PL194642B1 - Sposób i urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób oczyszczania gazów spalinowych za pomoc a z lo zonego z cz astek wapna gaszonego, znamienny tym, ze wapno palone najpierw gasi si e na sucho za pomoc a wody do zawarto sci wilgoci co najmniej 5% wagowych, a nast epnie wapno gaszone doprowadza si e do zetkni ecia z gazami spalinowymi w ci agu 1 minuty po gaszeniu. 10. Urzadzenie do oczyszczania gazów spalino- wych za pomoc a z lo zonego z cz astek wapna gaszo- nego zawieraj ace koniec zasilaj acy do doprowadza- nia wapna palonego i koniec wylotowy do odprowa- dzania wapna gaszonego, elementy do dodawania wody oraz zespo ly mieszaj ace pomi edzy ko ncem zasilaj acym a ko ncem wylotowym, znamienne tym, ze w urz adzeniu, pomi edzy ko ncem zasilaj acym (20) a ko ncem wylotowym (21), znajduje si e pierwsza sekcja (23) i druga sekcja (24), które s a oddzielone pierwsz a kraw edzi a przelewow a (25), przy czym pierwsza sekcja (23) jest usytuowana na ko ncu zasi- laj acym (20) i zawiera co najmniej jeden zespó l mieszaj acy (26), który obraca si e wokó l poziomego wa lu (27) biegn acego w poprzecznym kierunku urz adzenia (17), a druga sekcja (24) jest usytuowana na ko ncu wylotowym (21) . . . . . . . . PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych za pomocą wapna gaszonego.

W różnych rodzajach spalania, na przykład w procesach spalania paliw kopalnych, odpadów, itp. powstają gazy spalinowe zawierające zanieczyszczenia, które usuwa się przed odprowadzeniem gazów do atmosfery. Zanieczyszczenia mogą być stałe, takie jak popiół lotny, albo gazowe, takie jak dwutlenek siarki lub chlorowodór. Zanieczyszczenia stałe można usuwać za pomocą filtrów, takich jak filtry elektrostatyczne albo filtry tkaninowe, natomiast zanieczyszczenia gazowe usuwa się absorpcyjnie za pomocą środków absorpcyjnych. W procesie mokrego oczyszczania gazów spalinowych, zanieczyszczenia gazowe usuwa się za pomocą środków pochłaniających ciecze zawierających środek absorbujący. Zanieczyszczenia gazowe, na przykład substancje kwaśne, takie jak dwutlenek siarki i chlorowodór, można również usuwać kontaktując gazy spalinowe z cząstkowym materiałem chłonnym, którym zazwyczaj jest wapno gaszone (wodorotlenek wapniowy). Kontakt pomiędzy gazami spalinowymi a materiałem chłonnym może odpowiednio nastąpić po wypłynięciu gazów spalinowych z kotła. Wynalazek dotyczy tak zwanej techniki sorpcji suchej.

W technice sorpcji suchej, złożone z cząstek wapno gaszone po obróbce wodą jest rozprowadzane w strumieniu gazów spalinowych, co powoduje, z jednej strony, chłodzenie gorących gazów spalinowych wodą (zazwyczaj od temperatury około 150°C do około 70-80°C), a z drugiej strony, złożone z cząstek wapno gaszone wchłania znajdujące się w gazach spalinowych zanieczyszczenia gazowe, takie jak dwutlenek siarki. Następnie złożony z cząstek materiał jest usuwany z gazów spalinowych, na przykład techniką filtrowania, przed ich wydaleniem do atmosfery. Oddzielony złożony z cząstek materiał, nazywany dalej wapnem w proszku, jest gromadzony. Pewną część wapna w proszku można ponownie użyć w procesie oczyszczania gazów spalinowych poprzez recyrkulację i dodawanie małych ilości nie używanego wapna gaszonego. Pozostałą część zebranego wapna w proszku usuwa się, na przykład, na kontrolowane wysypiska.

