NO153321B - Fremgangsmaate ved rensing av gasser for aa fjerne sure komponenter fra disse, spesielt svoveldioxyd fra roekgasser - Google Patents

Description

Rensing av gasser for å fjerne sure gasskomponenter

fra disse kan skje ved å bringe gassene i kontakt med en absorbent i flytende fase (våt metode) eller i fast fase (tørr metode). Den foreliggende oppfinnelse angår en hovedsakelig tørr metode. Den tørre metode har blant annet den ulempe at fordi den innbefatter reaksjonstrinn som innebærer diffusjon i fast fase, er reaksjonshastigheten forholdsvis lav.

Formålet med oppfinnelsen er å redusere betydningen

av denne ulempe, og dette oppnås ved den fremgangsmåte som er presisert i det selvstendige patentkravs karakteriserende del.

Ved at det tilveiebringes en flytende, vannholdig fase med høy oppløselighet for de deltagende reaktanter på de faste absorbentpartiklers overflate blir reaksjonstrinnene oppløsning av sur gasskomponent, diffusjon, utløsning av absorbent og utfelling av reaksjonsprodukt betydelig hurtigere enn tilsvarende reaksjonstrinn når bare gassformige og faste reaktanter foreligger. Absorbenten kan utgjøres f.eks. av et oxyd, et carbonat ell^r et hydroxyd av et alkalimetall. Den flytende fase kan f.eks. utgjøres av et hygroskopisk salt som foreligger i hydratisert og smeltet tilstand ved den temperatur og det vanninnhold som foreligger når gassen kommer i kontakt med absorpsjonsmidlet.

For å absorbere f.eks. svoveldioxyd fra en varm røk-gass er i løpet av de seneste år en prosess som på engelsk betegnes som "dry scrubbing", blitt anvendt. Denne prosess vil her bli betegnet som den "våt-tørre" metode. Prosessen omfatter hovedsakelig et tørketrinn og et filtreringstrinn og fungerer som følger: Den varme rågass bringes i et tørke-apparat i kontakt med en atomisert vandig suspensjon eller vandig oppløsning som inneholder et materiale som kan reagere med svoveldioxyd. I tørkeapparatet finner såvel fordampning av tilført vann som reaksjon mellom svoveldioxyd og absorpsjonsmidlet sted. Når gassen forlater tørkeapparatet, er størsteparten av det tilførte vann blitt fordampet, gassens temperatur senket, dens vanninnhold øket og en del av svovel-dioxydet absorbert og foreligger som en fast produktfase. Derefter ledes gassen til en støvfraskiller hvori fast produktfase, uforbrukt absorbent og øvrig fast materiale fraskilles. En del av det fraskilte støy kan resirkuleres videre til absorpsjonsvæsken for å øke absorbentens utnyttelsesgrad. Denne prosess resulterer ofte i at absorbenten ikke blir fullstendig forbrukt under oppholdet i tørkeapparatet. Under oppholdet i støvfraskilleren finner også reaksjon mellom svoveldioxyd og absorbent sted. Denne reaksjon forløper imidlertid forholdsvis langsomt da reaksjonstrinnene foregår i faste faser.

Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å til-veiebringe en høyere reaksjonshastighet under dette senere prosesstrinn, og dette oppnås ved de utførelsesformer som fremgår av de uselvstendige patentkrav 2 - 8.

