DK152893B - Fremgangsmaade og reaktor til behandling af toerre, partikelformede biprodukter fra roeggasafsvovling - Google Patents
Fremgangsmaade og reaktor til behandling af toerre, partikelformede biprodukter fra roeggasafsvovling Download PDFInfo
- Publication number
- DK152893B DK152893B DK152985A DK152985A DK152893B DK 152893 B DK152893 B DK 152893B DK 152985 A DK152985 A DK 152985A DK 152985 A DK152985 A DK 152985A DK 152893 B DK152893 B DK 152893B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- fluidized bed
- gas
- temperature
- particulate material
- particles
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims description 15
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 title description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 57
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims description 28
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 21
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 21
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 20
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 5
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 claims description 4
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfite Chemical compound [Mg+2].[O-]S([O-])=O JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005200 wet scrubbing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
DK 152893 B
i
Opfindelsen har relation til biprodukter, som dannes ved røggasafsvovlingsprocesser, ved hvilke der anvendes calciumforbindelser, f.eks. calciumhydroxid, som absorbent. sådanne biprodukter indeholder sædvan-5 ligvis betydelige mængder calciumsulfiter. Sulfitindholdet gør biprodukterne mindre egnede til deponering på visse lokaliteter og hæmmer også en mulig industriel anvendelse af biprodukterne.
Mere specielt angår opfindelsen en fremgangsmåde 10 og et apparat til omdannelse af calciumsulfit i biprodukter fra røggasafsvovling til calciumsulfat for derved at gøre biprodukterne mere acceptable til deponering og mere egnede til industriel anvendelse f.eks. til opblanding i cement. Det pågældende calciumsulfit vil hyppigt 15 foreligge opblandet med magnesiumsulfit og andre magnesiumforbindelser i tilfælde af, at et dolomitisk materiale har dannet udgangsmateriale for fremstilling af den i afsvovlingsprocessen anvendte absorbent.
De fleste røggasafsvovlingsprocesser (i det føl-20 gende blot betegnet afsvovlingsprocesser) anvender en basisk absorbent, og de kan enten være baseret på en regenerering af den brugte absorbent til genanvendelse ved fremgangsmåden, eller de kan være af den art, hvor den brugte absorbent skaffes af vejen ved anvendelse som 25 fyld eller anvendes industrielt til andre formål.
Til afsvovlingsprocesser af sidste type har calciumforbindelser, specielt calciumhydroxid og calcium-carbonat, fundet udbredt anvendelse som absorbenter, og uafhængigt af, om afsvovlingsprocesserne udføres som 30 vådskrubning, som spray-absorption eller som rensning med tør partikelformet absorbent, vil den brugte absorbent indeholde væsentlige mængder sulfit. Afhængigt af hvilken afsvovlingsproces, der anvendes og af graden, i hvilken flyveaske er blevet udskilt fra røggassen før 35 afsvovlingsprocessen, kan den brugte absorbent endvidere indeholde varierende mængder flyveaske.
2
DK 152893B
Sulfitet kan omdannes til sulfat ved forskellige oxidationsprocesser. Når den brugte absorbent er et tørt partikelformet materiale, kan oxidationen udføres i tør tilstand ved at bringe materialet i kontakt med en 5 varm oxygenholdig gas, f.eks. i et fluidiseret leje. En fremgangsmåde af denne type er beskrevet i europæisk patentansøgning nr. 74.258. Drift af et anlæg med fluidiseret leje ved denne fremgangsmåde er imidlertid vanskelig, fordi partikelstørrelsen af det pågældende materi-10 ale sædvanligvis er for lille, typisk 10-100 mikron, til at der kan dannes et fluidiseret leje, med mindre der anvendes en så lav hastighed for fluidiseringsgassen, at fremgangsmåden bliver uøkonomisk.
Partikelstørrelsen vil formodentlig kunne forø-15 ges ved agglomerering eller pelletering forud for behandlingen i fluidiseret leje. En sådan forøgelse af partikelstørrelsen foretages konventionelt ved at i-blande passende bindemidler i forbindelse med mekanisk behandling, f.eks. på en roterende skive eller ved kom-20 primering.
