DK163109B - Fremgangsmaade til ved forstoevningstoerrings-absorption at afsvovle en stroem af varm roeggas - Google Patents
Fremgangsmaade til ved forstoevningstoerrings-absorption at afsvovle en stroem af varm roeggas Download PDFInfo
- Publication number
- DK163109B DK163109B DK547886A DK547886A DK163109B DK 163109 B DK163109 B DK 163109B DK 547886 A DK547886 A DK 547886A DK 547886 A DK547886 A DK 547886A DK 163109 B DK163109 B DK 163109B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- limestone
- flue gas
- particles
- filter
- absorption
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims description 41
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 51
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 50
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 50
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 34
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 32
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 32
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 32
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 30
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 16
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 16
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 16
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 16
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 claims description 4
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 19
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 238000005200 wet scrubbing Methods 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000176261 Viburnum cassinoides Species 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 229910002483 Cu Ka Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940031958 magnesium carbonate hydroxide Drugs 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
- B01D53/502—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
i
DK 163109 B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til ved forstøvningstørrings-absorption at afsvovle en strøm af varm røggas under anvendelse af kalksten som absorbent.
. I det meste af den industrialiserede verden påby-5 der lovgivningen afsvovling af røggas fra kraftværker, hvori der forbrændes svovlholdig kul eller olie.
For nærværende foretages afsvovling af røggas fra kraftværker hovedsageligt enten som en vådskrubning under anvendelse af kalksten som absorbent, eller som en 10 forstøvningstørrings-absorption under anvendelse af kalk som absorbent.
I nærværende beskrivelse og krav anvendes ordet "kalksten" som omfattende enhver form for calciumcarbo-nat (CaC03), herunder f.eks. kridt, medens udtrykket 15 "kalk" anvendes som omfattende enhver form for calciumhydroxid (Ca(0H2))· Begge typer materiale kan indeholde de urenheder, med hvilke de sædvanligvis udvindes eller forhandles. Således kan de nævnte materialer omfatte betydelige mængder af henholdsvis magnesiumcarbonat og 20 magnesiumhydroxid.
Forstøvningstørrings-absorption har visse fordele i forhold til vådskrubning som følge af, at opbygning og drift af anlæggene til forstøvningstørrings-absorption er mindre komplicerede, og endvidere er det en fordel, 25 at forstøvningstørrings-absorptione giver et tørt affald og kun kræver en minimal eller slet ingen genopvarmning af røggassen, medens en vådskrubningsproces kræver afvanding af den frembragte slam og forbruger energi til genopvarmning af røggassen, som forlader skrubberen.
30 På trods af nævnte fordele har forstøvningstør rings-absorption endnu ikke nået en dominerende stilling i forbindelse med afsvovling af røggas fra de kraftværker, som benytter brændsel med stort svovlindhold.
Dette skyldes hovedsageligt, at udgiften til den 35 kalk, som anvendes som absorbent ved forstøvningstør-
DK 163109 B
2 rings-absorptionsprocesserne, er betydelig, specielt når afsvovlingsprocessen anvendes i forbindelse med forbrænding af kul eller olie med stort svovlindhold.
En yderligere ulempe ved de kendte på kalk base-5 rede forstøvningstørrings-absorptionsprocesser er, at det resulterende spildprodukt indeholder hovedparten af de absorberede svovlforbindelser i form af calciumsulfit, som, med henblik på industriel anvendelse eller deponering af affaldsproduktet, sædvanligvis må oxideres 10 til calciumsulfat ved en særskilt proces.
Da prisen på kalk er adskillige gange større end prisen på kalksten, har det selvsagt været foreslået at anvende kalksten i stedet for kalk i forstøvningstørrings-absorptionsprocesser .
15 Imidlertid har forsøg herpå hidtil ikke givet godt resultat ved afsvovlingsprocesser.
I offentliggjort tysk patentansøgning 2 846 297 anføres, at en effektiv absorption af hydrogenchlorid fra spildgas fra forbrændingsanlæg kan opnås ved anven-20 delse af f.eks. calciumcarbonat som absorbent. Imidlertid er affiniteten af SO2 til kalksten væsentligt mindre end affiniteten af HC1 til kalksten, og de resultater, som hidtil er blevet opnået med afsvovling ved forstøvningstørrings-absorptionsprocesser under anvendelse af 25 kalksten som absorbent, har ikke været tilfredsstillende, når de blev udført i sædvanlige anlæg til forstøvningstørrings-absorption .