Den høyere reaksjonshastighet oppnås ved på samme

måte til gassen å tilsette en begrenset mengde av slike materialer som under de forhold som hersker i støvfraskilleren, danner en flytende, vannholdig fase på partiklenes overflate med tilstrekkelig oppløselighet for reaktantene. Da reaksjons-trinnenes oppløsning av svoveldioxyd, utløsning av absorbent, diffusjon av reaktanter og utfelling av produkt for-løper adskillig hurtigere enn tilsvarende trinn i fast fase, har dette den nettovirkning at den samlede reaksjonshastighet øker. For at støvfraskillerens funksjon ikke skal ødelegges må den flytende fases volum være lite i forhold til de faste fasers volum, og for at noen effekt skal kunne oppnåes må den flytende fase være godt fordelt over de faste fasers overflate. Eksempler på forbindelser hvis hydrat har den egenskap at de foreligger i flytende fase under de for-r hold som hersker ved absorpsjon av svoveldioxyd fra røkgasser fra kjeler som fyres med fossile brensler, er bl.a. FeCl3, Fe(N03)3, Fe(N03)2, A1(N03)3/ Ca(N03)2, Mg(C103)2/

MnCl2, K2S04 . MgS04, NaAl(SC>4)2, NaCIO, Na3P04,

Na2Si03, Na2S04, Zn(N03) .

Eksempel

I et forsøksanlegg med en kapasitet på 10.000 Nm 3/time og bestående av et tørkeapparat i hvilket atomisert absorp-sjonsvæske sprøytes inn og et sperrefilter av tekstilmateri-ale som støvfraskiller ble forsøk utført for å fastslå virkningen med og uten tilsetning av noen av de ovennevnte materialer. Som absorbent ble kalsiumhydroxyd anvendt som ble tilsatt i en mengde som svarer til et molforhold Ca/S02=l/1 (beregnet på inngående gass). Den inngående gass hadde en temperatur av 140 C og et SC^-innhold av 850 ppm. Tekstilsperrefilterets belastning var 92 m/time. Gassens temperatur efter at den hadde passert sperrefilteret, var 70°C. De følgende fraskillelsesgrader ble derved målt:

Claims (8)

1. X. Fremgangsmåte ved rensing av gasser for å fjerne sure komponenter fra disse, hvor gassene bringes i kontakt med en blanding som består av en fast sorbentfase og. en flytende vandig fase som er fordelt over overflaten av den faste fase og har god oppløsningsevne såvel for gassen som komponentene og sorpsjonsproduktene,

   karakterisert ved at den flytende vandige fase dannes ved til den faste sorbentfase å tilsette et hygroskopisk materiale som ved det vannpartialtrykk og den temperatur som hersker i gassene, er termodynamisk stabilt.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

   hvor gassene består av røkgasser og de sure gasskomponenter av svoveldioxyd, karakterisert ved at renseprosessen omfatter et tørke- og sorpsjonstrinn og et støvsepareringstrinn og et sekundært sorpsjonstrinn.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

   karakterisert ved at det som det hygroskopiske materiale for dannelsen av den flytende fase anvendes et

   materiale fra gruppen FeCl3, Fe(N03)3, Fe(N03)2, Al(N03)3, Ca(N03)2, Mg(Cl03)2, MnCl2, K2S04 . MgS<0>4, NaAl(S04)2, NaCIO, Na3P04, Na2Si03, Na2S04 og Zn(N03)2.
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3,

   karakterisert ved at det hygroskopiske materiale tilsettes i en mengde svarende til høyst 20 volum%, fortrinnsvis høyst 5 volum%, av de faste faser som foreligger i støvsepareringstrinnet.
5. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4,

   karakterisert ved at det som den faste sorbent anvendes kalsiumhydroxyd, kalsiumcarbonat, magnesium-kalsiumcarbonat, natriumcarbonat, natriumhydroxyd eller blandinger derav.
6. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 2,

   karakterisert ved at det tilsatte hygroskopiske materiale i det minste delvis ekstraheres fra fly-aske som er blitt skilt fra røkgassen.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 2,

   karakterisert ved at Ndet tilsatte hygroskopiske materiale i det minste delvis ekstraheres fra

   i

   gassformige materialer i røkgassen.

   \
8. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6,

   karakterisert ved at det anvendes en på forhånd blandet blanding av det hygroskopiske materiale og en atomisert sorpsjonsvæske.