DK165968B - Fremgangsmaade til fjernelse af forurenende stoffer indeholdt i roeggasser - Google Patents

Description

DK 165968B

i

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til halvtør fjernelse af forurenende stoffer, især svovldioxid, indeholdt i røggasser, ved behandling med et basisk, pul verformigt materiale af kalktypen, ved hvilken røggasserne ved en opadgående strøm af 5 røggasserne i en reaktions- og tørringskolonne bringes i intim kontakt med materialet således, at det sidstnævnte ved kemisk reaktion kan absorbere de forurenende stoffer, især syrer, der er indeholdt i røggasserne, hvorefter man udfører en adskillelse af den behandlede gas og materialet, der har været an-10 vendt til behandlingen, og hvorefter den rensede gas kan ledes ud til atmosfæren.

De omhandlede røggasser kan især udledes fra indsutrielle kedler til forbrænding af svovlholdigt kul, som f.eks. Gar-15 danne-kul, som ved forbrænding uden behandling giver gas med en S02~ koncentrat i on på ca. 4000 ppm. Det siger sig selv, at det er hensigtsmæssigt at behandle sådanne gasser, inden de slippes ud til atmosfæren.

20 øen intime kontakt mellem røggasserne og det basiske, pulver-formige materiale, især kalk, kan opnås i et fluidiseret leje, opnået ud fra partiklerne af dette materiale, hvilket leje herefter gennemstrømmes af røggasserne, der skal behandles, men de type fremgangsmåde har den ulempe, at den nødvendiggør 25 en større opholdstid, og den har derfor begrænset kapacitet.

Ved en anden fremgangsmåde anvender man forstøvere for det nævnte pulverformige materiale i vandig suspension, hvilke forstøvere virker i reaktionstårne, men denne fremgangsmåde 30 nødvendiggør en betydelig fordampning af vand, hvilket endvidere medfører en betydelig afkøling af gassen, og at de nødvendige anlæg er dyre og pladskrævende.

Europæisk patentskrift nr. 0 022 667 angår en fremgangsmåde 35 til fremstilling af et neutraliserende middel til sure røggaskomponenter. Hertil opløses brændt kalk med et overskud af vand, og den resulterende suspension tørres til et pulver, som

DK 165968 B

2 spredes i en gasstrøm. Fugtighedsindholdet er meget højt (op til 50%) og indebærer, at røggasserne skal have en meget høj temperatur for at være i stand til at bringe alt vand til at fordampe. Som det fremgår af skriftets spalte 4, linie 10-14, 5 er det vanskeligt at sprede pulveret i gassen. Derudover indebærer tørringen og spredningen af pulveret den ulempe, at rensningsprocessen totalt set i modsætning til, hvad der er tilfældet med fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, er meget energikrævende.

10

Det tilsigtes med opfindelsen at overvinde disse ulemper ved de kendte fremgangsmåder, og dette opnås ved en fremgangsmåde, som defineret ovenfor, og som er ejendommelig ved, at det tørre pulverformige materiale tilsættes en vandmængde på ca.

15 10 vægt% af det tørre materiale umiddelbart inden det indføres i reaktions- og tørringskolonnen.

Herved opnås en fremgangsmåde, ved hvilken sure bestanddele af en røggas af en hvilken som helst type fjernes i en forholds-20 vis høj grad under brug af forholdsvis lidt energi og forholdsvis lidt vand. Dette skyldes især, at den tilsatte forholdsvis lille vandmængde befugter det pulverformede materiale, således at dets enkelte korn brydes op, og der herved let sker en fornyelse af de overflader, der går i direkte kon-25 takt med det reaktive materiale i røggasserne. Hertil kræver det kun en vandmængde på ca. 7-12 vægt%. Vandet tilsættes ved enkel sammenblanding uden, at der tilstræbes nogen kemisk gendannelse af et hydroxid. Den forholdsvis lille vandmængde lader sig let bringe til at fordampe, uden at røggassens tem-30 peratur påvirkes i væsentlig grad, hvorfor røggassens temperatur ikke behøver at være særlig høj, (100 - 200 eC).