Dette ville være en mulig løsning på problemet, og en forøget partikelstørrelse vil også være ønskelig af hensyn til materialets håndtering og anvendelse. Sådanne yderligere behandlingstrin er imidlertid omkost-25 nings for øgende, og det er derfor ved opfindelsen også tilsigtet at tilvejebringe et agglomereret produkt uden tilførelse af yderligere behandlingstrin. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen foretager man derfor en samtidig omdannelse af sulfit til sulfat og agglomere-30 ring af materialet.
Det materiale, som behandles ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, har til en vis udstrækning glasagti-ge egenskaber og, som det vil blive forklaret nedenfor, udnytter man ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen 35 blandt andet disse egenskaber, som betinger at partiklerne bliver klæbrige ved forhøjede temperaturer og der-
DK 152893B
3 for kan danne agglomerater. Partiklerne begynder at blive klæbrige ved opvarmning over en temperatur, som i nærværende beskrivelse og krav betegnes agglomererings-temperaturen for materialet.
5 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er af den i krav l's indledning anførte art og er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte. Fremgangsmåden udføres i et fluidiseret leje, i hvilket det partikelformede afsvovlingsbiprodukt bringes i kontakt med 10 en oxygenholdig gas, der anvendes som fluidiseringsmedi-um, og det for opfindelsen særegne er, at temperaturen af fluidiseringsgassen er lavere end agglomereringstem-peraturen for det partikelformede materiale, temperaturen af det fluidiserede leje holdes over agglomere-15 ringstemperaturen for det partikelformede materiale, og fluidiseringsgassen samt de partikler, der medrives med denne, afkøles til en temperatur under agglomererings-temperaturen under passagen gennem et rum umiddelbart over det fluidiserede leje.
20 I nærværende beskrivelse og krav betegner udtryk ket fluidiseret leje et lag, hvori det partikelformede materiale holdes fluidiseret i en opadrettet strøm af gas eller luft.
Agglomereringstemperaturen for materialet af den 25 pågældende type er sædvanligvis over 600^C, medens der er en rimelig reaktionshastighed for sulfitoxidationen allerede ved lidt lavere temperaturer. Hvis derfor temperaturen af det fluidiserede leje er over agglomereringstemperaturen, vil oxidation og agglomerering ske 30 samtidig.
Grunden til at det er muligt at opretholde en temperatur i det fluidiserede leje, som er større end temperaturen af fluidiseringsgassen er, at omdannelsen af sulfit til sulfat er en exoterm reaktion. Med de 35 sulfitindhold, som sædvanligvis er til stede i materialet af den pågældende type, og under passende driftsbe-
DK 152893B
4 tingelser, vil reaktionsvarmen alene være så stor, at man kan anvende luft ved stuetemperatur som fluidise-ringsgas. Hvis sulfitindholdet af det partikelformede materiale derimod er forholdsvis lille, kan det være 5 nødvendigt at opvarme fluidiseringsgassen eller at tilføre yderligere varme til det fluidiserede leje ved forbrænding af brændsel i en brænder anbragt i eller uden for lejet.
Idet der som eksempel vælges et afsvovlingspro-10 dukt, stammende fra en spray-absorptionsproces, hvor der anvendes calciumhydroxid som absorbent, vil nedenstående tabel vise de kemiske reaktioner, som finder sted under fremgangsmåden ifølge opfindelsen, reaktionsvarmen og de omtrentlige områder for reaktionstemperaturen: 15
TABEL
AHkcal/mol Temperaturområde
CaS03 Hh20 -► CaS03 + ?$H20 6,87 370 - 390¾ 20 CaS04 2H20 -»· CaS04 + 2H20 26,07 130 - 150¾
Ca(0H)2 * CaO + H20 25,7 over 470¾
CaS03 + %p2 + CaS04 -65,8 over 550¾
Partiklerne, som medrives af fluidiseringsgassen, 25 der forlader det fluidiserede leje, har en temperatur over agglomereringstemperaturen og har derfor tendens til at klæbe til frie overflader i den reaktor, hvori det fluidiserede leje findes og til forbindelseskanalerne, men ved at afkøle fluidiseringsgassen og de medrevne 30 partikler straks efter afgangen fra det fluidiserede leje, til en temperatur under agglomereringstemperaturen, opnås at partiklerne kan føres bort med og adskilles fra gassen i en passende opsamlingsenhed, uden at der dannes afsætninger på udstyrets indre overflader.
