UA52592C2 - Спосіб відокремлення газоподібних забруднювань від гарячих процесних газів - Google Patents

Abstract

Гарячі процесні гази проходять через реактор (10) контактування, де абсорбуюча речовина у вигляді часток, яка є хімічно активною стосовно газоподібних забруднень у газах, вводиться в гази для перетворення газоподібних забруднень у відокремлюваний пил. Процесні гази потім проходять через сепаратор (5) пилу. Основна частина пилу, відокремленого в сепараторі (5) пилу, проходить до змішувача (11), в якому вона перемішується і зволожується, внаслідок чого вона рециркулює як абсорбуюча речовина за допомогою введення разом зі свіжим абсорбентом у процесні гази. Негашене вапно додають як свіжий абсорбент. Пил затримується в змішувачі настільки довго і рециркулює стільки разів, що загальний час перебування негашеного вапна в змішувачі у вологому стані є досить тривалим для того, щоб в основному завершити взаємодію негашеного вапна з водою, поданою до змішувача, і утворити гашене вапно.

Description

Настоящее изобретение относится к способу отделения газообразньїх загрязнений таких, как диоксид серь, от горячих процессньїх газов таких, как дьімовье (топливньюе) газьї, в котором процесснье газь проходят через реактор контактирования, в котором абсорбирующее вещество в виде частиц, химически реагирующее с газообразньми загрязнениями, вводится во влажном состоянии в процесснье газь! для превращения газообразньїх загрязнений в отделяемую пьіль, после чего процесснье газь! проходят через сепаратор пьли, в котором пьіль отделяется от процессньх газов, и из которого очищеннье процессньсе газь удаляются, причем часть пьіли, отделенная в сепараторе пьіли, проходит к смесителю, в котором она перемешивается и снабжаєтся водой настолько, чтобь! бить влажной, после чего она рециркулирует как абсорбирующее вещество посредством введения в процесснье газьй вместе с добавлением свежего абсорбента.

Вьішеописанньй способ для отделения газообразньх загрязнений от горячих процессньх газов известен, например, из БЕ 8504675-3 и 5Е 8904106-5. В соответствии с зтими двумя документами, в качестве свежего абсорбента используют вещество, предпочтительно сделанное из гашеной извести (гидроксида кальция), в виде частиц. Зтот абсорбент смешивается с пьілью, которая бьла отделена от процессньїх газов в сепараторе пьіли, после чего смесь питается водой для введения во влажном состояний в дьмовье газь в реакторе контактирования. Гашеная известь является сравнительно дорогой, и позтому бьіли проведень! различнье зкспериментьії для использования вместо нее негашеной извести (оксида кальция), которая является значительно менее дорогой. В зтих зкспериментах должна использоваться установка, в которой негашеная известь сначала гасится, т.е. оксид кальция приводится во взаймодействие с водой для образования гидрооксида кальция перед введением в процесс очистки. Такая установка для гашения извести является дорогой, что означаєт, что предполагаеємая прибьіль от замень! гашеной извести на негашеную отсутствует.

Найиболее близким аналогом заявленного способа является способ отделения газообразньх загрязнений, таких, как диоксид серь, из дьмовьх газов, в котором процесснье газьі проходят через реактор контактирования, где абсорбирующее вещество в виде частиц, которне химически реагируют с газообразньіми загрязнениями, вводят во влажном состояниий в процессньсе газьї для превращения последних в отделяемую пьіль, затем процесснье газьь проходят через сепаратор пьіли, где пьіль отделяют от процессньїх газов и из которого вьгружают очищеннье процессньюе газь, часть пьіли, отделенной в сепараторе, проходит к смесителю, в котором ее перемешивают и увлажняют, после чего она рециркулирует как абсорбирующее вещество путем введения в процессньсе газь! вместе с добавлением свежего абсорбента (Патент 5Е 458095, кл. В 01 О 55/54, 1989).

Недостатком известного способа является необходимость складирования негашеной извести, а также остаточньїх загрязнений в бункерах. Зти бункерьї являются достаточно дорогими и требуют дополнительного места для их размещения.

Задачей настоящего изобретения является создание способа отделения газообразньїх загрязнений из горячих процессньїх газов, в котором негашеную известь заменена на гашеную известь в непрерьввном процессе без необходимости использования дорогой отдельной установки для гашения извести или дорогих установок, таких как бункерь! для складирования негашеной извести.