Offentliggjort europæisk patentansøgning 128 698 beskriver en fremgangsmåde, i hvilken kalksten anvendes 30 som absorbent til svovldioxid i røggas, ved hvilken fremgangsmåde der opnås en meget effektiv kontakt mellem en røggas og en kalks tens absorbent ved anvendelse af et absorptionskammer, hvori forstøvningstørringstrinet finder sted over et lag af fluisiderede partikler, som op-35 retholdes i bunden af forstøvningstørringskammeret.
DK 163109 B
3
Det er imidlertid ved opfindelsen tilsigtet at tilvejebringe en fremgangsmåde, som benytter kalksten som absorbent, hvilken fremgangsmåde kan udføres under anvendelse af et anlæg af den type, som er konventionel 5 til spray-tørringsabsorption med kalk som absorbent.
Nævnte konventionelle anlæg omfatter et forstøv-ningstørrings-absorptionskammer, forbundet til et posefilter, på hvis filteroverflade der ophobes et lag af partikelformet materiale, som dannes i kammeret. Gennem 10 dette lag passerer røggassen i intim kontakt med det partikelformede materiale, der indeholder ikke-omsat absorbent.
Når der anvendes pulverformet kalksten i stedet for kalk ved en sådan fremgangsmåde, har det vist sig, 15 at det er vanskeligt at opbygge og opretholde et lag af partielt omsatte kalkstenspartikler på filteroverfladerne i posefilteret, da en stor del af pulveret, som medrives til posefilteret af gasstrømmen fra forstøvningstørrings-absorptionskammeret falder ned på bunden af po-20 sefilterenheden, hvor kontakten med røggassen er meget begrænset, eller samler sig på vandrette overflader i posefilterenheden og i kanalerne og derved skaber driftsmæssige problemer, som forårsager hyppige afbrydelser af fremgangsmåden.
25 Denne manglende evne af den partielt omsatte kalkstensabsorbent til dannelse af et lag på filteroverfladerne egnet til yderligere kontakt med røggas, er tilsyneladende en af årsagerne til, at ombytning af kalk med kalksten i sædvanlige forstøvningstørrings-absorp-30 tionsafsvovlingsprocesser ikke giver en tilfredsstillende S02~fjernelse, medmindre der anvendes uacceptabelt store mængder kalksten.
Det har nu vist sig, at man ved at inkorporere en mindre mængde plastisk ler i kalkstensuspensionen, som 35 anvendes som føde for forstøvningstørrings-absorberen,
DK 163109 B
4 opnår ændringer med hensyn til den fysiske struktur og egenskaberne af det partikelformede materiale/ som dannes ved forstøvningstørrings-absorptionsreaktionen# hvilke ændringer får kalksten til i højere grad at ligne 5 kalk ved forstøvningstørrings-absorptionsprocessen.
Når der f.eks. blev sat 10 vægti (baseret på vægten af kalksten) plastisk ler til kalkstensuspensionen blev tendensen til at falde ned fra filteroverfladerne af det pulver/ som blev dannet ved forstøvningstørrings-10 absorptionsprocessen, formindsket, og omend det synes at være i modstrid hermed, blev også pulverets tendens til at klæbe til væggene af posefilterenheden og kanalerne reduceret. Det blev endvidere iagttaget, at med samme afstand til mætningstemperaturen (dvs. forskellen mellem 15 den faktiske temperatur og den adiabatiske mætningstem-peratur) for gassen, som forlod forstøvningstørreren, var pulverets fugtighedsindhold formindsket. Dette betyder, at lertilsætningen gør det muligt at drive processen med lavere afstand til mætningstemperaturen, end 20 det ville være muligt uden lertilsætning. -
Disse virkninger af lertilsætningen medfører en væsentlig forbedring med hensyn til effektiviteten af den totale afsvovlingsproces med hensyn til mængden af absorberet svovldioxiud, når der anvendes et uforandret 25 forhold mellem kalksten og svovldioxid.
Ved konventionelle forstøvningstørrings-absorptionsafsvovlingsprocesser udgøres spildproduktet af et pulver som foruden ikke-omsat absorbent indeholder calciumsulfit og calciumsulfat, da en vis oxidation finder 30 sted under eller efter absorptionen af svovldioxid.
I tilfælde af, at spildproduktet anvendes som erstatning for gips eller skal deponeres i naturen, er det ønskeligt at omdanne sulfitet til sulfat, og der har været foreslået adskillige fremgangsmåder til dette for-35 mål.