Wapno gaszone użyte w procesie oczyszczania gazów spalinowych techniką suchej sorpcji jest zakupywane w stanie gotowym od jego dostawcy albo wytwarzane na miejscu. Konwencjonalny proces produkcji wapna gaszonego na miejscu przeprowadza się w ten sposób, że dostarcza się wapno palone z magazynu do urządzenia do suchego gaszenia, w którym wapno palone jest gaszone w ten sposób, że dodaje się do niego dokładnie odmierzoną ilość wody. Po gaszeniu wapno gaszone jest dostarczane do silosa do magazynowania. W razie zapotrzebowania na wapno gaszone do oczyszczania gazów spalinowych dostarcza się je z silosa rurociągami do mieszalnika, w którym jest mieszane z recyrkulacyjnym wapnem w proszku i kondycjonowane za pomocą wody przed doprowadzeniem do kontaktu mieszaniny z gazami spalinowymi.

Ta konwencjonalna technika ma szereg wad. Zatem istnieje konieczność bardzo dokładnego dawkowania ilości wody w procesie gaszenia, ponieważ dodanie więcej wody niż jest potrzebne do gaszenia, która ulatuje w postaci pary podczas egzotermicznej reakcji gaszenia, powoduje agregację do postaci brył. Taka agregacja do postaci brył może powodować zatykanie urządzenia do gaszenia i powstawanie w silosie magazynowym niepożądanych brył oraz może zakłócać lub uniemożliwiać podawanie wapna gaszonego z silosa do procesu oczyszczania gazów spalinowych. Kolejną wadą jest silniejsza tendencja wapna gaszonego do tworzenia pyłu i jego większą objętość niż objętość wapna palonego. Ta sama ilość wapna gaszonego zajmuje ponad dwa razy większą objętość niż wapno palone, wskutek czego wapno gaszone jest droższe w obsłudze i w transporcie.

W celu obsługi i transportu wapna gaszonego bez żadnych problemów z agregacją, trzeba bardzo dokładnie regulować ilość wody tak, żeby wagowy udział procentowy wody w wapnie gaszonym wynosił 0-2%. Taka niska zawartość wody powoduje z kolei następny problem, a mianowicie małe pole powierzchni wapna gaszonego. W rzeczywistości ustalono, że pole powierzchni wapna gaszonego jest w przybliżeniu wprost proporcjonalne do zawartości w nim wody. Zatem wapno gaszone zawierające 0-2% wagowych wody ma pole powierzchni około 15-18 m²/g, natomiast wapno gaszone zawierające 10% wagowych wody ma pole powierzchni około 23 m²/g, a wapno gaszone zawierające 15% wagowych wody ma pole powierzchni nieco powyżej 30 m²/g. Ponieważ reaktywność wapna gaszonego w gazach spalinowych zwiększa się ze wzrostem pola powierzchni, ocenia się, że mała zawartość wody, oraz wynikające z tego małe pole powierzchni wapna gaszonego, jest wadą.

PL 194 642 B1

Jeszcze jedną wadą znanego stanu techniki jest starzenie się wapna gaszonego podczas składowania oraz, między innymi, przekształcanie się go w węglan w wyniku wchłaniania dwutlenku węgla z atmosfery.

Ocenia się, że pożądane byłoby wprowadzenie pewnych ulepszeń w tej dziedzinie o ile w procesie oczyszczania gazów spalinowych byłoby możliwe używanie wapna gaszonego o wysokiej zawartości wody i dużym polu powierzchni bez występowania problemów z agregacją. Jeżeli jednocześnie udałoby się zmniejszyć lub ominąć inne trudności z magazynowaniem i transportem wapna gaszonego, oznaczałoby to następne zalety.

Sposób oczyszczania gazów spalinowych za pomocą złożonego z cząstek wapna gaszonego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wapno palone najpierw gasi się na sucho za pomocą wody do zawartości wilgoci co najmniej 5% wagowych, a następnie wapno gaszone doprowadza się do zetknięcia z gazami spalinowymi w ciągu 1 minuty po gaszeniu.

Korzystnie wapno palone gasi się na sucho do zawartości wilgoci 10-20% wagowych.

Korzystnie wapno gaszone doprowadza się do zetknięcia z gazami spalinowymi w ciągu 30 sekund po gaszeniu.

Korzystnie wapno gaszone po gaszeniu miesza się z wapnem w proszku pochodzącym z recyrkulacji z procesu oczyszczania gazów spalinowych przed jego zetknięciem z gazami spalinowymi.