Disse kolonner er allerede kendte til visse anvendelser. Der er tale om vertikale kolonner med stor højde, gennemstrømmet af 35 en hurtigt opadgående strøm af røggasserne, der skal behandles. Det reaktive, pul verformige materiale bringes i suspension i bunden af kolonnen, idet det tilføres og fordeles ned-

DK 165968 B

3 strøms i forhold til en konvergent- divergent suspenderingsindsnævring.

Det, at man ifølge opfindelen tilfører vandet til det basiske 5 pulverformige materiale, inden det bringes i suspension i kolonnen, muliggør, at man kan sætte reaktionerne mellem dette materiale og de sure røggasser igang under deres fælles opstigning i kolonnen, uden for stor afkøling af røggasserne, hvilket ville ske, hvis man indførte en vandig suspension af 10 reaktanten over den nævnte konvergente- divergente indsnævring. Idet vandmængden i forhold til reagenset i det sidste tilfælde er betydelig, vil afkølingen ligeledes værre for stor, når man tager røggassernes temperatur i betragtning (ca. 150eC ved afgangen fra en kedel).

15

Derimod kan man ved opfindelsen nøjes med at anvende en relativt lille mængde vand, på ca. 10 vægt% af materialet anvendt til behandlingen, uanset om det drejer sig om et friskt behandlingsmateriale eller en blanding med tilbageført mate-20 riale, dvs. materiale, som allerede har været anvendt til behandl ingen.

Hed en sådan mængde er reaktionen mellem kalken og svovldioxidet indeholdt i røggassen tilstrækkelig, medens afkølingen 25 af gassen er relativ lille, kun ca. 25°C. Endvidere er man langt fra mætning af røggassen med vand, hvorved undgås enhver risiko for kondensation i kolonnen. Vandet tilføres kun på det sted, hvor det skal anvendes.

30 Ved tilbageføring af kalk, hvilket er kendt, som allerede har været anvendt til behandlingen, til reaktionskolonnens bund, muliggøres opnåelse af en højere udnyttelsesgrad af kalken, ca. 80% med en afsvovlingsgrad, som kan nå op på mindst 90%.

35 Når støvet, indeholdt i røggasserne, er basisk, som det er tilfældet, når man brænder Gardanne-kul, muliggøres der desuden ved tilbageføring af støvet samtidig med det pulverfor-

DK 165968 B

4 mige materiale, der allerede har været anvendt til behandlingen, opnåelse af en væsentlig besparelse af det friskt tilførte materiale, i dette tilfælde kalk. For en gas med en temperatur på 150°C og indeholdende 4000 ppm SO2, kan mængden af 5 tilført kalk f.eks. være 10-20 g/Nm3, mængden af tilbageført kalk og aske ca. 80 g/Nm3 og mængden af tilført vand 10 g/Nm3, hvilket medfører en temperatur af gassen efter separationen på ca. 125eC.

10 Et anlæg, som kan anvendes til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, beskrives herefter ved hjælp af et på ingen måde begrænsende eksempel med henvisning til tegningen.

I anlægget er reaktions- og tørringskolonnen, der i det væ-15 sentlige er vertikal, betegnet 1, og den har et konvergent-divergent stykke 2-3 forneden, og det pulverformige materiale, der anvendes ved behandlingen, indføres i kolonnen ved indsnævringen 4 i det konvergent- divergente stykke. Røggasserne, der skal behandles og f.eks. kommer fra en kedel til forbræn-20 ding af svovlholdigt kul, indføres forneden i kolonnen 1 via en tilførselsledning 5. Materialet, der anvendes til behandlingen, f.eks. pulverformigt kalk, indføres i kolonnen via en ledning 6, et lagerreservoir 7 og en tragt 8, fra hvis bund den udtages ved hjælp af en doseringssnegl 9. Inden indførslen 25 til indsnævringen 4 af det konvergent-divergente stykke af kolonnen, befugtes kalken i et anlæg 10, som forsynes med vand i en bestemt mængde via en tilførselsledning 11. Som angivet ovenfor er forholdet mellem mængderne af vand og kalk ca. 10 vægt% vand på basis af kalkens vægt, svarende til ca. 10 g 30 vand pr. Nm3 røggas ved 150°C og et S02-indhold på ca. 4000 ppm, under forudsætning af, at den befugtede kalk i princippet udgøres af dels ren kalk, der tilføres fra reservoiret 7, og dels tilbageført kalk i en samlet mængde på ca. 100 g/Nm3 røggas, idet det sidstnævnte tilføres til anlægget 10 via en 35 tilbageføringsledning 12. Ved en tilført mængde kalk på 10-20 g/Nm3 røggas, kan mængden af recirkuleret kalk (i blanding med aske) være ca. 80 g/Nm3. Denne foranstaltning muliggør således