DK 163109 B
5
Imidlertid har det vist sig, at tilsætningen af ler til kalkstensabsorbenten drastisk forøger forholdet mellem sulfat og sulfit i spildproduktet i en sådan grad, at det til visse anvendelser for spildproduktet 5 vil være muligt at udelade den oxydationsforbehandling, som hidtil har været betragtet som nødvendig.
I overensstemmelse hermed angår opfindelsen en fremgangsmåde, ved hvilken man 10 a) fremstiller en vandig fødesuspension indeholdende pulverformet kalksten (Ca(C03)), b) forstøver denne fødesuspension ind i strømmen af varm røggas i et forstøvningstørrings-absorptionskammer til partiel tørring af de resulteren- 15 de forstøvede dråber og absorption af en del af svovldioxiden i røggassen med kalkstenen, under dannelse af partikler, der omfatter partiel omsat kalksten, c) leder strømmen af røggas, hvori er medrevet en 20 væsentlig del af disse partikler, - til et filter til fjernelse af partiklerne fra røggasstrømmen og til dannelse af et lag af nævnte partikler på filteroverfladen, hvorved de udsættes for yderligere kontakt med røggassen, som passerer gennem 25 filteret, d) intermitterende fjerner partikellaget fra filteroverfladen, og e) fra filteret fjerner den behandlede gas med et væsentligt reduceret indhold af svovldioxid, 30 og fremgangsmåden er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at man 1 inkorporerer et plastisk ler i den vandige føde- 35 suspension i en mængde på 2-15 vægt% beregnet på
DK 163109 B
6 kalkstenen, g) regulerer mængden af vand i fødesuspensionen for at sikre, at partiklerne når de når filteret, har et fugtighedsindhold på 3-10 vægt%, og 5 h) opretholder partikellaget på filteroverfladen til yderligere absorption af svovldioxid og oxidation af svovlforbindelser med svovlet i oxidationstrin 4 til sulfat ved en exoterm reaktion og herved forøger temperaturen af partikellaget til for-10 dampning af en væsentlig del af fugtighedsindhol det deri og til forøgelse af temperaturen af røggassen, som passerer gennem partikellaget.
I nærværende beskrivelse og krav betegner udtrykket "plastisk ler" ler, som indeholder betydelige mæng-15 der af en eller flere af følgende grupper af lermineraler: Kaolinit, illit, smectit og vermiculit.
Effektiviteten af det plastiske ler har vist sig at være korreleret til dets specifikke overfladeareal, bestemt efter -BET. Effektive ydelser er opnået med pla-20 stisk ler med en BET-overflade, større end 30 m2/g.
Den katalytiske virkning af den ler, som sættes til kalkstensabsorbent-suspensionen viser sig ikke alene ved en væsentlig forøgelse af sulfat/sulfit-forholdet i den brugte absorbent, der udvindes som spildprodukt fra 25 posefilteret. Det er også denne katalytiske virkning, som muliggør, at processen kan drives som specificeret i paragraf g) og h) ovenfor. Den varme, som frigøres ved oxidation af svovlforbindelser med svovl i iltningstrin 4 (dvs. svovldioxid og/eller sulfit) til sulfat, medfø-30 rer en betydelig tørring af de fugtige partikler, der opsamles på filteroverfladen. Uden en sådan tørring, muliggjort af den exoterme reaktion, ville partiklerne forblive fugtige, og driftsproblemer ville gøre det vanskeligt at fjerne partiklerne. Imidlertid er et stort 35 fugtighedsindhold i kalkstenspartiklerne under en del af
DK 163109 B
7 deres ophold på filteroverfladen vigtig til opnåelse af en acceptabel reaktion mellem kalksten og svovldioxid, og som følge deraf medfører den katalytiske virkning af leret en forbedring af fremgangsmådens effektivitet, 5 ikke alene ved at bevirke dannelse af et oxideret spild-produkt, men også ved at muliggøre en forøgelse af den svovldioxidabsorption, som fås ved et givet kalksten/ SC>2-forhold.
Den katalytiske virkning af leret er ikke under-10 søgt nærmere. Det er således ikke undersøgt, om den katalyserede oxidation finder sted mellem oxygen i røggassen og svovldioxid deri ved kontakt med leret, eller om svovldioxidet først reagerer med kalkstenen til dannelse af calciumsulfit, som derpå oxideres af oxygenet i røg-15 gassen.