Korzystnie wapno gaszone miesza się z wapnem w proszku pochodzącym z recyrkulacji w proporcjach wagowych od 1:50 do 1:500.

Korzystnie wapno gaszone podczas mieszania go z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku kondycjonuje się za pomocą wody do uzyskania wilgotności względnej 5-60% po zetknięciu z gazami spalinowymi.

Korzystnie wapno palone gasi się w ciągu czasu od 3-20 minut.

Korzystnie wapno gaszone miesza się z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku w ciągu czasu od 10 sekund do 1 minuty.

Korzystnie wapno gaszone miesza się z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku przez 10-30 sekund.

Urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych za pomocą złożonego z cząstek wapna gaszonego zawierające koniec zasilający do doprowadzania wapna palonego i koniec wylotowy do odprowadzania wapna gaszonego, elementy do dodawania wody oraz zespoły mieszające pomiędzy końcem zasilającym a końcem wylotowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w urządzeniu, pomiędzy końcem zasilającym a końcem wylotowym, znajduje się pierwsza sekcja i druga sekcja, które są oddzielone pierwszą krawędzią przelewową, przy czym pierwsza sekcja jest usytuowana na końcu zasilającym i zawiera co najmniej jeden zespół mieszający, który obraca się wokół poziomego wału biegnącego w poprzecznym kierunku urządzenia, a druga sekcja jest usytuowana na końcu wylotowym i zawiera co najmniej jeden zespół mieszający, który obraca się wokół poziomego wału biegnącego w kierunku poprzecznym urządzenia.

Korzystnie każdy z zespołów mieszających w pierwszej i drugiej sekcji składa się z obrotowego wału z promieniowymi ramionami na zewnętrznych końcach których są osadzone łopatki tworzące pewien kąt z kierunkiem obrotów.

Korzystnie krawędzie natarcia łopatek tworzą kąt z kierunkiem obrotów rzędu 10-45°.

Korzystnie łopatki w pierwszej sekcji mają rozciągłość w kierunku obwodowym 5-30°.

Korzystnie łopatki w drugiej sekcji mają rozciągłość w kierunku obwodowym 30-90°.

Korzystnie koniec wylotowy jest połączony z jednym końcem urządzenia do mieszania i kondycjonowania połączonego z przewodem do doprowadzania wapna w proszku pochodzącego z recyrkulacji z procesu oczyszczania gazów spalinowych, przewodem do dodawania wody oraz zespołem mieszającym do mieszania wapna gaszonego, pochodzącego z recyrkulacji wapna w proszku i wody oraz odprowadzania tej mieszanki z drugiego końca urządzenia do mieszania i kondycjonowania do zetknięcia się z gazami spalinowymi.

W wynalazku odkryto, że powyższe trudności w dotychczasowym stanie techniki można ominąć wytwarzając wapno gaszone na sucho na miejscu, tj. w bezpośrednim powiązaniu z oczyszczaniem gazów spalinowych, przy zawartości wody co najmniej 5% wagowych.

Zaleca się, żeby wapno gaszone według wynalazku zawierało 5-30% wagowych wody, bardziej korzystnie 10-20% wagowych wody. Nawet jeżeli zawartości wody powyżej 20% są możliwe do zastosowania, mogą one powodować ryzyko powstawania brył (agregacji) i z tego względu unika się w wynalazku stosowania wody w ilościach powyżej 50% wagowych.

PL 194 642 B1

Duże pole powierzchni i porowatość wapna gaszonego według wynalazku umożliwiają obecność w nim większej ilości wody niż w konwencjonalnym wapnie gaszonym z zachowaniem swobody płynięcia, tj. duże pole powierzchni zmniejsza problemy z tworzeniem się brył.

Wyróżniającą cechą wynalazku jest wytwarzanie wapna gaszonego na miejscu, tj. w bezpośrednim powiązaniu z jego użyciem do oczyszczania gazów spalinowych. Warunek ten wyrażono w wynalazku w taki sposób, że wapno gaszone ma zostać doprowadzone do zetknięcia z gazami spalinowymi w ciągu 1 minuty po gaszeniu. Korzystnie, wapno kontaktuje się z gazami spalinowymi w ciągu 30 sekund po gaszeniu. Dzięki wytwarzaniu wapna gaszonego w bezpośredniej styczności z procesem oczyszczania gazów eliminuje się konieczność stosowania silosów składowych i linii transportowych, a zatem również ewentualnych problemów, jakie wynikają z agregacji. Sytuacja, w której wapno gaszone jest używane do oczyszczania gazów spalinowych bezpośrednio po jego wytworzeniu oznacza również eliminację problemów wynikających z jego starzenia się.

