SE505579C2 - Sätt att avskilja stoft från varma processgaser - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 505 579 2 Fig 1 visar schematiskt en anläggning för rening av rökgaser fràn en koleldad förbränningscentral, vilken an- läggning är försedd med utrustning för genomförande av sättet enligt uppfinningen.

Fig 2 är en sidovy med vissa delar bortbrutna och visar en vid genomförande av sättet enligt uppfinningen utnyttjad blandare.

Fig 3 visar blandaren enligt fig 2 uppifrån.

Fig 4 är en tvärsektionsvy längs linjen IV-IV i fig 3.

I fig l visas schematiskt en anläggning för rening av rökgaser från en koleldad förbränningscentral 1, vilka rökgaser innehåller stoft, såsom flygaska. En förvärmare 2 är anordnad att överföra värme frán de varma rökgaserna till förbränningsluft, bränningscentralen l med hjälp av en fläkt 3.

De varma rökgaserna ledes via en kanal 4 till en som via en kanal 2a matas till för- stoftavskiljare 5, som i det visade exemplet är ett tex- tilt spärrfilter, vilket på känt sätt innehåller ett fler- tal rader av filterslangar och genom vilket rökgaserna ledes för att renas. De på detta sätt renade rökgaserna ledes via en kanal 6 till en rökgasfläkt 7, kanal 8 matar dem vidare till en skorsten 9 för utsläpp i atmosfären. Stoftavskiljaren kan exempelvis också vara en som via en elektrostatisk stoftavskiljare.

Kanalen 4 har ett vertikalt parti 10. En blandare ll stàr i förbindelse med detta parti 10 i dess nedre del.

Blandaren ll inför på nedan närmare beskrivet sätt befuk- tade och agglomererade stoftpartiklar i rökgaserna i kanalpartiets 10 nedre del.

De i stoftavskiljaren 5 avskilda stoftpartiklarna uppsamlas i stoftavskiljarens 5 fickor 12. En del av de uppsamlade stoftpartiklarna recirkuleras i systemet genom att ledas till blandaren ll (pil Pl). lade stoftpartiklarna transporteras bort pà här icke när- Resten av de uppsam- mare beskrivet sätt, t ex medelst en skruvtransportör (pil P4). 10 15 20 25 30 35 505 579 3 Blandaren 11 är en blandare av det slag som beskrives i svensk patentansökan nr 9404104-3 och visas närmare i fig 2-4.

Den i fig 2-4 visade blandaren 11 har en behållare 13, som väsentligen har formen av en långsträckt, paral- lellepipedisk låda. Behållaren 13 har två vertikala sido- väggar 14 och 15, en vertikal bakre gavelvägg 16, en ver- tikal främre gavelvägg 17, en horisontell övre botten 18, en horisontell nedre botten 19 och ett horisontellt tak eller lock 20.

Behållaren 13 har vid sin bakre ände ett inlopp 21, via vilket stoftpartiklar från fickorna 12 uppifrån in- föres i behållaren 13 (pilen Pl i fig 1 och 2), och vid sin främre ände ett utlopp 22, via vilket en homogen blandning av agglomererade stoftpartiklar och vatten utmatas (pilar P2 i fig 3 och 4).

Behållarens 13 främre ände visas på ritningarna in- förd i det vertikala kanalpartiet 10, genom vilket rök- gaserna ledes uppåt (pilar P3 i fig 1, 2 och 4). Utloppet 22 utgöres vid denna tillämpning av ett bräddavlopp, som är bildat genom att sidoväggarna 14 och 15 är lägre i den i kanalpartiet 10 införda delen av behållaren 13 än i den utanför kanalpartiet 10 belägna delen därav. Såsom framgår av fig 2 och 3, sträcker sig taket 20 från inloppet 21 till utloppet 22, dvs fram till kanalpartiet 10.

De båda bottnarna 18 och 19 avgränsar mellan sig en kammare 23, som i sidled avgränsas av de båda sidoväggarna 14 och 15 och i längdled av de båda gavelväggarna 16 och 17. Kammarens 23 tak, dvs den övre bottnen 18, utgöres av en i behållaren 13 inspänd, luftgenomtränglig fluidise- ringsduk av polyester. Ett lufttillförselorgan, som i det visade exemplet utgöres av två luftinlopp 24 och 25, är anordnat för att till kammaren 23 leda luft (pilar P4 i fig 2 och 3) för fluidisering av stoftpartiklarna i behål- laren 13. 10 15 20 25 30 35 505 579 4 En vattentillförselledning 26, för behållaren 13, är ansluten till ett flertal dysor 27, som är anordnade inuti behållaren 13 i dess övre parti för som är anordnad ovan- att spruta ut vatten i finfördelad form över stoftpartik- larna i behållaren. Dysorna 27, av vilka endast ett fåtal visas på ritningarna, är anordnade i två parallella rader, som sträcker sig längs behållaren 13.