Som følge af den temperaturstigning, der fremkaldes af oxidationen på filteroverfladen, er det muligt at lade partiklerne nå filteret med ovennævnte store fug-tighedsindhold på 3-10 vægt%, medens de er medrevet i 20 den gasstrøm, som forlader forstøvningstørringsabsorberen med en temperatur på 6-15¾ over den adiabatiske mætnings temperatur, og dog lade den rensede røggas forlade filteret ved en temperatur tilstrækkeligt over gassens adiabatiske mætningstemperatur, f.eks. 10-20¾ over 25 nævnte mætningstemperatur. Når partiklerne fjernes fra filteret, er de i det væsentlige tørre, hvilket betyder, at deres vandindhold ikke overstiger 2 vægt%, og typisk er ca. 0,5 vægt%.
Endvidere medfører tilsætning af ler til kalk-30 stensfødesuspensionen, at der dannes partikler, som er mindre klæbende ved forstøvnings-absorptionsprocessen.
Undersøgelse af partiklerne med elektronmikroskop viser, at størrelsen af de partikelklynger, som dannes, forøges ved lertilsætningen, og de ligner de klynger, 35 som dannes ved forstøvningstørrings-absorptionsproces-
DK 163109B
8 ser, ved hvilke der anvendes kalk som absorbent. Dette kan være en forklaring på, at lertilsætningen ændrer kalkstenens egenskaber i processen, således at disse kommer til at minde om egenskaberne af kalkabsorbent, 5 som forklaret ovenfor.
Da reaktionsdygtigheden af en uopløselig absorbent, såsom kalksten, selvsagt afhænger af det tilgængelige overfladeareal deraf, foretrækkes det at anvende et findelt materiale. Fortrinsvis skal mindst 50 vægt% 10 deraf have en partikelstørrelse mindre end 7 μπι.
For at forbedre reaktionen mellem svovldioxid og kalksten foretrækkes det at inkorporere en henflydende forbindelse, såsom alkalimetal- eller jordalkalimetal-chlorid i fødesuspensionen, som forstøves. Dette kan 15 ske bekvemt og uden udgift ved at anvende havvand til fremstilling af fødesuspensionen.
Hvis det er nødvendigt at fjerne en meget stor procentdel af svovldioxidindholdet i røggassen, foretrækkes det også at inkorporere kalk i kalkstensfødeop-20 løsningen.
For at formindske forbruget af den som absorbent benyttede kalksten foretrækkes det at tilbageføre en del af den brugte absorbent, som udtages fra posefilteret eller fra bunden af forstøvningstørrings-absorptionskam-25 meret til fødesuspensionen.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor
Fig. 1 er et forsimplet strømningsdiagram for en 30 foretrukken udførelsesform for fremgangs måden ifølge opfindelsen, fig. 2 er et røntgenstråle-difraktogram af en brugt absorbent fra en til sammenligning udført afsvovlingsproces under anvendelse 35 af kalkstensabsorbent uden lertilsætning.
DK 163109 B
9 fig. 3 er et røntgenstråledifraktogram af en brugt absorbent tilvejebragt ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 4 og 5 er billeder fra elektronmikroskopisk 5 undersøgelse af materialet svarende til det røntgenstråle-difraktogram, som er gengivet i fig. 2, og fig. 6 og fig. 7 er billeder fra elektronisk undersøgelse af materialet svarende til det 10 røntgen-stråledifraktogram, som er genvi- vet i fig. 3.
I fig. 1 er et forstøvnings-tørringsabsorptionskammer betegnet med 1, til hvilket kammer der ledes en varm strøm af svovldioxidholdig røggas gennem en kanal 15 2.
3 betegner en blandetank til fremstilling af fø-desuspensionen, til hvilken tank der sættes vand, f.eks. i form af havvand, samt kalksten og ler, og hvortil tilbageført brugt absorbent indføres gennem ledning 4.
20 Det foretrækkes at tilbageføre brugt absorbent i en mængde, som resulterer i et tørstofindhold i sødesuspen-sionen på 50-60%.
Den således fremstillede suspension ledes til en fødetank 5, hvorfra den pumpes til en forstøver i kam-25 meret 1.
Som følge af det høje tørstofindhold i fødesu-spensionen sker forstøvningen fortrinsvis under anvendelse af en roterende forstøver. Som følge af indholdet af slidende partikler i fødesuspensionen foretrækkes det 30 at anvende et forstøverhjul med slidfaste bøsninger.