Nawet w przypadku możliwości użycia wapna gaszonego według wynalazku do oczyszczania gazów spalinowych, na przykład do oczyszczania wstępnie ochłodzonych gazów spalinowych ze spalania odpadów, w których znajduje się chlorowodór, istotnym aspektem wynalazku jest mieszanie wapna gaszonego z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku pochodzącym z oczyszczania gazów spalinowych zanim uzyskana w ten sposób mieszanka zetknie się z gazami spalinowymi.

Oprócz tego, że taka recyrkulacja wapna w proszku umożliwia ekonomiczną utylizację materiału chłonnego, przyczynia się ponadto do dalszego złagodzenia ewentualnych problemów z agregacją. W przypadku dodania do wapna palonego za dużo wody w procesie gaszenia, jej nadmiar zostanie w rzeczywistości szybko wyrównany podczas mieszania z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku. Na takie wyrównywanie wpływa w dużym stopniu bardzo mała ilość świeżego wapna gaszonego w porównaniu z ilością pochodzącego z recyrkulacji wapna w proszku. Na ogół zaleca się, żeby proporcje wagowe pomiędzy wapnem gaszonym a pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku wynosiły od 1:50 do 1:500. Najbardziej zaleca się dodawanie około 100 kg wapna gaszonego na 10 ton wapna w proszku.

Podczas mieszania wapna gaszonego z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku dodawanie wody powoduje również kondycjonowanie mieszanki. W procesie oczyszczania gazów spalinowych jest w istocie rzeczy konieczne, jak wspomniano wcześniej, żeby materiał chłonny rozproszony w gazach spalinowych zawierał pewną ilość wody, z jednej strony ze względu na ewentualne chłodzenie gazów spalinowych, a z drugiej strony ze względu na uzyskanie reakcji pomiędzy materiałem chłonnym a zanieczyszczeniami gazowymi w gazach spalinowych.

W zasadzie wapno gaszone powinno być zatem kondycjonowane za pomocą wody podczas mieszania z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku w celu uzyskania odpowiedniej wilgotności względnej. W szczególności, w procesie absorpcji dwutlenku siarki z gazów spalinowych, materiał chłonny powinien zawierać wodę w ilości umożliwiającej uzyskanie wilgotności względnej na poziomie około 40-60%, podczas gdy odpowiednia wilgotność względna w procesie pochłaniania chlorowodoru z gazów spalinowych wynosi około 5-10%. Takie wartości wilgotności względnej są mierzone w emitowanych gazach spalinowych po zetknięciu z nimi materiału chłonnego. Powodem niższej wartości wilgotności względnej (RH) w procesie pochłaniania chlorowodoru jest powstawanie higroskopijnego chlorku wapniowego podczas reakcji wapna gaszonego z chlorowodorem. W celu uzyskania niezbędnej wartości RH w procesie oczyszczania gazów spalinowych, mieszankę wapna gaszonego z pochodzącym z odzysku wapnem w proszku kondycjonuje się dodając wodę, która jest wtryskiwana w stanie silnie rozproszonym przez dysze do mieszanki. Dla uzyskania optymalnych wyników w procesie oczyszczania gazów spalinowych istotne znaczenie ma możliwie jednorodne mieszanie i rozprowadzanie poszczególnych składników. Znane są różne urządzenia do tego celu, a przykład jednego z nich pokazano i ujawniono w opisie EP 794 830.

Jak już wspomniano wcześniej, wapno gaszone powinno być doprowadzane do zetknięcia z gazami spalinowymi w ciągu 1 minuty, korzystnie w ciągu 30 s po gaszeniu. Czasy te nie obejmują czasu gaszenia wapna palonego, który wynosi około 3-20 minut. Z drugiej strony, obejmuje to czas opcjonalnego dodawania pochodzącego z recyrkulacji wapna w proszku i kondycjonowania tej mieszanki za pomocą wody. Zatem operację tę należy przeprowadzić w ciągu co najwyżej 1 minuty, a korzystnie w ciągu 10 s do 1 minuty, a bardziej korzystnie w ciągu 10-30 sekund.