35 Fluidiseringsgassen indføres i det fluidiserede leje gennem en gas fordelingsplade, som kan være en per-
DK 152893B
5 foreret plade. Ved at holde temperaturen af det fluidi-serede leje under agglomereringstemperaturen, sikres det at temperaturen af gasfordelingspladen også holdes under agglomereringstemperaturen, således at partiklerne i det 5 fluidiserede leje ikke danner aflejringer på pladen.
De medrevne partikler adskilles fra den afkølede gas i en partikelopsamler, og i det mindste en del af de opsamlede partikler tilbageføres til det fluidiserede leje.
10 Afkøling af den brugte fluidiseringsgas, som af går fra det fluidiserede leje, kan hensigtsmæssigt ske ved varmeveksling med det partikelformede materiale.
Dette materiale kan, som følge af dets ringe partikelstørrelse, dispergeres i rummet umiddelbart over det 15 fluidiserede leje (hvilket rum betegnes fribordet i ap-paratet med det fluidiserede leje) enten gennem et tilførselsrør eller ved hjælp af en roterende fordeler. På denne måde vil praktisk taget alt det partikelformede materiale, som tilføres rummet over det fluidiserede le-20 je, blive forvarmet og sammen med de partikler, som blæses af fra det fluidiserede leje, ført af den afkølede gas til partikelopsamleren.
Alternativt kan den brugte fluidiseringsgas afkøles ved indførelse af køleluft i rummet umiddelbart over 25 det fluidiserede leje.
Det er også muligt at anvende en kombineret di-spergering af partikelformet materiale og indførelse af køleluft i fribordet til opnåelse af den krævede afkøling af den gas og de medrevne partikler, som forlader 30 det fluidiserede leje.
Mekanismen for partikelagglomereringen kendes ikke. Den glasagtige natur af disse materialer er utvivlsomt vigtig. Som nævnt ovenfor bliver partiklerne klæbrige, når de opvarmes til temperaturer over ca.
35 600°C. Imidlertid ledsages oxidationsreaktionen af sul fitforbindelserne af en ændring i krystalstruktur. Oxi-
DK 152893B
6 dationsreaktionen med sulfiter af denne type vil indledes ved temperaturer på ca. 550<t:, men ved højere temperaturer vil reaktionshastigheden forøges. Det antages, at, ved de temperaturer ved hvilke det fluidiserede leje 5 drives ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, vil sintringsprocesserne og omkrystallisationsprocesserne deltage samtidigt i partikelagglomereringen.
Agglomereringen forøges under tilstedeværelse af alkalimetalsalte og andre forbindelser, som smelter ved 10 relativ lave temperaturer og fremmer dannelse af glasag-tigt materiale. Hvis sådanne forbindelser, som fremmer glasdannelsen, ikke er til stede i tilstrækkelig mængde i den brugte afsvovlingsabsorbent, som skal behandles, kan de tilsættes til denne f.eks. i form af alkalimetal-15 carbonat, -sulfat eller -chlorid eller som bentonit.
' Afhængigt af egenskaberne af det specielle mate riale, som behandles, kan der udvikles en mangel på store partikler i det fluidiserede leje. I et sådant tilfælde kan det være nødvendigt at tilbageføre en del 20 af det oxiderede produkt til det fluidiserede leje som podemateriale efter passende klassificering. Hvis der på den anden side er mangel på små partikler i lejet, kan materialet, som tilbageføres, underkastes en formaling. Sådanne foranstaltninger til at styre partikel-25 størrelsen i det fluidiserede leje er kendte for fagmanden .
Det har vist sig, at indblæsning af damp i det fluidiserede leje er en hensigtsmæssig foranstaltning til at nedbryde agglomerater, som er vokset for store.
30 Dampindblæsning kan derfor udgøre en yderligere foranstaltning til at styre partikelstørrelsen i det fluidiserede leje.