Det støkiometriske forhold mellem kalksten, som anvendes ved fremgangsmåden, og svovldioxid i røggassen, som indføres i kanal 2 vil typisk være ca. 1,5.
I forstøvningstørrings-absorptionskammeret tørres 35 de forstøvede dråber af kalkstensholdig fødesuspension
DK 163109 B
10 til et pulver, og samtidig absorberes en væsentlig mængde af svovldioxiden i røggassen. Grove partikler og en mindre mængde materiale, som aflejres på kammervæggene, falder ned i bunden af forstøvningstørrings-absorptions-5 kammeret, hvorfra de udtages gennem ledning 6.
Imidlertid vil det meste af det pulverformede materiale, som dannes i forstøvningstørrings-absorptionskammer et forblive suspenderet i gassen og udtages medrevet deri fra kammeret gennem ledning 7 til et pose-10 filter 8.
Posefilteret 8 kan være af enhver konventionel type med midler til intermitterende fjernelse af partiklerne, som samler sig på filteroverfladen.
Mængden af vand, som sættes til blandetanken 3, 15 reguleres afhængigt af mængden og temperaturen af røggassen, som skal behandles, til opnåelse af det fugtig-hedsindhold i partiklerne, som når posefilteret på 3 -10 vægt%. Kun som følge af lertilsætningen ifølge op-findelen er det muligt at arbejde med dette relativt 20 store fugtighedsindhold.
I forstøvningstørringskammeret og i laget af partikler, som dannes på filteroverfladen i posefilteret 8, katalyserer leret en oxidation, ved hvilken svovlforbindelser med svovl i oxidationstrin 4, dvs. svovldio-25 xid og/eller sulfit, reagerer med oxygenen i røggassen, og der dannes calciumsulfat.
Den katalytiske virkning af leret ved denne reaktion er så udtalt, at nævnte oxidation praktisk taget løber til ende under fremgangsmåden, hvilket afspejles i 30 den kendsgerning, at en typisk analyse af den brugte absorbent, som udtages fra posefilteret 8, udviser et indhold på 20-40% calciumsulfat og mindre end 3% calciumsulfit. Hvis der ikke sættes ler til absorbentfødesuspensionen, vil en typisk analyse af den brugte absor-35 bent vise en større mængde calciumsulfit end calciumsulfat.
DK 163109 B
11
Oxidationen begynder i forstøvningstørrings-absorptionskammeret og fortsætter i det lag, som dannes af til dels brugt absorbent på filteroverfladerne i posefilteret 8.
5 Som forklaret ovenfor er oxidationen en exoter- misk reaktion, af hvilken årsag temperaturen af pulverlaget på filteroverfladen og af gasstrømmen, som passerer gennem dette lag, forøges adskillige grader Celcius, og derfor tørres partiklerne i laget til et fugtig-10 hedsindhold under 2%, medens gassen opvarmes til en temperatur tilstrækkeligt over den adiabatiske mætningstemperatur for gassen, dvs. 10-20¾ over nævnte mætningstemperatur. Som følge deraf kan genopvarmning af gasstrømmen undgås eller formindskes, før gassen udledes i 15 atmosfæren gennem en skorsten 9.
Som vist i eksemplet nedenfor vil svovldioxidindholdet i den gas, som udledes, være væsentligt mindre, end hvis der blev udført en tilsvarende fremgangsmåde uden lertiIsætning, og med den temperaturjustering, 20 som ville være nødvendig til gennemførelse af driften uden lertilsætning.
En del af den brugte absorbent, som udvindes fra posefilteret eller fra forstøvningstørrings-absorp-tionskammeret gennem 6, tilbageføres til blandetanken 25 3 gennem ledning 4, medens den resterende del udvindes som en blanding af kalksten og calciumsulfat via ledning 10 til industriel anvendelse eller til deponering.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved hjælp af nedenstående udførelseseksempel.
30
Eksempel
Der blev udført to forsøg under anvendelse af et anlæg, som det i fig. 1 skitserede. Dette anlæg omfattede en NIRO ATOMIZER forstøvningstørrings-absorber og 35 et Joy Manufacturing Co. posefilter af pulse jet-typen.
12
DK 163109 B
Der blev behandlet en strøm af røggas på ca. 2.000 N m^/h. Hvert forsøg blev udført over adskillige døgn.
