PL207343B1 - Sposób dozowania stałych sorbentów do spalin - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób dozowania stałych sorbentów do spalin, przeznaczony w szczególności do oczyszczania gazów z tlenków siarki, powstających w procesie spalania.

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.

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.

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.

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.

Znane sposoby mają na celu zapewnienie właściwego dozowania materiałów sypkich, ale nie uwzględniają możliwości rozseparowania tych materiałów i podawania tylko najdrobniejszych cząstek.

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 SO₂ tylko 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.

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.

Korzystnie powstały aerozol powietrza i sorbentu kieruje się do spalin poprzez pionowy rurociąg usytuowany w osi zbiornika sorbentu.

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.

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.

Zaletą sposobu jest to, że przy odpowiednim strumieniu i ciśnieniu sprężonego powietrza, ze zbiornika sorbentu wywiewane są tylko najmniejsze i najbardziej reaktywne cząsteczki sorbentu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia układ do iniekcji stałych sorbentów w ujęciu schematycznym.

PL 207 343 B1

P r z y 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.

P r z y k ł 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.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób dozowania stałych sorbentów do spalin, polegający na wdmuchiwaniu sorbentów do spalin, znamienny tym, że cząsteczki sorbentu, wprowadza 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, przy czym ilość i ciśnienie sprężonego powietrza, wprowadzanego do sorbentu, reguluje się wskazaniami analizatora gazu oczyszczonego.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężonym powietrzem przepływającym nad warstwą sorbentu, unosi się cząsteczki sorbentu, o średnicy mniejszej od 20 μm.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powstały aerozol powietrza i sorbentu kieruje się do spalin poprzez pionowy rurociąg usytuowany w osi zbiornika sorbentu.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że większe cząstki sorbentu, pozostające w dolnej części zbiornika, podaje się do urządzenia rozdrabniającego i ponownie wprowadza do zbiornika.