Det oxiderede produkt der, som følge af at der finder en agglomerering sted i det fluidiserede leje, 35 har en større gennemsn lig partikelstørrelse end det partikelformede materiale, som tilføres til processen,
DK 152893B
7 kan være tilfredsstillende til deponering eller industriel anvendelse, men hvis der ønskes et mindre støvende produkt, kan det oxiderede produkt klassificeres under anvendelse af konventionelle metoder i et groft 5 slutprodukt og en fraktion af fine partikler, som kan tilbageføres til det fluidiserede leje.
Fremgangsmåden beskrives nedenfor i forbindelse med behandling af partikelformet materiale stammende fra en afsvovlingsproces, ved hvilken der anvendes spray 10 absorption (dvs. forstøvningstørring af absorbenten i gassen som afsvovles) under anvendelse af en opslæmning af læsket kalk som absorbent. Det vil imidlertid forstås, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes til et vilkårligt tørt, partikelformet sulfitholdigt ma-15 teriale stammende fra afsvovlingsprocesser, som anvender calciumforbindelser som absorbent. Mængden af flyveaske i det partikelformede materiale skal fortrinsvis ikke overstige 30% og skal mere foretrukket være under 15 -20%. Derfor foretrækkes det at opsamle i det mindste en 20 del af flyveasken, f.eks. i et elektrofilter, forud for absorptionen.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen beskrives mere detailleret i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 er en skematisk principskitse, som viser en udførelsesform for fremgangsmåden i-følge opfindelsen, ved hvilken afkøling af gassen og medrevne partikler i fribordet til reaktoren med fluidiseret leje 30 udføres ved indførelse af partikelformet materiale, fig. 2 er en skematisk principskitse, som viser en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvori afkøling af 35 fribordet i reaktoren med fluidiseret le je sker ved at indblæse køleluft i fribordet lige over det fluidiserede leje,
DK 152893B
8 fig. 3 er et skematisk snit af en reaktor med fluidiseret leje ifølge opfindelsen, i hvilken begge foranstaltninger, som er vist i henholdsvis fig. 1 og 2, udnyttes, 5 fig. 4 er en skematisk pricipskitse, som viser en udførelses form for udnyttelsen af den varmeenergi, som frigøres ved oxidationen, og fig. 5 er en skematisk principskitse, som viser 10 en udførelsesform som inkluderer en chlo- ridfjernende behandling.
I fig. 1 opretholdes et fluidiseret leje 1 af tørt fast materiale i en reaktor 2. Tørt partikelformet materiale stammende fra en afsvovlingsproces og in-15 deholdende en vis mængde flyveaske, tilføres f.eks. pneumatisk til fribordet i reaktoren med fluidiseret leje gennem en ledning 3 og fordeles i et rum 4 umiddelbart over det fluidiserede leje. Fluidiseringsgas tilføres gennem en gasfordeler 6 til det fluidiserede 20 leje 1. Fluidiseringsgassen ledes sammen med medrevne partikler fra reaktoren gennem en ledning 7 til en partikelseparator f.eks. en cyklon 8, og renset gas forlader separatoren gennem en afgang 9. Partikler, som separeres i cyklonen, tilføres til det fluidiserede 25 leje via en ledning 10.
Oxideret produkt udtages fra det fluidiserede leje gennem ledning 11 og en pulverkøler 11a. Hvis der kræves et ikke-støvende produkt, kan det oxiderede produkt gennem ledning 12 føres til en konventionel sepa-30 rator 13, hvor det klassificeres i en grov fraktion, som udtages gennem ledning 14 og en fraktion af fine partikler, der tilbageføres direkte til det fluidiserede leje gennem ledningerne 15 og 16.
Hvis der er mangel på store partikler i det flui-35 diserede leje 1, kan en del af det oxiderede produkt, som forlader det fluidiserede leje, udtages gennem led-
DK 152893B
9 ning 17 og tilbageføres til det fluidiserede leje gennem ledningerne 15 og 16 eller gennem ledningerne 15 og 18 til fødeledningen 3.