Två vid sidan av varandra anordnade, horisontella axlar 28, 28' sträcker sig längs hela behållaren 13 och är roterbart lagrade i dennas båda gavelväggar 16 och 17 me- delst lager 29, 29' resp 30, 30'. En motor 31 är anordnad att rotera axlarna 28, 28' via en transmissionsenhet 32.

Varje axel 28, 28' uppbär ett flertal ellipsformiga skivor 33, 33', terade på axeln 28, 28' på axiellt avstånd från varandra.

Axlarna 28, 28' 33' centrum. Varje skiva 33, 33' är i det visade exemplet så snedställd i förhållande till sin axel 28, 28', att vinkeln a mellan skivans storaxel och axeln 28, 28' är ca 60° (se fig 2). Denna vinkel a kan variera mellan 45” och 80°. Skivorna 33, 33' är så snedställda i förhållande till respektive axel 28, 28' och har sådan elliptisk form, som är kring sin lillaxel snedställt mon- sträcker sig genom respektive skivors 33, att de har cirkulär axiell projektion, såsom visas i fig 4. Skivorna 33, 33' är så placerade på respektive axel 28, 28', att den ena axelns skivor ingriper i mellanrummen mellan den andra axelns skivor.

Var och en av de på ovan beskrivna sätt utformade och utför vid axlarnas 28, 28' rotation en for noggrann blandning av stoftpartiklarna fördelaktig kaströrelse.

Kammaren 23 är medelst en skiljevägg 34, anordnade skivorna 33, 33' som är belä- gen i behållarens 13 främre parti, indelad i en främre som är belägen i kanalpartiet 10, och en leder luft- inloppet 24 in i den bakre delkammaren 23b, medan luft- delkammare 23a, bakre delkammare 23b. Såsom framgår av fig 2, inloppet 25 leder in i den främre delkammaren 23a. Genom denna indelning av kammaren 23 är det möjligt att åstad- 10 15 20 25 30 35 505 579 5 komma olika fluidiseringsförhállanden i de båda delkamrar- na 23a och 23b, särskilt för att anpassa lufttillförseln till den främre delkammaren 23a på sådant sätt, att ett för materialutmatningen lämpligt fluidiseringstillstànd erhålles däri.

Den del av de i stoftavskiljarens 5 fickor 12 upp- samlade stoftpartiklarna som ska recirkuleras i systemet införes i blandaren ll via inloppet 21. Stoftpartiklarna befuktas med vatten, som tillföres via dysorna 27. Blanda- ren ll åstadkommer genom den mekaniska blandningsmekanis- mens konstruktion och genom fluidiseringen av de i blanda- ren införda stoftpartiklarna en homogent befuktad, homogen blandning av stoftpartiklar som via blandarens 11 brädd- avlopp 22 kontinuerligt införes i kanalpartiet 10 såsom agglomererade stoftpartiklar.

Anläggningens funktion ska nu beskrivas närmare med hjälp av fem olika försök som utförts.

Försök 1 Rökgasflödet var 45.000 Nm3/tim. Rökgaserna hade vid A (fig 1) en stofthalt av 22,5 g/Nm3 och en temperatur av l30°C. Stoftet hade en medelkornstorlek av 20 pm. Diffe- renstrycket över det textila spärrfiltret 5, vilket inne- höll 20 rader av filterslangar, hölls konstant vid 2.000 Pa genom att varje rad av filterslangar rensades med en kraftig tryckluftspuls, varvid en hel cykel för rens- ning av filtrets samtliga rader av filterslangar genom- löptes på ca 10 min. Intervallet mellan pulserna var så- ledes ca 30 sek. Den blandaren ll innehållande recirkula- Rökgasernas stofthalt vid B i kanalen 6 uppmättes till 21,2 mg/Nm3.

Försök 2 Rökgasflödec var liksom 1 försök 1 45.000 Nm3/tim.

Rökgaserna hade vid A en stofthalt av 19,3 g/Nm3 och en tionskretsen utnyttjades inte. temperatur av 130°C. Differenstrycket över det textila spärrfiltret 5, vilket innehöll 20 rader av filterslangar, hölls konstant vid 2.000 Pa genom att varje rad av filterslangar rensades med en kraftig tryckluftspuls, 505 579 10 15 20 25 30 35 6 varvid en hel cykel för rensning av filtrets samtliga rader av filterslangar genomlöptes på ca 30 sek. Inter- vallet mellan pulserna var således ca 1,5 sek. Via blan- daren ll recirkulerades avskilda stoftpartiklar i en mängd av ca 60 ton/tim. De recirkulerade stoftpartiklarna hade en medelkornstorlek av 26 pm. Rökgasernas stofthalt vid B i kanalen 6 uppmättes till 35 mg/Nm3.

Försök 3 Rökgasflödet var liksom i försök l och 2 45.000 Nm3/tim. Rökgaserna hade vid A en stofthalt av 20,5 g/Nm3 och en temperatur av l30°C. Differenstrycket över det textila spärrfiltret 5, vilket innehöll 20 rader av filterslangar, hölls konstant vid 2.000 Pa genom att varje rad av filterslangar rensades med en kraftig tryck- luftspuls, varvid en hel cykel för rensning av filtrets samtliga rader av filterslangar genomlöptes på ca 16 min.