DK 165968 B

5 besparelse af kalken tilført via ledningen 6, og sørger for at denne kalk udnyttes maksimalt til absorption af svovldioxid, indeholdt i røggasserne.

5 For at kalken kan fordeles på fuldstændig homogen måde i reaktionskolonnen, er en spreder 10a desuden indført mellem anlægget 10 og indsnævringen 4 i det konvergent- divergente stykke 3.

10 Afgangen fra reaktionskolonnen 1 er forbundet med en cyklon 13, hvis gasafgang 14 er forbundet via et rør 15 med en støvudskiller 16, f.eks. et elektrofilter, og udførslen for udskilt materiale fra cyklonen 13, betegnet 17, forsyner en tragt 18, forbundet via en anden doseringssnegl 19 med den 15 førnævnte tilbageføringsledning 12.

Via en tragt 20, der forsynes fra cyklonen og en doseringsventil 21, kan en forudbestemt del af asken og materialet, anvendt til behandlingen og skilt fra røggasserne, udtages via 20 ledninger 22 og 23 og derefter oplagres i en silo 24. Blandingen af sulfat og aske tilført til denne silo, kan med givne tidsintervaller bortskaffes ved hjælp af et transportmiddel 25.

25 Gasafgangen 26 fra elektrofi 1 tret 16 er forbundet via en blæser 27 med en skorsten 28 til en udledning af de behandlede røggasser. Det fine støv, der samler sig i elektrofi 1 terets tragt 29, kan ligeledes transporteres til bortskaffelsessiloen 24 via en doseringsventil 30 og en ledning 31, forbundet til 30 de nævnte ledninger 22-23. Ledningerne 22-23 og 31 kan hensigtsmæssigt være af typen med pneumatisk transport.

Det skal bemærkes, at mængden af vand, som i anlægget 10 tilføres kalken, dvs. blandingen af tilført kalk og kalk tilbage-35 ført med aske, er relativ ubetydelig, (10 vægt% af det tørre materiale), hvilket i øvrigt takket være de førnævnte spredere 10a muliggør indførsel af et materiale til anvendelse ved be-

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til halvtør fjernelse af forurenende stof- 15 fer, især svovldioxid, indeholdt i røggasser, ved behandling med et basisk pulverformigt materiale af kalktypen, ved hvilken røggasserne i en opadgående strøm af røggasserne i en reaktions- og tørringskolonne bringes i intim kontakt med materialet, således at det sidstnævnte ved kemisk reaktion ab-20 sorberer de forurenende stoffer, især syrer, der er indeholdt i røggasserne, hvorefter man udfører en adskillelse af den behandlede gas og materialet, der har været anvendt til behandlingen, og hvorefter de rensede gasser kan ledes ud i atmosfæren, kendetegnet ved, at det tørre pul verformige 25 materiale tilsættes en vandmængde på ca. 10 vægt% af det tørre materiale umiddelbart inden det indføres i reaktions- og tørringskolonnen .

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, 30 at materialet, der anvendes til behandlingen, er en blanding af frisk pulverformigt, basisk materiale og tilbageført materiale, dvs. materiale, der allerede har været anvendt til behandlingen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at man ved røggasser med en temperatur på ca. 150°C og et svovldioxidindhold på ca. 4000 ppm som materiale til behand- 7 DK 165968 B lingen anvender tilført kalk i en mængde på ca. 10-20 g/Nm3 røggas i blanding med recirkuleret kalk og aske i en mængde på ca. 80 g/Nm3 røggas, idet den tilførte mængde vand således er ca. 10 g/Nm3 røggas. 5 10 15 20 25 30 35