Pluidiseringsgassen kan være luft eller en anden 5 oxygenholdig gas. Sædvanligvis skal oxygenindholdet være mindst 5 vol%, og det kan være fordelagtigt at anvende en fluidiseringsgas, som har større oxygenindhold end atmosfærisk luft. Dette gælder navnlig, når den brugte absorbent, som skal behandles, har et relativt 10 lavt sulfitindhold.
Almindelig luft ved stuetemperatur kan anvendes som fluidiseringsgas, men hvis sulfitindholdet i det partikelformede materiale er forholdsvis lille, således at den varme, som udvikles i det fluidiserede leje er 15 utilstrækkelig til opretholdelse af tempeaturen af det fluidiserede leje, kan det være nødvendigt at opvarme fluidiseringsgassen i varmeren 5a. Ved processens start kan det endvidere være nødvendigt at tilføre ekstra varme til det fluidiserede leje f.eks. ved hjælp 20 af en brænder 19 til afbrænding af brændsel.
I fig. 2 er de samme numre anvendt som i fig. 1 for de samme dele.
Ved denne udførelsesform tilføres partikelformet materiale direkte til det fluidiserede leje 1 gennem 25 ledning 30. Rummet 4 umiddelbart over det fluidiserede leje afkøles ved indførelse af køleluft gennem ledningerne 31 til rummet 4.
I det mindste en del af de partikler, som fraskilles i cyklonen 8, tilbageføres til det fluidiserede 30 leje 1 gennem fødeledningen 30. En fraktion kan fjernes gennem ledning 32.
Som i fig. 1 kan det oxiderede produkt, som forlader det fluidiserede leje 1 gennem ledning 11 og pulverkøleren 11a, være tilfredsstillende som slutpro-35 dukt, eller det kan fraktioneres i separatoren 13 og de fine partikler returneret til det fluidiserede leje.
DK 152893 B
10
En del af det oxiderede produkt kan tilbageføres som podemateriale til det fluidiserede leje gennem ledningerne 17, 15 og 30.
Ved driften kan typiske analyser af materialet 5 ved de forskellige trin af fremgangsmåden, som gengives i fig. 1 være som vist i Tabel 1. Kolonne 1 svarer til det partikelformede materiale, som skal behandles. I dette tilfælde var afsvovlingsbiproduktet opsamlet fra et røggasrensningssystem, ved hvilket praktisk taget den 10 totale mængde flyveaske var fraskilt fra røggassen før sprayabsorption. Kolonne 2 gengiver materiale, som er fraskilt i cyklonen 8. Kolonne 3 gengiver det oxiderede produkt, som udvindes fra det fluidiserede leje 1 og frasepareres i separatoren 13.
15
TABEL I
1_2_3
CaS03 h^2° 0,65
CaS03 0,673 20 CaS04 2H20 0,15
CaS04 0,137 0,821
Ca(OH)2 0,10
CaO 0,084 0,077
Inert 0,10 0,111 0,102 25 0,5-5 mm 100%
Op til 100 mikron 100% 100%
Opfindelsen angår endvidere en reaktor med flui-diseret leje egnet til udførelse af fremgangsmåden iføl-30 ge opfindelsen.
Reaktoren med fluidiseret leje beskrives i det følgende under henvisning til fig. 3.
Et fluidiseret leje 1 opretholdes i en hovedsageligt cylindrisk reaktor 2, som er opdelt i et øvre 35 kammer 50 (fribordet) og en "wind box" 51 ved hjælp af en gasfordelingsplade 53 af sædvanlig konstruktion, egnet til anvendelse ved høje temperaturer.
DK 152893B
11
Fluidiseringsgas, som kan være luft med stuetemperatur, tilføres gennem et rør 5 til wind box 51.
Tørt partikelformet materiale tilføres via ledning 3 til en pulverfordeler 54, f.eks. en vandret 5 roterende skive, som drives af en motor (ikke vist).
Køleluft tilføres via et rør 55 til en ringkanal 56, hvorfra en række radialt rettede rør 57 leder køleluft ind i rummet over det fluidiserede leje 1.
I den viste reaktor sker der således en afkøling 10 af den brugte fluidiseringsgas i rummet over det fluidiserede leje ved direkte varmeveksling med både partikelformet materiale, som dispergeres fra skiven 54, og kølegas fra rørene 57.