Forsøg nr. 1 blev udført til sammenligning uden tilsætning af ler til fødesuspensionen, medens Forsøg 5 nr. 2 blev udført under anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Som følge af fravær af ler i fødesuspensionen i Forsøg nr. 1 var det ikke muligt i dette forsøg at opfylde de betingelser, som stilles ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen med hensyn til fugtigheds-10 indhold i partiklerne, som når filteret. Ved begge forsøg var den anvendte kalksten en slæmmet kalksten "Polymix-S" (Faxe Kalk, København), der var betegnet som havende en partikelstørrelse mindre end 10 μπι. Det ved fremgangsmåden anvendte vand var syntetisk havvand, 15 fremstillet ved tilsætning af 18,7 g/l NaCl og 2,7 g/1 MgSO4,10H2O til ledningsvand.
Forsøgsbetingelserne og de opnåede resultater ses af følgende Tabel.
20 25 1 35
DK 163109B
13
TABEL
5
Forsøg nr. 1 Forsøg nr. 2 ___(sammenligning)__
Plastisk ler, baseret på kalksten 0 % 10 % 10 s02' PPm På tør basis: kammerindgang χ) 1585 1592 posefilter afgang 563 358 fjernelse 64,5% 77,5% 15
Temperatur (°C) af gassen: kammerindgang 125 125 kammerafgang 62 64 posefilterafgang 63 64 20
Adiabatisk mætningstemperatur ved kammerafgang 49 49
Støkiometrisk forhold mellem 25 kalksten i fødesuspensionen og SO2 i den rå gas 1,45 1,48
Fugtighed i partikler ved udtagning fra: 30 kammeret 2,5 % 0,5% posefilteret 2,1 % 0,5% x) Kammer betyder forstøvningstørringsabsorptionskammeret .
35
DK 163109 B
14
Som det fremgår af tabellen, medfører inkorporering af ler i absorbent-fødesuspensionen, samt overholdelse af de betingelser, som karakteriserer fremgangsmåden ifølge opfindelsen, en forøgelse af afsvovlings-5 effektiviteten fra 64,5% til 77,5%.
Spildmaterialet, som blev udtaget fra posefilteret ved hvert forsøg (efter en gennemsnitlig opholdstid i filteret på adskillige timer), blev analyseret ved røntgenstråle-difraktion. Resultaterne deraf fremgår af 10 figurerne 2 og 3, hvor fig. 2 svarer til spildmaterialet fra Forsøg nr. 1, og fig. 3 svarer til spildmaterialet fra Forsøg nr. 2.
Begge difraktogrammer blev taget under anvendelse af Cu Ka-stråling. Fortolkning af difraktogrammerne ved 15 hjælp af ASTM-kort angiver tilstedeværelse af calcit (CaC03) (ASTM card 5-0586) og calciumsulfit-hemihydrat (card 4-0588) og calciumsulfat-dihydrat (card 6-0046) i spildmaterialet fra sammenligningsforsøg nr. 1, medens der i spildmaterialet fra forsøg nr. 2 kun blev identi-20 ficeret calciumsulfat-dihydrat og calcit, men derimod ikke calciumsulfit.
Derfor er det ikke nødvendigt at foretage yderligere oxidation af spildproduktet, som fås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Spildmaterialet fra de 25 to forsøg blev også undersøgt ved elektron-mikroskopi.
Fig. 4 viser en partikel af materialet fra Forsøg nr. 1.
Den hvide stav i figuren angiver en længde på 10 pm.
Fig. 5 viser adskillige partikler af samme materiale, i denne figur betegner den hvide stav en afstand på 100 30 |im.
Fig. 6 viser en typisk partikel af spildmaterialet udtaget fra posefilteret ved Forsøg nr. 2. Den hvide stav i denne figur svarer til 10 pm. Det fremgår tydeligt, at denne partikel er væsentligt større end den 35 i fig. 4 viste, og også at partikelstrukturen synes 15
DK 163109 B
forskellig som følge af, at den dominerende komponent er calciumsulfat-dihydrat og ikke calciumsulfit-hemihydrat.
Fig. 7 viser adskillige partikler af spildmaterialet fra Forsøg nr. 2, og som i fig. 5 svarer den hvi-5 de stav til 100 μπι.
Ved sammenligning af fig. 7 med fig. 5 bekræftes det, at den gennemsnitlige partikelstørrelse af spildproduktet fra Forsøg nr. 2 er betydeligt større end partikelstørrelsen af spildproduktet fra Forsøg nr. 1.
