater granulation of sorbent particles is absent. meaning.

Zgodnie ze sposobem sorbenty wprowadza się do spalin bezpośrednio ze zbiornika magazynowego, w wyniku przepływu sprężonego powietrza nad warstwą sorbentu. Tworzący się aerozol sorbentu i sprężonego powietrza, unosi i wyprowadza do spalin najdrobniejsze cząstki sorbentu.According to the method, sorbents are introduced into the flue gas directly from the storage tank as a result of the flow of compressed air over the sorbent layer. The generated aerosol of sorbent and compressed air lifts and discharges the finest sorbent particles into the exhaust gas.

Zaletą sposobu jest to, że przy odpowiednim strumieniu i ciśnieniu sprężonego powietrza, ze zbiornika sorbentu wywiewane są tylko najmniejsze i najbardziej reaktywne cząsteczki sorbentu.The advantage of the method is that with the appropriate stream and pressure of compressed air, only the smallest and most reactive sorbent particles are blown out of the sorbent reservoir.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia układ do iniekcji stałych sorbentów w ujęciu schematycznym.The subject of the invention is presented in the drawing, which shows the system for injection of solid sorbents in a schematic view.

PL 207 343 B1PL 207 343 B1

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Sposób iniekcji stałych sorbentów do spalin polega na tym, że do zbiornika sorbentu 1, wprowadza się sprężone powietrze dyszami 2, skierowanymi do warstwy sorbentu 3 pod kątem 15°. Wytworzony w górnej części zbiornika aerozol sorbentu i sprężonego powietrza 4, wypływa ze zbiornika 1 pionowym odcinkiem rurociągu, usytuowanego w górnej części zbiornika, w jego osi. Następnie aerozol sorbentu i sprężonego powietrza wprowadza się do reaktora 5, a stamtąd do odpylacza 6. Większe cząstki sorbentu pozostające w dolnej części zbiornika sorbentu, ciągle lub okresowo podaje się przenośnikiem ślimakowym 7 do urządzenia rozdrabniającego 8, a stamtąd za pomocą sprężonego powietrza 9 wprowadza się ponownie do zbiornika sorbentu 1. Wskazania analizatora gazu oczyszczonego 10 informujące o wzroście stężenia SO2 do 450 mgSO2/m³n, pozwalają na zwiększenie strumienia sprężonego powietrza, podawanego do zbiornika sorbentu 1 dyszami 2.The method of injecting solid sorbents into the flue gas consists in introducing compressed air into the sorbent tank 1 through nozzles 2 directed to the sorbent layer 3 at an angle of 15 °. The aerosol of sorbent and compressed air 4 generated in the upper part of the tank flows out of the tank 1 through the vertical section of a pipeline located in the upper part of the tank, along its axis. Then the aerosol of sorbent and compressed air is introduced into the reactor 5 and from there to the dust collector 6. Larger sorbent particles remaining in the lower part of the sorbent container are continuously or periodically fed via the screw conveyor 7 to the grinding device 8, and from there by compressed air 9 are introduced back to the sorbent tank 1. The readings of the purified gas analyzer 10 informing about the increase in the concentration of SO2 to 450 mgSO2 / m ³ n, allow to increase the stream of compressed air supplied to the sorbent tank 1 through nozzles 2.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Sposób iniekcji stałych sorbentów do spalin przebiega jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że dysze sprężonego powietrza 2, skierowane są do warstwy sorbentu 3 pod kątem 90°, a wskazania analizatora gazu oczyszczonego 10 informujące o spadku stężenia SO2 do 350 mgSO2/m³n, pozwalają na zmniejszenie strumienia sprężonego powietrza podawanego do zbiornika sorbentu 1 dyszami 2.The method of injecting solid sorbents into the flue gas is as in the first example, with the difference that the compressed air nozzles 2 are directed to the sorbent layer 3 at an angle of 90 °, and the readings of the purified gas analyzer 10 informing about the drop in SO2 concentration to 350 mgSO2 / m ³ n allow to reduce the compressed air stream supplied to the sorbent tank 1 through nozzles 2.

Claims

Patent claims

1. Method for dosing solid sorbents into the flue gas, consisting in blowing sorbents into the flue gas, characterized in that the sorbent particles are introduced into the flue gas using compressed air, introduced directly into the sorbent tank, with streams directed at the sorbent layer at an angle of 15-90 ° and floating the smallest particles of the sorbent, the amount and pressure of compressed air introduced into the sorbent is regulated by the indications of the purified gas analyzer.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the compressed air flowing over the sorbent layer floats sorbent particles with a diameter smaller than 20 μm.

3. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the resulting aerosol of air and sorbent is directed to the flue gas through a vertical pipeline located in the axis of the sorbent reservoir.

4. The method according to p. The method of claim 1, wherein the larger sorbent particles remaining in the bottom of the reservoir are fed to the grinding device and reintroduced into the reservoir.