Ved at afkøle gassen og de partikler, som medri-15 ves deri, over det fluidiserede leje vil disse partikler miste deres tendens til at klæbe til de frie indre overflader af reaktoren og afgangskanalen. På de indre vægge af reaktoren under det fluidiserede lejes overflade sker der ikke afsætninger, øjensynligt på grund af den 20 mekaniske virkning af de fluidiserede partikler.
Den brugte fluidiseringsgas forlader sammen med medrevne partikler reaktoren gennem en kanal 7, som er forbundet til en cyklonseparator med en gasafgang 9 og en pulverafgang forbundet til et rør 10, som leder de 25 fraskilte partikler ind i det fluidiserede leje 1.
Ved processens start ledes varme forbrændingsgasser til reaktoren gennem et tilførselsrør 58, og forvarmet luft indføres gennem 5.
Det oxiderede og agglomererede partikelformede 30 materiale udtages gennem en afgangskanal 59.
Et rør 60 gør det muligt at injicere damp i den nedre del af det fluidiserede leje til opnåelse af en ønsket nedbrydning af partikler, som er blevet for store.
35 Fig. 4 med den på denne værende tekst anskuelig gør, hvordan den varme, som frigøres ved oxidationen ved
DK 152893B
12 en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, anvendes til forøgelse af temperaturen af den afsvovlede røggas, før denne udsendes i atmosfæren.
Ved de fleste afsvovlingsprocesser vil temperatu-5 ren af røggassen blive formindsket og vandindholdet forøget, hvilket medfører at der under visse vejrbetingelser dannes en uønsket synlig fane, når den afsvovlede gas lukkes ud i atmosfæren gennem en skorsten. Det har overraskende vist sig at, afhængigt af sulfitindholdet i 10 røggassen og andre parametre, kan den varme, som dannes ved oxidation af sulfiten i den brugte absorbent, være tilstrækkelig til at give en tilstrækkelig genopvarmning af den afsvovlede røggas samtidig med, at der, når det ønskes, opnås en tilstrækkelig forvarmning af fluidise-15 rings- og oxidationsgassen.
Fig. 5 anskueliggør, hvordan chloridindholdet i det behandlede partikelformede materiale formindskes ved, at en del deraf udludes med vand. Det anlæg, som anvendes til chloridfjernelsen, består af apparater, som 20 er kendte i sig selv. Det våde materiale, hvorfra chlo-ridet er udvasket, tørres i det mindste delvis, før det tilbageføres til det fluidiserede leje sammen med brugt absorbent, som skal behandles. Nævnte tørring foretages ved at bringe det våde materiale i kontakt med afgangs-25 produkter fra det fluidiserede leje.
Som det fremgår, omfatter den i fig. 5 viste udførelsesform også genopvarmning af den afsvovlede røggas og forvarmning af fluidiseringsgassen. Imidlertid ligger det indenfor opfindelsens område at udelukke det ene 30 af disse eller begge disse træk, og det vil forstås, at en vilkårlig kombination af træk, som er vist på tegningerne, skal betragtes som faldende indenfor opfindelsens rammer.
Opfindelsen illustreres nærmere ved hjælp af 35 nedenstående Eksempel.
13
DK 152893B
Eksempel I et anlæg, som beskrevet i fig. 4, blev behandlet partikelformet materiale stammende fra en på kalk baseret spray-absorptionsproces. Materialets sammensæt-5 ning er vist i Tabel II. Partikelstørrelsen var 4-60 mikron, idet den gennemsnitlige partikelstørrelse var 25 mikron, 2000 kg/time råmateriale blev sammen med 280 kg/-time tilbageført materiale tilført gennem ledningen 3 10 til en reaktor med 1,4 m·2 fluidiseret leje. Fluidise-ringsgassen, som var atmosfærisk luft, opvarmet til 300°C, blev tilført til det fluidiserede leje med en hastighed på 1800 kg/time svarende til en fluidiseringsha-stighed på 1 m/sek. Temperaturen af det fluidiserede 15 lag var 800°C.
3820 kg/time af en suspension af partikler, medrevet i gas ved 440°C, forlod reaktoren gennem ledning 7 og ialt 3620 kg/time stof blev opsamlet i cyklonerne 8 og gennemført ved en temperatur på 400°C.