Intervallet mellan pulserna var således ca 48 sek. Via blandaren 11 recirkulerades avskilda stoftpartiklar i en mängd av ca 60 ton/tim. De recirkulerade stoftpartiklarna hade en medelkornstorlek av 33 pm. Vatten tillfördes blan- daren 11 i en mängd av ca 1,3 m3/tim, så att rökgaserna kyldes till ca 75°C. Rökgasernas stofthalt vid B i kanalen 6 uppmättes till 15,1 mg/Nm3.

Försök 4 Rökgasflödet var liksom i försök 1, 2 och 3 45.000 Nm3/tim. Rökgaserna hade vid A en stofthalt av 20,2 g/Nm3 och en temperatur av l30°C. Differenstrycket över det textila spärrfiltret 5, vilket innehöll 20 rader av filterslangar, hölls konstant vid 2.000 Pa genom att varje rad av filterslangar rensades med en kraftig tryck- luftspuls, varvid en hel cykel för rensning av filtrets samtliga rader av filterslangar genomlöptes på ca 28 min.

Intervallet mellan pulserna var således ca 84 sek. Via blandaren ll recirkulerades avskilda stoftpartiklar i en mängd av ca 60 ton/tim. De recirkulerade stoftpartiklarna hade en medelkornstorlek av 40 pm. Vatten tillfördes blan- daren ll i en mängd av ca 1,4 m3/tim, så att rökgaserna 10 15 20 25 30 35 505 579 7 kyldes till ca 70°C. Rökgasernas stofthalt vid B i kanalen 6 uppmättes till 8,8 mg/Nm3.

Försök 5 Rökgasflödet var liksom i försök 1, 2, 3 och 4 45.000 Nm3/tim. Rökgaserna hade vid A en stofthalt av 18,5 g/Nms och en temperatur av l30°C. Differenstrycket över det textila spärrfiltret 5, vilket innehöll 20 rader av filterslangar, hölls konstant vid 2.000 Pa genom att varje rad av filterslangar rensades med en kraftig tryck- luftspuls, varvid en hel cykel för rensning av filtrets samtliga rader av filterslangar genomlöptes på ca 62 min.

Intervallet mellan pulserna var således ca 186 sek. Via blandaren 11 recirkulerades avskilda stoftpartiklar i en mängd av ca 60 ton/tim. De recirkulerade stoftpartiklarna hade en medelkornstorlek av 36 pm. Vatten tillfördes blan- daren ll i en mängd av ca 1,5 m3/tim, så att rökgaserna kyldes till ca 65°C. Rökgasernas stofthalt vid B i kanalen 6 uppmättes till 1,7 mg/Nm3.

Såsom framgår, sker redan utan vattentillförsel till blandaren 11 en viss agglomerering av stoftpartiklarna i blandaren ll (försök 2). Vid tillförsel av vatten sker en ytterligare agglomerering av stoftpartiklarna (försök 3, 4 och 5). Den kraftiga reducering av stofthalten vid B i kanalen 6 och därmed av stoftutsläppet i atmosfären som erhölls i försök 3, 4 och 5 tyder på att rökgasernas ökade vattenhalt, vilken i försök 2, 3, 4 och 5 var 4%, 30%, 38% resp 51%, och sänkta temperatur, vilken i försök 2, 3, 4 och 5, såsom angivits ovan, var l30°C, 75°C, 70°C resp 65°C, har stor inverkan på resultatet. En hög fuktighet i samverkan med delvis agglomererade stoftpartiklar har visat sig ge överraskande goda reningsresultat.

Claims (2)

10 15 20 25 30 35 505 579 PATENTKRAV

1. Sätt att avskilja stoft frán varma processgaser, sàsom rökgaser, vid vilket sätt processgaserna via en gastillförselkanal (4, 10) ledes till en stoftavskiljare (5), i vilken stoft avskiljes från processgaserna och från vilken de renade processgaserna avledes via en utlopps- kanal (6), varvid en del av det i stoftavskiljaren av- skilda stoftet föres till en anordning för agglomerering av stoftet och därefter recirkuleras genom att införas i processgaserna i gastillförselkanalen (4, 10), k ä n - n e t e c k n a t därav, att vätska tillsättes stoftet i agglomereringsanordningen (ll) i sådan mängd, att den relativa fuktigheten i de renade processgaserna i ut- loppskanalen (6) är högre än 30%, företrädesvis 40-60%.

2. Sätt enligt patentkravet 1, n a t därav, att som agglomereringsanordning (ll) ut- k ä n n e t e c k - nyttjas en blandare för blandning av stoft och vätska, varvid nämnda del av det i stoftavskiljaren (5) avskilda stoftet införes i blandaren, vätska utsprutas över stoftet i blandaren, vilket omröres för att blandas med vätska, stoftet i blandaren fluidiseras under blandningen samt det med vätska blandade stoftet utmatas i gastillförselkanalen (4, 10).