Технический результат достигается созданием способа отделения газообразньїх загрязнений, таких как диоксид серь, из горячих процессньїх газов, таких как дьімовье газьі, в котором процесснье газьї проходят через реактор контактирования, где абсорбирующее вещество в виде частиц, которое химически реагируеєт с газообразньми загрязнениями вводят во влажном состоянии в процесснье газьй для превращения газообразньх загрязнений в отделяемую пьіль, после чего процессньсе газьї проходят через сепаратор пьли, в котором пьіль отделяют от процессньмх газов, и из которого вьиігружают очищеннье процессньсе газьі. Часть пьіли, отделенной в сепараторе пьіли, проходит к смесителю, в котором ее перемешивают и снабжают водой так, чтобь! бить влажной, после чего она рециркулирует как абсорбирующее вещество путем введения в процесснье газьій вместе с добавлением свежего абсорбента, при зтом в качестве свежего абсорбента добавляют негашеную известь, основную часть пьіли, отделенную в сепараторе пьіли, подают к смесителю и удаляют из смесителя в основном непрерьівнь!м потоком, причем пьіль задерживается в смесителе настолько долго и рециркулирует столько раз, что общее время нахождения негашеной извести в смесителе во влажном состоянии достаточно велико для того, чтобьї негашеная известь имела время в основном завершить взаимодействие с водой, поданной к смесителю, и образовать гашеную известь.

Негашеную известь подают предпочтительно к смесителю, но она может также добавляться к той части пьіли, отделенной в сепараторе пьіли, которая подаєтся к смесителю. Альтернативно, негашеная известь может вводиться непосредственно в дьімовньге газьі в реакторе контактирования.

Воздушньй поток соответствующим образом подводят к смесителю для того, чтобьї флюидизировать (разбавить) пьіль, находящуюся там.

Изобретение далее будет более детально раскрьто со ссьілкой на сопровождающий чертеж, на котором схематично показана установка для очистки дьімовьїх газов из сжигающей уголь центральной тепловой установки, причем установка для очистки снабжаєтся оборудованиеєм для вьіполнения способа согласно настоящему изобретению.

Чертеж схематично изображаеєет установку для очистки дьімовьїх газов из сжигающей уголь центральной тепловой установки 1, указаннье дьмовье газьї, содержат пьіль такую, как летучая зола и газообразнье загрязнения такие, как диоксид серьі. Устройство 2 предварительного подогрева предназначено для передачи тепла от горячих дьімовьїх газов к сгорающему воздуху, которьій через канал 2а подаєтся к центральной тепловой установке 1 посредством вентилятора 3.

Горячие дьімовне газь! подаются через канал 4 к сепаратору 5 пьіли, которьім в показанном воплощений является злектростатический осадитель, имеющий три последовательньх осадительньх блока, через которье дьімовье газьіь проходят для очистки. Дьімовье газьї, очищеннье таким образом через канал 6 проходят к вентилятору 7 дьімового газа, которьйй через канал 8 подаєт их в дьімовую трубу 9 для випуска в атмосферу. Сепаратором пьіли может также бьіть мешочньїй фильтр.

Канал 4 содержит вертикальньй участок, которьій образуеєт реактор 10 контактирования. Смеситель 11 связан с реактором 10 контактирования в нижней его части. Смеситель 11 вводит абсорбирующее вещество в виде частиц, которое взаймодействуєт с газообразньми загрязнениями в дьмовьх газах во влажном состоянии в дьімовьїх газах в нижней части реактора 10 контактирования. Зто абсорбирующее вещество превращаєет газообразньсе загрязнения в пьІіль, которая отделяется в осадителе 5.

Частиць пьіли, отделеннье в осадителе 5, собираются в бункерах 12 (приемньїх воронках) осаждающих блоков. Значительная часть собранньїх частиц пьіли рециркулирует в системе способом, которьій подробно будет описан ниже. Остаток собранньх частиц пьіли удаляется способом, которьй не будет описан подробно, например, посредством шнекового транспортера.

Смеситель 11 имеет такой тип, которьій описан в 5ХЕ-9404104-3. Таким образом, смеситель 11 имеет, в сущности, форму камерь с двойньім дном. Между двумя слоями дна, верхнеє из которьїх содержит натянутую флюидизирующую ткань 13 из полизфира, имеется камера 14, к которой воздух для флюидизации частиц абсорбирующего вещества в смесителе 11 проводится через воздухоподающий проводник 15. Вода подается к смесителю 11 через водоподающий проводник 16 и форсунки 17, которье находятся в верхней части смесителя. Вещество в виде частиц, которое должно бьть смешано, подается к смесителю 11 через два отверстия 18 и 19 для впуска вещества у впускающего конца смесителя. Смеситель 11 таюке содержит механический смешивающий механизм 20, состоящий из двух взаимодействующих параллельньх мешалок (из которьїх только одна показана на рисунке), каждая имеет горизонтальную ось и прикрепленньюе к ней множественнье наклоннье зллиптическиє пластиньї. Вьіходной конец смесителя 11 протянут до реактора 10 контактирования для того, чтобьі! непрерьівно питать его через переток 21 хорошо перемешанньм, влажньм абсорбирующим веществом.