W celu uzyskania optymalnej sprawności, wapno gaszone stosowane w procesie oczyszczania gazów spalinowych powinno być w postaci cząstek o małych wymiarach. Korzystnie, wymiary cząstek wapna gaszonego wynoszą 1-10 mikrometrów, a bardziej korzystnie 2-5 mikrometrów.

PL 194 642 B1

Jak już wspomniano wcześniej, wynalazek obejmuje również urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych za pomocą złożonego z cząstek wapna gaszonego.

W odróżnieniu od znanych urządzeń do suchego gaszenia, w których zasilanie za pomocą osiowych ślimaków lub podobnych urządzeń wiąże się z dużym ryzykiem zakłócania procesu i przerywania go wskutek agregacji materiału, otwarta struktura wynalazku oraz zasilanie promieniowe względem zespołów mieszających powoduje, że materiał jest mieszany i podawany bez nadmiernego sprasowania, z którym wiązałoby się zakleszczanie i przerywanie biegu procesu.

W opisanym powyżej urządzeniu według wynalazku zaleca się, żeby każdy zespół mieszający w pierwszej i drugiej sekcji składał się z obrotowego wału z promieniowymi ramionami, na zewnętrznych końcach których są przymocowane łopatki tworzące pewien kąt z kierunkiem wirowania.

Zaleca się również, żeby krawędź natarcia łopatek tworzyła z kierunkiem wirowania kąt 10-45°.

Przekrój poprzeczny łopatek w kierunku obwodowym może być prostoliniowy. Alternatywnie, przekrój poprzeczny łopatek w kierunku obwodowym może być zakrzywiony, na przykład w postaci wycinka okręgu.

W pierwszej sekcji, korzystnie, rozciągłość łopatek w kierunku obwodowym jest stosunkowo mała i odpowiada sektorowi koła o kącie około 5-30°. Z drugiej strony, zaleca się stosowanie dużej liczby łopatek w pierwszej sekcji, takich jak elementy mieszające z obrotowym wałem z 4-12 promieniowymi ramionami z 2 łopatkami na wał.

W drugiej sekcji zaleca się, żeby rozciągłość łopatek była stosunkowo duża zarówno w kierunku obwodowym jak i osiowym. Zatem zaleca się, żeby rozciągłość łopatek w kierunku obwodowym odpowiadała sektorowi okręgu o kącie 30-90°. Rozciągłość w kierunku osiowym jest, korzystnie, taka, żeby 2-10 par łopatek pokrywało rozciągłość zespołów mieszających w kierunku osiowym.

Jak wynika z powyższego opisu, urządzenie według wynalazku można połączyć bezpośrednio z kanałem gazów spalinowych, ale według zalecanego przykładu wykonania wynalazku, urządzenie jest połączone z jednym końcem urządzenia do mieszania i kondycjonowania ze środkami do doprowadzania pochodzącego z recyrkulacji z procesu oczyszczania gazów spalinowych wapna w proszku, z zespołem do dodawania wody oraz zespołem do mieszania wapna gaszonego z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku i wodą i odprowadzania tej mieszanki na drugim końcu urządzenia do mieszania i kondycjonowania do jej zetknięcia się z gazami spalinowymi. Takie urządzenie do mieszania i kondycjonowania może mieć powszechnie znaną konstrukcję i może, na przykład, być urządzeniem z przedstawionego powyżej opisu EP 794 830.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia konwencjonalną instalację do oczyszczania gazów spalinowych za pomocą wapna gaszonego zgodnie z techniką sorpcji suchej, fig. 2 - instalację do oczyszczania gazów spalinowych za pomocą wapna gaszonego techniką sorpcji suchej według wynalazku, fig. 3 - urządzenie do suchego gaszenia z fig. 2, w rzucie z góry, schematycznie, a fig. 4 - urządzenie z fig. 3 do suchego gaszenia, w przekroju poprzecznym wzdłuż linii I - I na fig. 3, schematycznie.

