PL168192B1 - eaktor do oczyszczania gazów, zwłaszczaspalinowych z gazowych związków siarkij - Google Patents

Abstract

1. Reaktor do oczyszczania gazóo, zwłaszcza spa linowych, z gazowych związków siarki metodą półsuchą, mający kształt odwróconej litery R z wlotom gazów z jednej strony i wylotem gazów z drugiej strony oraz posiadający zwęzkę Venturiego wjednym z ramion obudowy powyżej wlotu gazów zawierających gazowe związki siarki i tlenek alkaliczny lub tlenek ziem alkalicznych, znamienny tym, ze w gardzieli zwężki yenturiego zamontowany jest zespół dysz (3) doprowadzający alkaliczne wody odpadowe, przy czym zwężka (2)jest tak umieszczona, że pomiędzy krawędzią jej dyfuzora a obudową utworzone są szczeliny (4) będące wejściem do przestrzeni odprowadzającej (5) wstępnie oddzielone stałe produkty reakcji, a powyżej tych szczelin (4) na pewnym odcinku długości reaktora powierzchnia przekroju poziomego stopniowo się zwiększa, natomiast w drugim ramieniu obudowy powyżej wylotu (8) oczyszczonych gazów zaopatrzony jest w króćce (7) dozujące gorące powietrze, a poniżej wylotu (8) - w odbieralnik (9) stałych produktów reakcji.

Description

Przedmiotem wynalazku jest reaktor do oczyszczania gazów, zwłaszcza gazów spalinowych, z gazowych związków siarki metodą półsuchą.

Podczas wytwarzania energii w elektrowniach i elektrociepłowniach powstają duże ilości gazów spalinowych, zawierających między innymi dwutlenek siarki. Ze względu na wyjątkową szkodliwość tego gazu dla organizmów żywych od lat problem jego neutralizacji i budowy urządzeń do tego celu jest przedmiotem zainteresowania wielu firm.

Jedną z metod dość powszechnie stosowanych jest metoda półsucha polegająca na dodawaniu do gazów spalinowych tlenków alkalicznych w postaci pyłu, a następnie wody.

Przebieg nieorganicznych reakcji jonowych jest bardzo szybki. Ograniczeniem jest tutaj proces dyfuzji. Przy dużych masowych przepływach gazów spalinowych i prędkości jego przepływu rzędu 10 m/s czas będący do dyspozycji na przeprowadzenie tych reakcji ograniczony jest do kilku sekund. Zmniejszenie bowiem prędkości przepływu doprowadziłoby do powiększenia reaktora do olbrzymich rozmiarów.

W elektrowniach i elektrociepłowniach zasadniczą trudnością w szerokim wprowadzeniu technologii odsiarczania spalin jest brak miejsca na instalację do odsiarczania i towarzyszące jej urządzenia.

Zwykle reaktor stanowi duży zbiornik, a wodną zawiesinę rozpyla się z górnej części zbiornika ku dołowi. Zasilanie takiego reaktora zawiesiną jest bardzo kłopotliwe, powoduje przerwy i zakłócenia w produkcji. Regulowanie rozpylaniem wodnej zawiesiny wymaga wielkiej precyzji, ponieważ krople, które są zbyt duże, pozostają w postaci cieczy na dnie reaktora. Dąży się do utrzymania tak dużej gęstości wodnej zawiesiny wodorotlenku, by ciepło zawarte w gazach spalinowych wystarczyło na odparowanie wody wprowadzanej do reaktora tak, aby produkt absorpcji można było odzyskiwać w postaci suchego proszku.

Znane są także reaktory rurowe o kształcie litery U do prowadzenia tego typu reakcji. Reaktor posiada z jednej strony wlot zanieczyszczonych gazów spalinowych, a z drugiej wylot tych gazów zawierających już związane chemicznie związki siarki w postaci stałej.

168 192

Znany jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-150 990 absorber międzystopniowy do absorpcji trójtlenku siarki. Składa się on ze znanego absorbera Venturiego w pozycji stojącej z doprowadzeniami gazu i kwasu siarkowego w górnej części i odstojnikiem kwasu siarkowego na dnie. Powyżej odstojⁿika umieszczony jest pionowo, jako przewód odprowadzający zswirowywscz, a z nim połączony jest znany osadnik dla cząstek kwasu siarkowego zawartych w gazie ze studzienką kwasu siarkowego na dnie, poniżej otworu wlotowego zawirowywacza i otworem wylotowym dla gazu w górnej części. Zawirowywacz ten ma kształt zwężki Venturiego.

Znany jest również z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-273 436 układ odpylania w procesie produkcji wyrobów wapienno-piaskowych w postaci ciągu, w którym na wlocie odpylanego powietrza znajduje się zwężka z króćcem zraszającym połączona poprzez kolektor z wentylatorem i dalej z odkraplaczem, połączonymi z kolei przewodami spływowymi z osadnikiem mokrym, którego część nasadowa połączona jest poprzez pompę recyrkulacyjną z króćcem zraszającym.

Podstawową wadą dotychczas stosowanych urządzeń do odsiarczania gazów jest ich mała skuteczność odsiarczania.

Reaktor do oczyszczania gazów, zwłaszcza spalinowych, z gazowych związków siarki ma kształt odwróconej litery U z wlotem gazów z jednej strony i wylotem z drugiej strony oraz posiada zwężkę Venturiego w jednym z ramion obudowy powyżej wlotu gazów zawierających gazowe związki siarki i tlenek alkaliczny lub tlenek ziem alkalicznych. Reaktor ten według wynalazku charakteryzuje się tym, że w gardzieli zwężki zamontowany jest zespół dysz doprowadzających alkaliczne wody odadowe. Zwężka Venturiego tak jest umieszczona, że pomiędzy krawędzią jej dyfuzora a obudową reaktora utworzone są szczeliny będące wejściem do przestrzeni odprowadzającej wstępnie oddzielone stałe produkty reakcji. Powyżej tych szczelin na pewnym odcinku długości reaktora powierzchnia przekroju poziomego stopniowo zwiększa się. Natomiast w drugim ramieniu obudowy powyżej wylotu oczyszczonych gazów reaktor zaopatrzony jest w króćce dozujące gorące powietrze, a poniżej wylotu - w odbieralnik stałych produktów reakcji.

Korzystnym jest jeśli reaktor w części konfuzorowej zwężki Venturiego wyposażony jest w otwory doprowadzające gorące gazy do przestrzeni odprowadzającej stałe produkty reakcji. Również osiągnięcie korzystnych skutków wynalazku uzyskuje się, gdy reaktor powyżej szczelin posiada dysze doprowadzające zarodniki krystalizacji.

Zastosowanie reaktora według wynalazku pozwala na uzyskanie wysokiego stopnia odsiarczenia gazów oraz na zmniejszenie emisji pyłów i związków siarki do atmosfery.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia reaktor w przekroju pionowym.

Reaktor posiada obudowę w kształcie odwróconej litery U. Z jednej, strony posiada wlot 1 zanieczyszczonych gazów. W tym samym ramieniu obudowy powyżej wlotu 1 gazów umieszczona jest zwężka Venturiego 2 składająca się z części konfuzorowej, gardzieli i części dyfuzorowej. W części konfuzorowej rozmieszczone są małe otwory 10 doprowadzające gorące gazy osuszające do przestrzeni odprowadzającej 5. W gardzieli zwężki Venturiego umieszczony jest zespół dysz 3 wprowadzających alkaliczne wody odpadowe. Pomiędzy krawędzią dyfuzora zwężki 2 a obudową utworzone są szczeliny 4 stanowiące wejście do przestrzeni odprowadzającej 5 wstępnie oddzielone stałe produkty reakcji. Powyżej tych szczelin 4 powierzchnia przekroju poziomego na pewnym odcinku długości reaktora stopniowo się zwiększa. Ściany obudowy stanowią przedłużenie części dyfuzorowej zwężki 2. Powyżej zwężki 2 reaktor wyposażony jest w dysze 6 doprowadzające zarodniki krystalizacji. Natomiast w drugim ramieniu obudowy powyżej wylotu 8 gazów oczyszczanych znajdują się wloty 7 gorącego powietrza, a poniżej tego wylotu umiezzzznny jjst odbieralnik 9 stałych produktów reakcji.

Reaktor będący przedmiotem wynalazku umieszczony jest pomiędzy kotłem - w którym spala się paliwo zawierające siarkę i jednocześnie dodaje się związek alkaiicnny ueggająyy y tych warunkach rozkładowi, a separatorem pyłów np. elektrofiltrem.

Wypływające z kotła gazy spalinowe wraz z tlenkiem wapnia są kierowane do zwężki Venturiego 2 zwiększając swoją prędkość. W gardzieli zwężki gazy te są zraszane alkalicznymi wodami odpadowymi doprowadzanymi dyszami 3. Po nawilżeniu przepływają do dyfuzora i dalszej części reaktora, gdzie ich prędkość ulega stopniowemu zmniejszeniu. Na skutek zawirowania i

168 192 zmniejszenia prędkości przepływu część zawartych w strumieniu gazowym popiołów i związanych w postać stałą związków siarki opada do przestrzeni odbierającej 5, w której zostają dosuszone wpływającym otworami 10 strumieniem spalin oraz odprowadzone na zewnątrz. Powyżej wejścia do przestrzeni odbierającej 5 zostały rozmieszczone dysze 6 do wprowadzania zarodników krystalizacyji. W górnej części reaktora następuje ostateczne związanie gazowych związków siarki w postać stałą. Spaliny przepływają do drugiej części reaktora, gdzie są osuszane gorącym powietrzem. Stałe produkty reakcji są odbierane z odbieralnika 9 umieszczonego poniżej wylotu 8 spalin do elektroflitra.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Reaktor do oczyszczania gazów, zwłaszcza spalinowych, z gazowych związków siarki metodą półsuchą, mający kształt odwróconej litery U z wlotem gazów z jednej strony i wylotem gazów z drugiej strony oraz posiadający zwężkę Venturiego w jednym z ramion obudowy powyżej wlotu gazów zawierających gazowe związki siarki i tlenek alkaliczny lub tlenek ziem alkalicznych, znamienny tym, że w gardzieli zwężki Venturiego zamontowany jest zespół dysz /3/ doprowadzający alkaliczne wody odpadowe, przy czym zwężka IH jest tak umieszczona, że pomiędzy krawędzią jej dyfuzora a obudową utworzone są szczeliny /4/ będące wejściem do przestrzeni odprowadzającej /5/ wstępnie oddzielone stałe produkty reakcji, a powyżej tych szczelin /4/ na pewnym odcinku długości reaktora powierzchnia przekroju poziomego stopniowo się zwiększa, natomiast w drugim ramieniu obudowy powyżej wylotu /8/ oczyszczonych gazów zaopatrzony jest w króćce /7/ dozujące gorące powietrze, a poniżej wylotu /8/ - w odbieralnik /9/ stałych produktów reakcji.

2. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że w części konfuzorowej zwężki Venturiego /2/ wyposażony jest w otwory /10/ doprowadzające gorące gazy do przestrzeni odprowadzającej /5/ stałe produkty reakcji.

3. Reaktor według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powyżej szczelin /4/ posiada dysze /6/ doprowadzające zarodniki krystalizacji.

* * *