Часть частиц пьіли, собранньх в бункерах 12 блоков осаждения, которая должна бьіть рециркулирована в систему, подаєется к смесителю 11 через впускное отверстие 19. Негашеная известь (оксид кальция) в виде частиц подается к смесителю 11 через впускное отверстие 18 для перемешивания с частицами пьмли, поданньми через впускное отверстие 19. Смесь увлажняется водой, поданной через форсунки 17. Вода подается через форсунки 17 также для того, чтобь! погасить негашеную известь, поданную к смесителю 11.

Благодаря конструкции механического перемешивающего механизма 20 и флюидизации частиц вещества, поданньх к смесителю 11, смеситель производит равномерно увлажненную гомогенную смесь частиц вещества, которье через переток 21 смесителя 11 непрерьівно подаются к реактору 10 контактирования в качестве абсорбирующего вещества. Время нахождения частиц вещества в смесителе 11 составляет порядка 5-60 секунд, в особенности 10 -20 секунд.

Время нахождения частиц вещества в смесителе 11 (10-20 сек.), как установлено вьіше, т.е. время, в течение которого частиць извести находятся во влажном состоянии, является недостаточньім для негашеной извести для того, чтобьі иметь время завершить взаймодействие с водой, добавленной для гашения и образования гашеной извести. Такая реакция является сравнительно медленной и занимаєт несколько минут.

Изобретение будет теперь раскрьваться более детально с помощью последующего теоретического примера. Пример устанавливаєт условия, преобладающие в точках А, В и С на чертеже, т. е. в канале 4 перед смесителем 11, в реакторе 10 после смесителя 11 у впускного отверстия осадителя 5 и у вьіпускного отверстия осадителя 5, соответственно.

Таблица 11111111 | А |в | с частей на миллион (г/м

Пьіль в Точке А является в основном летучей золой, в то время как пьіль в точке В является летучей золой и абсорбирующим веществом.

В точке 0 из 2,930кг пьіли, удаленной за час, 2.000кг является летучей золой.

В зтом примере частицьі абсорбирующего вещества, включающие негашеную известь, которую надо погасить, циркулируют таким образом в среднем около 35 раз (1.0 х 103,933/2,930 « 35) в системе перед вьггрузкой (сливом) в точке Ю. Общее время нахождения абсорбирующего вещества в смесителе 11, таким образом, составляет 350-700 сек., т.е. порядка 6-12 мин., что является достаточньім для гашения негашеной извести.

Общее потребление водь! в вьішеуказанном примере - 3,36ббл/час, из которьїх 152л/час требуется для гашения извести. Когда потребляется зто количество водьі, содержание водьі в абсорбирующем веществе, вьгруженном из смесителя, составляет около боб». Однако, содержание водьі может, в соответствии с составом смеси, подходящим образом изменяться в диапазоне 2-1595.

Если в вьиішеуказанном примере содержание летучей золь! в дьімовьїх газах в точке А равно нулю, т.е. вьігрузка в О составляеєт 930 кг/час, количество циркуляции будет, по аналогии с вьіше установленньм, около 110 (0,980 х 103,993/930 «з 110), что, в свою очередь, дает время пребьівания 1.100 - 2,200 сек., т.е. порядка 18-37 мин.

Claims (5)

1. Способ отделения газообразньх загрязнений, таких как диоксид серь, из горячих процессньїх газов, таких как дьімовье газь, в котором процессньюе газьі проходят через реактор контактирования, где абсорбирующее вещество в виде частиц, которое химически реагируєт с газообразньми загрязнениями, вводят во влажном состоянии в процесснье газьіь для превращения газообразньїх загрязнений в отделяемую пьіль, после чего процессньсе газьі проходят через сепаратор пьіли, в котором пьіль отделяют от процессньх газов, и из которого вьігружают очищеннье процессньсе газьї, часть пьіли, отделенной в сепараторе пьіли, проходит к смесителю, в котором ее перемешивают и снабжают водой так, чтобьі бьіть влажной, после чего она рециркулирует как абсорбирующее вещество путем введения в процессньюе газьй вместе с добавлением свежего абсорбента, отличающийся тем, что в качестве свежего абсорбента добавляют негашеную известь, при зтом основную часть пьіли, отделенную в сепараторе пьіли, подают к смесителю и удаляют из смесителя в основном непрерьівньім потоком, причем пьіль задерживается в смесителе настолько долго и рециркулирует столько раз, что общее время нахождения негашеной извести в смесителе во влажном состоянии достаточно велико для того, чтобьї негашеная известь имела время в основном завершить взаймодействие с водой, поданной к смесителю, и образовать гашеную известь.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что негашеную известь подают к смесителю.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что негашеную известь добавляют к той части пьіли, отделенной в сепараторе (5) пьіли, которую подают к смесителю.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что негашеную известь вводят непосредственно в дьімовье газь! в реакторе контактирования.

5. Способ по любому одному из пп. 1-4, огличающийся тем, что к смесителю подают воздушньй поток для того, чтобьї флюидизировать пьіль, находящуюся там.