10 Denne forskel i partikelstørrelse, der opnås som resultat af tilsætningen af ler, er af betydning for de forbedrede driftsbetingelsr, der fås ved fremgangsmåden som forklaret ovenfor.
15 20 25 1 35
Claims (6)
1. Fremgangsmåde til ved forstøvningstørrings-5 absorption at afsvovle en strøm af varm røggas under anvendelse af kalksten som absorbent, ved hvilken man a) fremstiller en vandig fødesuspension indeholdende pulverformet kalksten (Ca(C03)), 10 b) forstøver fØdesuspensionen ind i strømmen af varm røggas i et forstøvningstørrings-absorptionskam-mer til partiel tørring af de resulterende forstøvede dråber og absorption af en del af svovldioxiden i røggassen med kalkstenen, under dan-15 nelse af partikler, der omfatter partielt omsat kalksten, c) leder røggasstrømmen med en betydelig del af nævnte partikler medrevet deri, til et filter til fjernelse af partiklerne fra røggasstrømmen og 20 til opbygning af et lag af nævnte partikler på filteroverfladen, således at de udsættes for yderligere kontakt med røggas, som passerer gennem filteret, d) intermitterende fjerner partikellaget fra filter- 25 overfladen, og e) udtager den behandlede gas fra filteret med et væsentligt mindre indhold af svovldioxid, kendetegnet ved, at man 1 2 3 4 5 6 f) inkorporerer et plastisk ler i den vandige fØde 2 suspension i en mængde på 2-15 vægt% beregnet på 3 kalksten, 4 g) regulerer mængden af vand i fødesuspensionen for 5 at sikre, at partiklerne, når de når filteret, 6 har et fugtighedsindhold på 3-10 vægt%, og DK 163109B 17 h) bevarer partikellaget på filteroverfladen til yderligere absorption af svovldioxid og oxidation af svovlforbindelser med svovlet i oxidationstrin 4 til sulfat ved en exoterm reaktion og derved 5 forøger temperaturen af partikellaget til tørring af partiklerne til et fugtighedsindhold under 2% og til forøgelse af temperaturen af røggassen, som passerer gennem partikellaget.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende-10 tegnet ved, at afgangstemperaturen for gasstrømmen fra forstøvningstørrings-absorberen er 6-15¾ over den adiabatiske mætningstemperatur for gassen på dette sted.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kende tegnet ved, at i det mindste 50 vægt% af den kalk- 15 sten, som anvendes til at fremstille fødesuspensionen i trin a) har en partikelstørrelse mindre end 7 μπι.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kende tegnet ved, at et alkalimetal- eller jordalkalime-talchlorid inkorporeres i fødesuspensionen.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kende tegnet ved, at kalk inkorporeres i fødesuspensio-nen.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 1-5, kende tegnet ved, at en del af de partikler, som fjernes 25 fra filteroverfladen i trin d) eller fra bunden af forstøvningstørrings-absorptionskammeret tilbageføres og sættes til fødesuspensionen. 1 35
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK547886A DK163109C (da) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Fremgangsmaade til ved forstoevningstoerrings-absorption at afsvovle en stroem af varm roeggas |
| EP87309995A EP0271224A1 (en) | 1986-11-17 | 1987-11-12 | A spray drying absorption process for the desulfurization of a stream of hot flue gas |
| JP62289250A JPS63197520A (ja) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | 熱煙道ガス流の脱硫用の噴霧乾燥吸収法 |
| FI875061A FI875061A7 (fi) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Foerfarande foer att med spraytorkningsabsorption avsvavla en varm roekgasstroem. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK547886A DK163109C (da) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Fremgangsmaade til ved forstoevningstoerrings-absorption at afsvovle en stroem af varm roeggas |
| DK547886 | 1986-11-17 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK547886D0 DK547886D0 (da) | 1986-11-17 |
| DK547886A DK547886A (da) | 1988-05-18 |
| DK163109B true DK163109B (da) | 1992-01-20 |
| DK163109C DK163109C (da) | 1992-06-15 |
Family
ID=8142781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK547886A DK163109C (da) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Fremgangsmaade til ved forstoevningstoerrings-absorption at afsvovle en stroem af varm roeggas |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0271224A1 (da) |