20 2260 kg/time oxideret produkt blev udtaget fra reaktoren, og efter afkøling klassificeret til 1880 kg/h af en slutproduktfraktion med en gennemsnitlig partikeltørrelse på 1,5 mm og 380 kg/h af en fraktion af fine partikler, der blev tilbageført til reaktorens top.
25 Sammensætningen af det oxiderede produkt er vist i Tabel II.
30 35
DK 152893B
14
TABEL II
Brugt absorbent oxideret produkt % % 5 CaS03*5H20 48
CaS042H20 16
CaCl22H20 7
Ca(H)2 10 H20 1 10 Inert 18 19
CaO 8,0
CaSC>4(B) 67
CaCl2 _ 5,6
Ialt 100 100 15
Claims (8)
1. Fremgangsmåde til behandling af et tørt par-tikkelformet materiale med en oxygenholdig gas i et flu-5 idiseret leje, hvilket materiale stammer fra røggasafsvovling under anvendelse af en calciumforbindelse som absorbent, og indeholder calciumsulfit og -sulfat og eventuelt flyveaske, som oprindeligt har været til stede i røggassen, hvilket partikelformet materiale er i stand 10 til at danne agglomerater ved opvarmning over en bestemt agglomereringstemperatur, ved hvilken fremgangsmåde en væsentlig del af nævnte sulfit omdannes til sulfat ved en exoterm reaktion, hvorved man kontinuerligt tilfører det partikelformede materiale til et fluidi-15 seret leje og fjerner behandlet materiale fra dette, og i det fluidiserede leje indfører en oxygenholdig fluidi-seringsgas, kendetegnet ved, at man a) indfører fluidiseringsgassen med en temperatur under agglomereringstemperaturen, 20 b) afpasser strømningshastigheden af partikel formet materiale gennem det fluidiserede leje samt temperaturen og mængden af fluidiserings-gas, således at temperaturen af det fluidiserede leje holdes over agglomereringstempera-25 turen, c) afkøler gassen sammen med partikler, som medrives deri, under dens passage gennem et rum umiddelbart over det fluidiserede leje (fribordet af den reaktor, hvori det fluidiserede 30 leje findes) til en temperatur under agglome reringstemperaturen, d) adskiller den afkølede gas og nævnte medrevne partikler, og e) tilfører i det mindste en del af disse med- 35 revne partikler til det fluidiserede leje. DK 152893B
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kølingen af gassen sker ved direkte varmeveksling med partikler, som er dispergeret i rummet umiddelbart over det fluidiserede leje, og/eller ved 5 indførelse af luft i rummet.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en del af det behandlede materiale tilbageføres til det fluidiserede leje som podemateriale.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at det behandlede materiale klassificeres til opnåelse af en fraktion, som er slutproduktet, og en fraktion af fine partikler som tilbageføres til det fluidiserede leje, og ved at det partikkel-15 formede materiale før behandlingen i det fluidiserede leje fortrinsvis har en partikelstørrelse under 100 mikron, medens partikelstørrelsen af slutproduktet fortrinsvis er 0,5-5 mm, og at fraktionen af fine partikler fortrinsvis er under 500 mikron.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at temperaturen i fluidiserings-gassen er under 600°C, temperaturen i det fluidiserede leje er over 600°C, fortrinsvis 700-850^!, og gassen i rummet over det fluidiserede leje afkøles til under 25 600°C, fortrinsvis 400-500¾^ og ved at det partikel formede materiale fortrinsvis holdes i det fluidiserede leje i 5-500 sekunder.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at gassen, som forlader det fluidise-30 rede leje og/eller varm luft opnået ved køling af behandlet materiale, anvendes til forøgelse af temperaturen af den afsvovlede røggas, før denne frigives til atmosfæren og/eller til forvarmning af fluidiseringsgas-sen.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende tegnet ved, at man injicerer damp ind i det flui- DK 152893 B diserede leje som hjælp ved styring af partikelstørrelsen.
8. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, som omfatter 5 a) en reaktor med organer til indføring og fordeling af fluidiseringsgas til skabelse af et fluidise-ret lag af partikelformet materiale, b) organer til indførelse af partikkelformet materiale i reaktoren, 10 c) afgangsorganer for brugt fluidiseringsgas, som indeholder medrevne partikler, d) en separator til adskillelse af brugt fluidiseringsgas fra heri medrevne partikler samt e) en ledning til tilførelse af en del af de fra- 15 skilte medrevne partikler til det fluidiserede lag, kendetegnet ved, at det har organer til indførelse af køleluft i et rum umiddelbart over det fluidiserede lag. 20
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK152985A DK152893C (da) | 1984-04-12 | 1985-04-03 | Fremgangsmaade og reaktor til behandling af toerre, partikelformede biprodukter fra roeggasafsvovling |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK189784 | 1984-04-12 | ||
| DK1897/84A DK189784D0 (da) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | Fremgangsmaade og apparat til behandling af biprodukter fra roeggasafsvovlning |
| DK152985A DK152893C (da) | 1984-04-12 | 1985-04-03 | Fremgangsmaade og reaktor til behandling af toerre, partikelformede biprodukter fra roeggasafsvovling |
| DK152985 | 1985-04-03 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK152985D0 DK152985D0 (da) | 1985-04-03 |
| DK152985A DK152985A (da) | 1985-10-13 |
| DK152893B true DK152893B (da) | 1988-05-30 |
| DK152893C DK152893C (da) | 1988-10-17 |
Family
ID=26065870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK152985A DK152893C (da) | 1984-04-12 | 1985-04-03 | Fremgangsmaade og reaktor til behandling af toerre, partikelformede biprodukter fra roeggasafsvovling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DK (1) | DK152893C (da) |
-
1985
- 1985-04-03 DK DK152985A patent/DK152893C/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK152985A (da) | 1985-10-13 |
| DK152893C (da) | 1988-10-17 |
| DK152985D0 (da) | 1985-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1236266A (en) | Process of removing polluants from exhaust gases | |
| US5766339A (en) | Process for producing cement from a flue gas desulfurization process waste product | |
| JPH0318923B2 (da) | ||
| EP0159807B1 (en) | Method for oxidation of flue gas desulfurization absorbent and the product produced thereby | |
| EP0164192B1 (en) | Method and reactor for treating by-products from flue gas desulfurization | |
| US4083944A (en) | Regenerative process for flue gas desulfurization | |
| US4310501A (en) | Process for producing hydrogen fluoride | |
| KR20050091749A (ko) | 배기가스로부터 가스 오염물을 제거하는 방법 및 장치 | |
| EP0114477B1 (en) | Method of and apparatus for removing sulfur oxides from hot flue gases | |
| US4293524A (en) | Method and apparatus for cooling and neutralizing acid gases | |
| US4595576A (en) | Process for flue gas desulfurization | |
| EP0170355B1 (en) | Emission control process for combustion flue gases | |
| JPH07136494A (ja) | 反応器内の高温ガスを冷却する方法および装置 | |
| FI80616B (fi) | Foerfarande foer avlaegsning av svaveldioxid fraon heta roekgaser. | |
| HUT64249A (en) | Method and apparatus for purification of waste gases | |
| US6479025B2 (en) | Process for the production of sodium carbonate | |
| US4375455A (en) | Method and apparatus for cooling and neutralizing acid gases | |
| WO1988004196A1 (en) | Flue gas purifying procedure | |
| NO172137B (no) | Fremgangsmaate for aa utvinne natriumhydroxyd fra en alkalisk avlut fra cellulosefremstilling | |
| CN1038815C (zh) | 半干式及干式脱硫装置 | |
| US4764348A (en) | Emission control apparatus | |
| EP0078904B1 (en) | Method and apparatus for recovering calcium chloride from spent absorbent liquid in exhaust gas desulfurization process | |
| DK145672B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af et middel til neutralisation af sure bestanddele i roeggas samt anvendelse af midlet | |
| JP2695988B2 (ja) | 廃ガスの精製法 | |
| EP0205976A2 (en) | A process for the removal of sulfur oxides from gaseous and/or liquid waste products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed | ||
| PUP | Patent expired |