[go: up one dir, main page]

RU2514957C2 - Установка и способ поглощения вредных веществ из газов - Google Patents

Установка и способ поглощения вредных веществ из газов Download PDF

Info

Publication number
RU2514957C2
RU2514957C2 RU2011105799/05A RU2011105799A RU2514957C2 RU 2514957 C2 RU2514957 C2 RU 2514957C2 RU 2011105799/05 A RU2011105799/05 A RU 2011105799/05A RU 2011105799 A RU2011105799 A RU 2011105799A RU 2514957 C2 RU2514957 C2 RU 2514957C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
suspension
stage
gases
scrubber
Prior art date
Application number
RU2011105799/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011105799A (ru
Inventor
Клаус БЕРНТАЛЕР
Андреас ГРУБЕР-ВАЛЬТЛЬ
Харальд РАЙССНЕР
Original Assignee
Андритц Энерджи энд Энвайронмент ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андритц Энерджи энд Энвайронмент ГмбХ filed Critical Андритц Энерджи энд Энвайронмент ГмбХ
Publication of RU2011105799A publication Critical patent/RU2011105799A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2514957C2 publication Critical patent/RU2514957C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/02Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (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)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к установке для поглощения вредных веществ из газов. Установка и способ поглощения вредных веществ из газов содержат первую ступень, на которой газ проводится через слой суспензии как дисперсная фаза, вторую ступень, на которой газ проводится как непрерывная фаза, в которую суспензию впрыскивают как дисперсную фазу, обе ступени конструктивно объединены в единственном скруббере, при этом дополнительно содержит диспергирующее и газораспределительное устройство (3) таким образом, чтобы живое сечение газа снижалось на 15%-50% от полного сечения скруббера при помощи выполненной в виде решетки конструкции тарелки (3а), как показано на фиг.2. Технический результат заключается в оптимизации массопереноса и энергии устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к установке и способу поглощения вредных веществ из газов.
Во многих промышленных процессах, в частности в процессах горения, возникают дымовые, или отработанные газы, которые содержат кислотные компоненты, такие как диоксид серы (SO2), соляная кислота (HCl), фтористый водород (HF) и/или окислы азота (NO, NO2), которые из-за их опасности для экосистемы называют вредными веществами.
Поэтому для защиты людей, животных и растений были приняты законодательные нормы о допустимых предельных значений вредных веществ в отработанных газах.
Чтобы соблюсти эти предельные значения, во многих случаях требуется очистка отработанных газов.
Из уровня техники известны различные технологии для так называемой мокрой очистки отработанных газов, которые уже применяются на промышленном уровне. В этих способах для отделения вредных веществ применяются главным образом кальциевые сорбенты (известняк, жженая известь и гидроксид кальция). Эти соединения кальция смешивают с водой, после чего они имеют вид суспензии, и приводят в контакт с имеющимися в дымовом газе кислыми газами, чтобы могло идти поглощение вредных веществ из газообразной фазы в жидкую. После этого поглощенные в жидкую фазу кислые вредные вещества находятся растворенными в ионизованной форме и реагируют с растворенными в суспензии ионами кальция кальциевого сорбента.
Получающиеся в результате этого продукты реакции могут, в зависимости от дальнейшего проведения процесса, оставаться растворенными в суспензии, образовывать кристаллы при соответствующем пересыщении и в конце концов даже выпадать в твердой форме.
Преобладающим вредным веществом в отработанных газах, в частности, в процессах горения, работающих на нефти и угле, является диоксид серы SO2.
В установках так называемого обессеривания дымовых газов SO2 удаляют из дымовых газов описанными во введении способами, причем в качестве кальциевого сорбента используется в основном известняк в форме суспензии известняка. В этих установках из поглощенного диоксида серы SO2 и растворенного известняка в суспензии после процессов окисления и кристаллизации образуется пригодный для применения гипс (CaSO4·2H2O).
Из уровня техники известно о реализации контактного аппарата для обессеривания дымовых газов как распылительной башни с капельной колонной. В этой распылительной башне суспензия известняка через несколько, как правило, расположенных горизонтально, поверхностей распыления и распылительных форсунок распыляется в аппарате, через который вертикально течет дымовой газ. Выходящие из распылительной форсунки капли суспензии известняка входят в контакт с текущим дымовым газом, и происходят процессы тепло- и массопереноса.
Если рассматривать смесь дымовой газ/суспензия как эмульсию, то дымовой газ можно охарактеризовать как непрерывную фазу, а суспензию известняка - как дисперсную фазу.
Обычные скорости дымового газа в пустой трубной линии в этих распылительных башнях составляют от 2,5 до 5 м/с.
В описанных процессах тепло- и массопереноса дымовой газ, как правило, отдает тепло, которое направляют на испарение воды из капель суспензии. Испарившаяся вода переходит в газовую фазу (непрерывную фазу) и ведет к насыщению дымового газа.
Содержащийся в дымовом газе диоксид серы SO2 в результате абсорбции растворяется в каплях суспензии и позднее реагирует с также растворенными ионами кальция (Ca++) в две стадии: до сульфита кальция и, после дальнейшего окисления растворенным в каплях кислородом, до сульфата кальция.
Капли суспензии опускаются вниз и на своем пути непрерывно поглощают диоксид серы. В нижней области контактного аппарата они собираются в так называемый зумпф и для повышения времени контакта по системе рециркуляции снова приводятся в контакт с дымовым газом через поверхности распыления.
Кроме того, в зумпфе, в результате вдувания такого кислородсодержащего газа, как, например, воздуха, суспензия обогащается кислородом для дальнейшей реакции окисления, так что при оптимальном режиме процесса будет достигнуто полное окисление сульфита кальция в сульфат кальция.
С повышением времени пребывания доля связанного сульфата кальция в зумпфе повышается, пока не будет достигнуто пересыщение, и после стадии кристаллизации сульфат кальция выпадает в виде гипса (CaSO4·2H2O).
Через соответствующий контур регулирования и управления в контактный аппарат непрерывно подается суспензия известняка и технологическая вода (потеря при испарении капель), а также суспензия отбирается из зумпфа, так что устанавливается стационарное состояние. Суспензия, отведенная из зумпфа, как правило, после идущего ниже обезвоживания проводится на получение гипса.
Недостатками описанной промывки дымовых газов посредством распылительной башни являются необходимость установок больших размеров с башнями высотой 20-40 м и сравнительно высокое потребление энергии.
Как альтернатива этому, например, из документа WO 96/00122 известна установка, в которой контактный аппарат выполнен как так называемые барботажные колонны. При этом порядок фаз от дымового газа и суспензии известняка меняется на обратный по сравнению с капельной колонной в распылительной башне, т.е. суспензия присутствует как непрерывная фаза, а дымовой газ как дисперсная фаза.
Образуют слой суспензии высотой до 1,1 м, в который дымовой газ вводится в виде пузырьков через распределительные тарелки, например перфорированные тарелки, под слоем суспензии или через погружные трубы с множеством распределительных отверстий, которые опущены в слой суспензии. Поэтому этот тип аппаратов называют также барботажным скруббером. Правда, скорость дымового газа в пустой трубной линии в таком барботажном скруббере составляет всего примерно от 1,5 до 2,5 м/с.
В основе изобретения стоит задача усовершенствовать описанный способ.
Согласно изобретению, эта задача решена установкой поглощения вредных веществ из газов, в которой раствор с щелочными компонентами приводится в контакт с газом, причем газ на первой ступени проводится через слой суспензии как дисперсная фаза, а на второй ступени проводится как непрерывная фаза, в которую суспензию впрыскивают как дисперсную фазу, при этом обе ступени конструктивно объединены в единственной промывной башне.
Выгодные воплощения изобретения содержатся в зависимых пунктах.
Согласно изобретению, преимущества капельной и барботажной колонн используются путем комбинации обоих способов в одном общем контактном аппарате.
Дымовой газ, протекающий через скруббер снизу вверх, на первой ступени при высокой концентрации диоксида серы очищается в барботажной колонне. На второй степени происходит очистка в капельной колонне.
Тем самым реализуются лежащие в основе изобретения знания, в соответствии с которыми при очистке газов со сравнительно меньшими концентрациями диоксида серы распылительная башня с капельной колонной предпочтительнее барботажного скруббера, тогда как при высоких концентрациях диоксида серы выгоден барботажный скруббер.
Изобретение более подробно поясняется посредством фигур. На них для примера показано:
фиг.1: установка согласно изобретению и
фиг.2: варианты осуществления диспергирующего и газораспределительного устройства.
Фиг.1 показывает в разрезе цилиндрический скруббер, в котором дымовой газ втекает в скруббер через впуск 1 для дымового газа и изменяет направление на текущий вертикально вверх поток, причем скорость в пустой трубной линии достигает от 2,5 м/с до 4,5 м/с.
Благодаря стекающим в этой области каплям суспензии из первой ступени барботажной промывки уже происходит охлаждение дымового газа, которое в оптимальном случае уже ведет к температуре адиабатического насыщения дымовых газов.
Затем дымовой газ через диспергирующее и газораспределительное устройство 3 входит в слой суспензии барботажной промывки. При этом распределение газа и образование пузырей происходит через выполненную в виде решетки конструкцию тарелки 3a для предпочтительных вариантов осуществления, показанных на фиг.2. Диспергирующее и газораспределительное устройство (3) выполнено из по меньшей мере двух расположенных друг на друге колосниковых или трубных решеток. Диспергирующее и газораспределительное устройство (3) может быть выполнено из по меньшей мере двух расположенных друг на друге колосниковых или трубных решеток.
В диспергирующем и газораспределительном устройстве 3 живое сечение газа снижается на 15%-50% от полного сечения скруббера. Достигнутым при этом ускорением дымового газа выше диспергирующего и газораспределительного устройства 3 образуется столб пузырьков (барботажная колонна), высота которого достигает от 0,4 м до 1,0 м. Высота слоя устанавливается через спускное устройство 3b при проектировании скруббера. Если уровень надстроенной барботажной колонны превысит проектную высоту, то суспензия перельется через спускное устройство 3b и отводы 3c, 3d скруббера сначала в зумпф скруббера 13. При этом было бы также допустимо проводить часть вытекающей суспензии на водоотделитель для получения сухого гипса. Дымовой газ, выходящий из барботажной колонны, входит теперь сразу в возвышающуюся над барботажной колонной камеру поглощения 5 распылительной башни, соответственно капельной колонны. Суспензия вводится через распылительные форсунки в поверхностях распыления 4 и в форме капель вступает в контакт с дымовым газом. Распыляемые капли имеют диаметр Заутера в диапазоне от 600 мкм до 6000 мкм.
Обе ступени снабжаются свежей суспензией через перекачивающее устройство 7a, 7b. После прохождения последней поверхности распыления захваченные с дымовым газом капли отделяются в каплеотделительном устройстве 6, которое регулярно промывается промывочным устройством 8 и тем самым удерживается свободным от отложений. После каплеотделителя 6 дымовой газ выходит из скруббера через соответствующую конструкцию 2 для вывода дымовых газов.
Суспензия, собранная в зумпфе 13, снабжается кислородом для окисления путем вдувания воздуха 11.
Оседание твердых частиц в зумпфе предотвращается благодаря мешалкам 9, которые, кроме того, обеспечивают достаточное перемешивание.
Чтобы поддерживать всю промывочную систему в стационарном режиме, в систему подводится 10 свежая суспензия известняка, и соответствующий поток суспензии отводится 12 из промывной системы на получение гипса.
Список обозначений
3b Спускное устройство
3c, 3d Отводы
13 Зумпф скруббера
5 Камера абсорбции
4 Поверхности распыления
7a, 7b Перекачивающее устройство
6 Каплеотделительное устройство
8 Промывочное устройство
6 Каплеотделитель
2 Конструкция для вывода дымовых газов
9 Мешалки.

Claims (6)

1. Установка поглощения вредных веществ из газов, в которой раствор щелочных компонентов приводится в контакт с газом, где предусмотрена первая ступень, на которой газ проводится через слой суспензии как дисперсная фаза, и где предусмотрена вторая ступень, на которой газ проводится как непрерывная фаза, в которую суспензию впрыскивают как дисперсную фазу, и где обе ступени конструктивно объединены в единственном скруббере, отличающаяся тем, что предусмотрено диспергирующее и газораспределительное устройство (3) таким образом, что живое сечение газа снижалось на 15%-50% от полного сечения скруббера при помощи выполненной в виде решетки конструкции тарелки (3а), как показано на фиг.2.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что слой суспензии на первой ступени имеет высоту от 0,25 м до 1,0 м.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что диспергирующее и газораспределительное устройство (3) выполнено из по меньшей мере двух расположенных друг на друге колосниковых или трубных решеток.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вторая ступень содержит по меньшей мере одну поверхность распыления (4), и тем, что распыляемые капли имеют диаметр Заутера в диапазоне от 600 мкм до 6000 мкм.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что перед первой ступенью дополнительно предусмотрена поверхность распыления.
6. Способ поглощения вредных веществ из газов, в котором раствор щелочных компонентов приводится в контакт с газом, где газ на первой стадии проводят через слой суспензии как дисперсную фазу и газ на второй стадии проводят как непрерывную фазу, в которую суспензию впрыскивают как дисперсную фазу, отличающийся тем, что на первой стадии распределение газа и образование пузырей происходит при помощи выполненной в виде решетки конструкции тарелки (3а), как показано на фиг.2.
RU2011105799/05A 2008-07-17 2009-06-09 Установка и способ поглощения вредных веществ из газов RU2514957C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0111308A AT506624B1 (de) 2008-07-17 2008-07-17 Anlage und verfahren zur absorption von schadstoffen in gasen
ATA1113/2008 2008-07-17
PCT/EP2009/057105 WO2010006848A1 (de) 2008-07-17 2009-06-09 Anlage und verfahren zur absorption von schadstoffen in gasen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011105799A RU2011105799A (ru) 2012-08-27
RU2514957C2 true RU2514957C2 (ru) 2014-05-10

Family

ID=41066721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011105799/05A RU2514957C2 (ru) 2008-07-17 2009-06-09 Установка и способ поглощения вредных веществ из газов

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP2300126B1 (ru)
KR (1) KR101336874B1 (ru)
CN (1) CN102099093B (ru)
AT (1) AT506624B1 (ru)
ES (1) ES2701430T3 (ru)
HR (1) HRP20181984T1 (ru)
HU (1) HUE040252T2 (ru)
PL (1) PL2300126T3 (ru)
PT (1) PT2300126T (ru)
RU (1) RU2514957C2 (ru)
SI (1) SI2300126T1 (ru)
TW (1) TW201006546A (ru)
WO (1) WO2010006848A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200468627Y1 (ko) 2011-05-13 2013-08-27 조영섭 다양한 기능성의 가스상 유해물질을 제거하는 장치
CN106268271A (zh) * 2015-05-21 2017-01-04 同方环境股份有限公司 一种烟气脱硫增效装置
KR101798427B1 (ko) 2017-06-30 2017-11-16 주식회사 세종이엔지 급속혼화 및 등분배 혼화식 약액 세정 탈취장치
CN113181757A (zh) * 2021-03-11 2021-07-30 北京鑫晟环能科技发展有限公司 一种氯硅烷废气雾化处理装置
CN113336253A (zh) * 2021-05-24 2021-09-03 昆明理工大学 一种用高浓度so2提取高铝煤矸石中氧化铝的方法
CN113413751B (zh) * 2021-07-23 2023-02-17 山东恒科环保设备有限公司 钢厂烧结球团脱硫除尘超净一体化装置
CN113680168A (zh) * 2021-08-17 2021-11-23 太原理工大学 一种井下多相复合污染物智能净化系统
CN113612860B (zh) * 2021-09-28 2021-12-17 气味王国(山东)科技有限公司 气味定向传输方法、装置、计算机终端
CN115090079A (zh) * 2022-07-12 2022-09-23 重庆天原化工有限公司 一种酸雾吸收装置及方法
CN117504490B (zh) * 2024-01-03 2024-03-22 河北同晖环保工程有限公司 一种烟气灰尘净化设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834129A (en) * 1972-09-13 1974-09-10 E Darlinger Absorption optimization apparatus
SU656644A1 (ru) * 1977-03-01 1979-04-15 Shadrin Anatolij S Фильтр мокрой очистки газа
US4820456A (en) * 1986-05-29 1989-04-11 Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnykh Gazov "Ukrniigaz" Mass-transfer apparatus
US20070251393A1 (en) * 2003-11-07 2007-11-01 Pope G Michael Device for Removing Particulate, Various Acids, and Other Contaminants from Industrial Gases

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263021A (en) * 1972-12-05 1981-04-21 The Babcock & Wilcox Company Gas-liquid contact system
JPH0356120A (ja) * 1989-07-25 1991-03-11 Babcock Hitachi Kk 湿式排煙脱硫装置の吸収塔
JPH0522024U (ja) * 1991-09-03 1993-03-23 石川島播磨重工業株式会社 排ガス洗浄用充填塔
CA2157841A1 (en) * 1994-09-12 1996-03-13 Gregory T. Bielawski Mist elimination/air toxic control in a wet scrubber using a condensing heat exchanger
US5527496A (en) * 1995-04-18 1996-06-18 The Babcock & Wilcox Company Spray header integrated tray
US6267358B1 (en) * 1999-06-18 2001-07-31 The Babcock & Wilcox Company Low pressure drop inlet for high velocity absorbers with straight tanks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834129A (en) * 1972-09-13 1974-09-10 E Darlinger Absorption optimization apparatus
SU656644A1 (ru) * 1977-03-01 1979-04-15 Shadrin Anatolij S Фильтр мокрой очистки газа
US4820456A (en) * 1986-05-29 1989-04-11 Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnykh Gazov "Ukrniigaz" Mass-transfer apparatus
US20070251393A1 (en) * 2003-11-07 2007-11-01 Pope G Michael Device for Removing Particulate, Various Acids, and Other Contaminants from Industrial Gases

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110055552A (ko) 2011-05-25
KR101336874B1 (ko) 2013-12-04
PT2300126T (pt) 2018-12-17
HUE040252T2 (hu) 2019-02-28
CN102099093A (zh) 2011-06-15
WO2010006848A1 (de) 2010-01-21
PL2300126T3 (pl) 2019-02-28
CN102099093B (zh) 2016-05-04
EP2300126B1 (de) 2018-09-12
TW201006546A (en) 2010-02-16
ES2701430T3 (es) 2019-02-22
EP2300126A1 (de) 2011-03-30
RU2011105799A (ru) 2012-08-27
HRP20181984T1 (hr) 2019-01-25
AT506624B1 (de) 2009-10-15
AT506624A4 (de) 2009-10-15
SI2300126T1 (sl) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2514957C2 (ru) Установка и способ поглощения вредных веществ из газов
TWI880992B (zh) 一種改進的氨法脫硫控制吸收過程氣溶膠產生的方法
US10369517B2 (en) Method for controlling aerosol production during absorption in ammonia desulfurization
RU2645987C2 (ru) Способ и устройство для удаления примесей из выхлопных газов
JP6578490B2 (ja) 異なるチャンバ内でのアンモニア添加を介したアンモニアに基づく脱硫プロセス及び装置
KR102036295B1 (ko) 가스 내의 개별 성분을 흡수하기 위한 플랜트 및 방법
CN86106161A (zh) 同时进行氧化硫吸收和生产硫酸铵的方法和设备
CN101306317A (zh) 一种塔顶排放式烟气脱硫方法
CN206652377U (zh) 氨‑肥法脱硫系统
CN101306318A (zh) 塔顶排放式废气脱硫方法及其脱硫塔
CN101306319A (zh) 直排式烟气处理方法
CN101306316A (zh) 锅炉烟气逆流直排式净化方法
RU2477648C2 (ru) Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов
CN104667721A (zh) 塔顶排放式脱硫方法及其脱硫塔
CN101279190A (zh) 采用鼓泡段的直排式烟气处理方法及其设备
EA044463B1 (ru) Регулирование образования аэрозоля в ходе абсорбции при обессеривании аммиаком
EA040425B1 (ru) Способ контроля образования аэрозоля в процессе абсорбции при десульфуризации с использованием аммиака
BG111168A (bg) Метод и апарат за абсорбция на газове
BG66757B1 (bg) Апарат и метод за очистване на газове от серен диоксид

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150610

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160827

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20161107