| JP (1) | JPS63197520A (da) |
| DK (1) | DK163109C (da) |
| FI (1) | FI875061A7 (da) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK165674C (da) * | 1989-07-17 | 1993-05-24 | Niro Atomizer As | Fremgangsmaade til afsvovling af varm roeggas med et i forhold til svovldioxidindholdet lille indhold af hydrogenchlorid |
| JPH07110109A (ja) * | 1993-10-13 | 1995-04-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 乾式簡易脱硫装置 |
| US9682383B2 (en) | 2010-04-08 | 2017-06-20 | Nalco Company | Gas stream treatment process |
| CN108889070A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-27 | 江苏安纳泰环保科技有限公司 | 一种化工废气吸附塔 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE721024C (de) * | 1940-03-19 | 1942-05-27 | Kohle Und Eisenforschung G M B | Reinigen von schwefelhaltigen Roestgasen |
| JPS56168823A (en) * | 1980-05-31 | 1981-12-25 | Kobe Steel Ltd | Desulfurizing method for waste gas by wet type lime gypsum process |
| DE3241539C2 (de) * | 1982-11-10 | 1985-08-01 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Verfahren zur Verbesserung der Gipsbildung bei der nassen Rauchgasentschwefelung mit Kalkwäsche |
| DK255383D0 (da) * | 1983-06-03 | 1983-06-03 | Niro Atomizer As | Fremgangsmade og reaktor til afsvovlning af varm spildgas |
-
1986
- 1986-11-17 DK DK547886A patent/DK163109C/da not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-11-12 EP EP87309995A patent/EP0271224A1/en not_active Withdrawn
- 1987-11-16 FI FI875061A patent/FI875061A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1987-11-16 JP JP62289250A patent/JPS63197520A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63197520A (ja) | 1988-08-16 |
| DK547886D0 (da) | 1986-11-17 |
| DK163109C (da) | 1992-06-15 |
| FI875061A0 (fi) | 1987-11-16 |
| EP0271224A1 (en) | 1988-06-15 |
| DK547886A (da) | 1988-05-18 |
| FI875061A7 (fi) | 1988-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3914378A (en) | Process for wet scrubbing of sulfur dioxide from flue gas | |
| DE68916104T2 (de) | Verfahren zur Entschwefelung eines Schwefeldioxyd enthaltenden Gasstromes. | |
| US4247525A (en) | Method of and apparatus for removing sulfur oxides from exhaust gases formed by combustion | |
| CA2629987C (en) | Flue gas desulfurization process utilizing hydrogen peroxide | |
| DK2734283T3 (da) | Fremgangsmåde til fjernelse af urenheder fra røggaskondensat | |
| EP0159807B1 (en) | Method for oxidation of flue gas desulfurization absorbent and the product produced thereby | |
| US7419643B1 (en) | Methods and apparatus for recovering gypsum and magnesium hydroxide products | |
| HU206642B (en) | Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works | |
| DK162143B (da) | Fremgangsmaade til fraskillelse af skadelige stoffer, isaer svovloxider, fra afgangsgasser | |
| EP0074258B1 (en) | Improved process for flue gas desulfurization | |
| CA2097996C (en) | Method of sulfur dioxide removal from gaseous streams with alpha-hemihydrate gypsum product formation | |
| CZ9701269A3 (en) | Method for desulfurizing exhaust gas | |
| JP2021154231A (ja) | 燃焼排ガス浄化処理に係る装置および方法 | |
| FI80616B (fi) | Foerfarande foer avlaegsning av svaveldioxid fraon heta roekgaser. | |
| JPS593207B2 (ja) | ガスリユウカラサンカイオウ オ ジヨキヨスル ホウホウ | |
| DE3879959T2 (de) | Abgasreinigungsverfahren. | |
| JPS638210A (ja) | バイヤ−法赤デイから合成かすみ石を含む有用材料を製造する方法 | |
| US4590046A (en) | Method for the purification of flue gases | |
| JPH11509586A (ja) | 石灰と石灰スラッジからの不純物の分離法と、不純物、例えばケイ素を含有する緑液の2段階カセイ化法 | |
| CN1733656A (zh) | 利用锅炉烟气制取七水硫酸镁肥料的方法 | |
| DK163109B (da) | Fremgangsmaade til ved forstoevningstoerrings-absorption at afsvovle en stroem af varm roeggas | |
| WO2006030398A1 (en) | Method of operating a flue gas cleaning plant | |
| US3965242A (en) | Method for desulfurizing exhaust gas by alkali sulphite-gypsum process | |
| US5034204A (en) | Flue gas desulfurization process | |
| US5324501A (en) | Method for the preparation of low-chloride plaster products from calcium-containing residues of flue-gas purification plants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |