專利名稱：從熱工藝氣體中分離氣體污染物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從熱工藝氣體，如煙道氣中分離氣體污染物，如二氧化硫的方法，在本方法中，工藝氣體通過一個(gè)接觸反應(yīng)器，在此將一種與氣體污染物發(fā)生反應(yīng)的顆粒吸收劑材料在濕潤狀態(tài)下加入到工藝氣體中使氣體污染物轉(zhuǎn)化成可分離的粉塵，隨后工藝氣體通過一個(gè)除塵器將粉塵從工藝氣體中分離出，凈化后工藝氣體從除塵器排放。將除塵器分離出的一部分粉塵送入一個(gè)混合器中，混合并加水潤濕，隨后作為吸收劑材料與加入的新鮮吸收劑一起氣體循環(huán)送入工藝氣體中。
上述從熱工藝氣體中分離氣體污染物的方法可以從瑞典專利8504675-3和瑞典專利8904106-5中了解到。根據(jù)這兩份文件，優(yōu)選使用顆粒狀的消石灰(氫氧化鈣)作為新鮮吸收劑。將這種吸收劑與在除塵氣體器中從工藝氣體里分離出的粉塵混合，隨后向混合物料中加水，在濕潤狀態(tài)下送入接觸反應(yīng)器的煙道氣中。由于消石灰成本較貴，因而，使用較便宜的生石灰(氧化鈣)代替消石灰進(jìn)行了各種氣體實(shí)驗(yàn)。在這些實(shí)驗(yàn)中，必須使用一個(gè)裝置先將生石灰消化，即在加入到凈化過程以前，將氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣。這樣一種石灰消化裝置是昂貴的，這意味著用生石灰代替消石灰時(shí)不能指望盈利。
本發(fā)明的目的是提供一種從熱工藝氣體中分離氣體污染物的方法，可以使用生石灰代替消石灰，而不需要昂貴、單獨(dú)的生石灰消化裝置。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的是通過序言中所介紹的一類方法實(shí)現(xiàn)的，其特征在于加入生石灰作為新鮮吸收劑，將除塵器分離出的大部分粉塵以基本上連續(xù)流動(dòng)的方式供給混合器和從混合器中排出，在混合器中粉塵長時(shí)間停留并循環(huán)多次，混合器中的生石灰在濕潤狀態(tài)下保持足夠長的總停留時(shí)間，使生石灰與供給混合器的水基本上完全進(jìn)行反應(yīng)并生成消石灰。新鮮吸收劑以生石灰形式優(yōu)選供給混合器，但是也可以加入到除塵器分離出的供給混合器的那部分粉塵中。另一種辦法是將生石灰直接加入到接觸反應(yīng)器的煙道氣中。
適當(dāng)?shù)叵蚧旌掀鞴┙o空氣流，以便將其中的混合粉塵流態(tài)化并改善該混合物。
現(xiàn)在參考一個(gè)燃燒集中供熱裝置的煙道氣凈化裝置示意附圖
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳盡說明，該凈化裝置配備了根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行凈化的設(shè)備。
該圖示意說明了一個(gè)燃燒集中供熱裝置1的煙道氣凈化裝置，所說的煙道氣中含有粉塵，如飛灰和氣體污染物，如二氧化硫。設(shè)置一個(gè)預(yù)熱裝置2用來將高溫?zé)煔獾臒崃總鬟f給鼓風(fēng)機(jī)3經(jīng)管道2a送入集中供熱裝置1的燃燒空氣。熱煙氣經(jīng)管道4輸送入除塵器5，在實(shí)施方案中圖示的是一個(gè)裝有三個(gè)連續(xù)除塵器單元的靜電除塵器。煙道氣經(jīng)過這些除塵器單元得到凈化。以這種方式凈化后的煙氣經(jīng)管道6進(jìn)入煙氣鼓風(fēng)機(jī)7，經(jīng)管道8送入煙囪9后排放到大氣中。該除塵器也可以是一種袋式過濾器。
管道4有一豎直部分形成接觸反應(yīng)器10?；旌掀?1與接觸反應(yīng)器10的下端相連通?；旌掀?1將一種與煙氣中氣體污染物發(fā)生反應(yīng)的顆粒吸收劑材料在濕潤狀態(tài)下送入到接觸反應(yīng)器10下端的煙道氣中。該吸收劑材料將氣體污染物轉(zhuǎn)化為粉塵，后者在除塵器5中被分離出。
除塵器5中分離出的粉塵顆粒收集在除塵器單元的料斗12中。所收集的粉塵顆粒的大部分以下面詳述的方式在系統(tǒng)中循環(huán)。剩余的收集到的粉塵顆粒通過采用將不加詳述的方式，例如使用一個(gè)螺旋式/輸送機(jī)運(yùn)輸走。
混合器11是瑞典專利9404104-3中所介紹的一種類型。因而，混合器11基本上呈雙層底的箱子形狀。在兩層底之間有一室腔14，其上層由拉緊的供流化用的聚酯材料布13構(gòu)成，用于流化混合器11中顆粒吸收劑材料的空氣經(jīng)空氣導(dǎo)管15送入室腔。水經(jīng)供水導(dǎo)管16和安裝在混合器上方的噴嘴17進(jìn)入混合器11。需要混合的顆粒材料經(jīng)過設(shè)在混合器入口端的兩個(gè)物料入口18和19進(jìn)入混合器11。此外，混合器11裝有一個(gè)機(jī)械混合裝置20，其由兩個(gè)協(xié)同作用、并列氣體的攪拌器組成(圖中只畫出一個(gè))，每個(gè)攪拌器有一水平傳動(dòng)軸，上面裝有多個(gè)傾斜的橢圓形板葉?；旌掀?1的出口氣體端伸進(jìn)接觸反應(yīng)器10中，以便經(jīng)過溢流管21連續(xù)供給均勻混合的潤濕吸收劑材料。
除塵器單元的料斗12中收集的粉塵顆粒需要在系統(tǒng)中循環(huán)的部分經(jīng)入口管19送入混合器11。顆粒生石灰(氧化鈣)經(jīng)入口管18供給混合器11與經(jīng)入口管19送入的粉塵顆粒相混合?；旌衔锪嫌媒?jīng)噴嘴17送入的水潤濕。噴嘴17送入的水還用來消化送入混合器11的生石灰。由于機(jī)械混合裝置20的這種結(jié)構(gòu)和供給混合器11的物料顆粒的流態(tài)化，混合器產(chǎn)生了均勻潤濕、均勻混合的物料顆粒，其經(jīng)過混合器11的溢流管21連續(xù)地供給接觸反應(yīng)器10作為吸收劑材料。在混合器11中物料顆粒的停留時(shí)間約為5～60S，特別是10～20S。
上述混合器11中物料顆粒的停留時(shí)間(10～20S)，也就是說在這一時(shí)間內(nèi)，石灰顆粒處于濕潤狀態(tài)，生石灰沒有足夠的時(shí)間與消化加入的水完全反應(yīng)并生成消石灰。石灰的消化反應(yīng)比較慢，要花幾分鐘時(shí)間。
現(xiàn)在借助下面的理論實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行較詳盡的說明。該實(shí)例分別說明了在圖中A、B和C點(diǎn)，即在混合器11前面的導(dǎo)管4處、混合器11后面反應(yīng)器10中的除塵器5的入口以及在除塵器5的出口處的主導(dǎo)條件。
ABC氣體流量(Nm3/h)100,000 103,993 103,993氣體溫度(℃)125 65 65SO2濃度(ppm) 1,150280 172粉塵濃度(g/Nm3)20 1,000＜0.03在A點(diǎn)粉塵基本上是飛灰，而在B點(diǎn)粉塵為飛灰和吸收劑材料。在D點(diǎn)，每小時(shí)排出2,930kg粉塵，其中2,000kg是飛灰。
在這個(gè)實(shí)例中，顆粒吸收劑材料，包括正在消化的生石灰從D點(diǎn)排出以前在系統(tǒng)中平均循環(huán)約35次(1.0×103,933/2,930≈35)。因此，混合器11中吸收劑材料的總停留時(shí)間為350～700S，也就是說約6～12min，有足夠時(shí)間使生石灰消化。
上述實(shí)例中總耗水量為3,366 1/h，其中有152 1/h供石灰消化。當(dāng)這些水被消耗掉時(shí)，從混合器11中排出的吸收劑材料的含水量大約為6％。但是，含水量可根據(jù)混合物料的組成在2～15％范圍內(nèi)適當(dāng)變化。
在上述實(shí)例中，如果在A點(diǎn)煙道氣中飛灰含量為零，即在D點(diǎn)粉塵排出量為930kg/h時(shí)，按上述情況類推，循環(huán)次數(shù)約為110次(0.980×103,993/930≈110)，進(jìn)而導(dǎo)致停留時(shí)間為1100～2200S，即大約18～37min。
權(quán)利要求
1.一種從熱工藝氣體，如煙道氣中分離氣體污染物，如二氧化硫的方法，在此方法中工藝氣體經(jīng)過一個(gè)接觸反應(yīng)器(10)，在該接觸反應(yīng)器中，一種與氣體污染物發(fā)生反應(yīng)的顆粒吸收劑材料在濕潤狀態(tài)下加入到工藝氣體中將氣體污染物轉(zhuǎn)化成可分離的粉塵，隨后工藝氣體經(jīng)過除塵器(5)，在此將粉塵從工藝氣體中分離出，凈化的工藝氣體從除塵器排出，除塵器(5)分離出的一部分粉塵送入混合器(11)中，在該混合器中粉塵經(jīng)混合和加水潤濕，隨后作為吸收劑材料與加入的新鮮吸收劑一起循環(huán)加入到工藝氣體中，本方法的特征在于加入的新鮮吸收劑為生石灰，以及除塵器(5)中分離出的大部分粉塵以基本上連續(xù)流動(dòng)的方式供給混合器(11)和從混合器(11)中排出，粉塵在混合器中長時(shí)間停留并循環(huán)多次，以致混合器(11)中生石灰在濕潤狀態(tài)下的總停留時(shí)間長得足以能使生石灰與供給混合器的水基本上完全反應(yīng)并生成消石灰。
2.按照權(quán)利要求1要求的方法，其特征在于新鮮吸收劑以生石灰形式供給混合器(11)。
3.按照權(quán)利要求1要求的方法，其特征在于新鮮吸收劑以生石灰形式加入到從除塵器(5)分離出的、并供給混合器(11)的那部分粉塵中。
4.按照權(quán)利要求1要求的方法，其特征在于新鮮吸收劑以生石灰形式直接加入到接觸反應(yīng)器(10)中的煙道氣中。
5.按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于供給混合器(11)空氣流以便使其中的混合粉塵流化。
全文摘要
熱工藝氣體通過一個(gè)接觸反應(yīng)器(10)，將一種與氣體中氣體污染物發(fā)生反應(yīng)的顆粒吸收劑材料加入到工藝氣體中，使氣體污染物轉(zhuǎn)化成可分離的粉塵。然后工藝氣體通過一個(gè)除塵器(5)。將除塵器(5)中分離出的大部分粉塵送入混合器(11)進(jìn)行混合并潤濕，隨后作為吸收劑材料與新鮮吸收劑一起循環(huán)加入到工藝氣體中。加入生石灰作為新鮮吸收劑。在混合器中粉塵長時(shí)間停留并循環(huán)多次，混合器中的生石灰在濕潤狀態(tài)下保持足夠長的總停留時(shí)間，使生石灰能與供給混合器的水基本上完全反應(yīng)并生成消石灰。
文檔編號(hào)B01D53/83GK1167450SQ9519650
公開日1997年12月10日 申請(qǐng)日期1995年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月28日
發(fā)明者S·阿曼, N·布林弗斯 申請(qǐng)人:Abb·弗拉克特有限公司