W konwencjonalnym oczyszczaniu gazów spalinowych techniką suchej sorpcji za pomocą wapna gaszonego, jak pokazano na fig. 1, wapno gaszone jest wytwarzane w ten sposób, że dostarcza się wapno palone z magazynu 1 do urządzenia 2 do gaszenia, do którego doprowadza się również przewodem 3 wodę do gaszenia. Jak już wspomniano wcześniej, w procesie gaszenia trzeba bardzo dokładnie regulować ilość dodawanej wody ze względu na konieczność uniknięcia agregacji. Wapno gaszone, o zawartości wody 0-2% wagowych jest doprowadzane z urządzenia 2 do gaszenia do silosu magazynowego 4, gdzie jest przechowywane. Z silosa 4 wapno gaszone jest doprowadzane przewodem 5 do urządzenia 6 do mieszania i kondycjonowania, w którym wapno gaszone jest mieszane za pomocą zespołu mieszającego 9 z wapnem w proszku pochodzącym z recyrkulacji, które jest doprowadzane przewodem 7. Jak już wspomniano wcześniej, ilość wapna gaszonego jest bardzo mała w stosunku do ilości wapna w proszku i zazwyczaj jest rzędu 100 kg wapna gaszonego na 10 ton wapna w proszku. Mieszankę wapna gaszonego z wapnem w proszku poddaje się kondycjonowaniu dodając przewodem 8 wodę w stanie silnie rozproszonym. Kondycjonowanie zachodzi do takiej zawartości wody, która daje w rezultacie pożądaną wilgotność względną w następującym potem zetknięciu mieszanki materiału chłonnego z gazami spalinowymi. Jak już wspomniano wyżej, ta wilgotność względna jest w przedziale około 40-60% w temperaturze 70-80°C podczas usuwania dwutlenku siarki z gazów spalinowych. Urządzenie 6 do mieszania i kondycjonowania może być urządzeniem takiego typu, na przykład, o jakim jest mowa w opisie EP 794 830.

PL 194 642 B1

Z urządzenia 6 do mieszania i kondycjonowania mieszanka po kondycjonowaniu jest doprowadzana do kanału 10 gazów spalinowych, gdzie styka się z gazami spalinowymi doprowadzanymi z kotła (nie pokazanego). W kanale 10 gazów spalinowych, mieszanka materiału chłonnego jest rozpraszana w gorącym strumieniu gazów spalinowych (o temperaturze około 150°C), a znajdująca się w niej woda chłodzi gazy spalinowe (do temperatury około 70-80°C), natomiast wapno gaszone reaguje ze znajdującymi się w gazach spalinowych zanieczyszczeniami gazowymi, takimi jak dwutlenek siarki. Część złożonego z cząstek materiału chłonnego gromadzi się w kieszeni w kanale gazów spalinowych i jest stamtąd transportowana kanałem 11, natomiast pozostała część materiału chłonnego towarzyszy gazom spalinowym do filtra 12, w którym następuje oddzielenie gazów spalinowych od złożonego z cząstek materiału i ich wydalenie do atmosfery, jak pokazano strzałką 13. Złożony z cząstek materiał oddzielony od gazów spalinowych, tj. wapno w proszku, jest odsysany z filtra kanałem 14, przy czym część wapna w proszku jest recyrkulowana przewodem 7 do urządzenia 6 do mieszania i kondycjonowania, natomiast pozostała część jest odsysana przewodem 15 z myślą o połączeniu go z wapnem w proszku z przewodu 11, a następnie usuwana, na przykład na kontrolowane wysypiska.

Po przedstawieniu stanu techniki na fig. 1, poniżej opisano zalecany przykład wykonania wynalazku w nawiązaniu do fig. 2 - 4. Na fig. 1 i 2 ekwiwalentne części oznaczono tymi samymi numerami identyfikacyjnymi.

W procesie oczyszczania gazów spalinowych techniką sorpcji suchej za pomocą wapna gaszonego według wynalazku, doprowadza się wapno palone, jak pokazano na fig. 2, z magazynu 1 przewodem 16 do urządzenia 17 do suchego gaszenia, co opisano bardziej szczegółowo dalej. Do urządzenia 17 do suchego gaszenia doprowadza się również wodę przewodem 18 przeznaczoną do gaszenia wapna palonego. Dodawana ilość wody jest sterowana w taki sposób, żeby zawartość wody w wapnie gaszonym wynosiła co najmniej 5% wagowych. Gaszenie wapna palonego w urządzeniu 17 następuje podczas mieszania i trwa około 3-20 minut, po czym wapno gaszone transportuje się do urządzenia 6 do mieszania i kondycjonowania, gdzie poddaje się je kondycjonowaniu i miesza z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku. Urządzenie 6 do mieszania i kondycjonowania może stanowić integralną część urządzenia 17 do suchego gaszenia albo stanowić oddzielne urządzenie połączone z urządzeniem 17 do suchego gaszenia takiego typu, jaki opisano w nawiązaniu do fig. 1, na przykład urządzenia pokazanego i ujawnionego w opisie EP 749 830. Pochodzące z recyrkulacji wapno w proszku jest doprowadzane przewodem 7, natomiast woda do kondycjonowania jest doprowadzana przewodem 8, po czym znajdujące się w urządzeniu 6 do mieszania i kondycjonowania składniki są mieszane i kondycjonowane za pomocą zespołu mieszającego 9. Cały proces mieszania i kondycjonowania w urządzeniu 6 do mieszania i kondycjonowania przebiega co najwyżej przez 1 minutę, korzystnie 10-30 s, tak, że złożony z cząstek materiał chłonny jest gotowy do dostarczenia do kanału 10 gazów spalinowych i zetknięcia z gazami spalinowymi w ciągu 1 min po gaszeniu wapna palonego.

Jak już wspomniano, wapno gaszone można doprowadzać bezpośrednio do kanału 10 gazów spalinowych bez kondycjonowania i mieszania z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku, ale w wynalazku zaleca się zwłaszcza przeprowadzanie kondycjonowania i mieszania z pochodzącym z recyrkulacji wapnem w proszku, jak pokazano na fig. 2.

Wskutek gaszenia wapna palonego przeprowadzonego na miejscu, tj. w bezpośrednim powiązaniu z wprowadzaniem do kanału 10 gazów spalinowych, konstrukcja instalacji jest prostsza w porównaniu z konwencjonalną instalacją z fig. 1 oraz, między innymi, eliminuje się konieczność stosowania silosa magazynowego do wapna gaszonego. Dzięki w zasadzie bezpośredniemu doprowadzaniu wapna gaszonego do kanału gazów spalinowych 10, unika się również problemów zatykania się silosa magazynowego 4 oraz przewodów transportowych 5 w instalacji z fig. 1. Pomimo, że w wynalazku wapno palone jest gaszone do wysokiej zawartości wody wynoszącej co najmniej 5% wagowych, można uniknąć problemów związanych z zatykaniem się instalacji dzięki gaszeniu na miejscu, jak wspomniano wcześniej. Każda nadmierna ilość wody w wapnie gaszonym jest również szybko wyrównywana podczas mieszania w urządzeniu 6 do mieszania i kondycjonowania z pochodzącym z odzysku wapnem w proszku. Oznacza to, że konieczność dokładnej kontroli ilości dodawanej wody w urządzeniu do suchego gaszenia wcale nie jest tak krytycznym parametrem w wynalazku, jak w technikach stosowanych dotychczas.

Używając wapno gaszone według wynalazku o wysokiej zawartości wody wynoszącej co najmniej 5% wagowych uzyskuje się dużą porowatość i duże pole powierzchni, jak stwierdzono wcześniej. Dzięki temu dużemu polu powierzchni i wysokiej porowatości wapno gaszone według wynalazku może wchłonąć większą ilość wody niż konwencjonalne wapno gaszone o mniejszym polu powierzchni

PL 194 642 B1 i porowatości, bez posiadania wilgotnej powierzchni, a zatem wapno gaszone według wynalazku pozostaje w stanie swobodnego płynięcia przy wyższej zawartości wody w porównaniu z konwencjonalnym wapnem gaszonym. Również to przyczynia się do złagodzenia problemów zatykania. Jak wyniknie z dalszego opisu, do dalszego złagodzenia problemów zatykania przyczynia się również specjalna konstrukcja urządzenia do suchego gaszenia według wynalazku.

Po zmieszaniu i kondycjonowaniu, złożony z cząstek materiał chłonny jest odprowadzany z urządzenia 6 do mieszania i kondycjonowania i rozpraszany w kanale 10 gazów spalinowych w styczności z płynącymi nim gazami spalinowymi. Po reakcji ze znajdującymi się w gazach spalinowych gazowymi zanieczyszczeniami, część wapna w proszku jest odprowadzana kanałem 11, natomiast pozostała część jest oddzielana od gazów spalinowych w filtrze 12 i odprowadzana przewodem 14. Z przewodu 14 część wapna w proszku jest recyrkulowana przez przewód 7, natomiast pozostała część jest łączona, poprzez przewód 15, z wapnem w proszku z kanału 11 i odtransportowywana, na przykład w celu kontrolowanego wyrzucenia na wysypisko. Oczyszczone gazy spalinowe są wydalane do atmosfery, jak pokazano strzałką 13.

Poniżej opisano, nawiązując do fig. 3 - 4, specjalne urządzenie do suchego gaszenia według wynalazku. Urządzenie 17 do suchego gaszenia, które pokazano na fig. 3 ze zdjętą pokrywą, ma koniec zasilający 20 do doprowadzania wapna palonego oraz koniec wylotowy 21 do odprowadzania wapna gaszonego. Na końcu zasilającym 20 znajdują się również elementy 22 w postaci dysz przeznaczone do dodawania wody w stanie silnie rozproszonym. Woda jest doprowadzana do dysz 22 przewodem 18 (patrz fig. 2). Pomiędzy końcem zasilającym 20 a końcem wylotowym 21 w urządzeniu do gaszenia znajduje się pierwsza sekcja 23 i druga sekcja 24, które są oddzielone pierwszą krawędzią przelewową 25. Pierwsza sekcja 23, która znajduje się na końcu zasilającym 20 zawiera zespół mieszający 26, który może obracać się wokół poziomego wału 27 w poprzecznym kierunku urządzenia 17 do suchego gaszenia. Wał 27 jest wyposażony w promieniowe ramiona 28, na zewnętrznych końcach, na których są osadzone łopatki 29. Krawędź natarcia łopatek 29 tworzy kąt α z kierunkiem obrotów 30 (fig. 4). Korzystnie, kąt α wynosi 10-45°. Rozciągłość łopatek 29 w kierunku obwodowym w pierwszej sekcji 23 jest stosunkowo mała i odpowiada, korzystnie, sektorowi koła o kącie 5-30°. Zespół mieszający 26, który zawiera wał 27 z ramionami 28 i łopatkami 29, jest przystosowany do mieszania i doprowadzania wapna palonego i wody w kierunku promieniowym w stosunku do zespołu mieszającego i w kierunku podłużnym urządzenia od końca zasilającego 20 ku krawędzi przelewowej 25 do drugiej sekcji 24.

Druga sekcja 24, która znajduje się na końcu wylotowym 21, zawiera zespół mieszający 31, w skład którego wchodzi obrotowy poziomy wał 32 biegnący w poprzecznym kierunku urządzenia 17 do suchego gaszenia, promieniowe ramiona 33 na wale 32 i łopatki 34 na przeciwnych końcach ramion 33. Krawędź natarcia łopatek 34 tworzy kąt β z kierunkiem obrotów 35 (fig. 4), który wynosi, korzystnie, 10-45°. Rozciągłość łopatek 34 w kierunku obwodowym w drugiej sekcji 24 jest większa niż łopatek 29 w pierwszej sekcji 23 i korzystnie odpowiada sektorowi koła o kącie 30-90°. Jak również wskazano na fig. 3, rozciągłość osiowa łopatek 34 w drugiej sekcji 24 jest większa niż łopatek 29 w pierwszej sekcji 23, a liczba promieniowych ramion z łopatkami w drugiej sekcji 24 jest, korzystnie, mniejsza niż liczba promieniowych ramion z łopatkami w pierwszej sekcji 23. Zespół mieszający 31, w skład którego wchodzi obrotowy wał 32, ramiona 33 i łopatki 34, miesza materiał doprowadzony nad pierwszą krawędzią przelewową 25 i podaje go promieniowo względem zespołu mieszającego 31 i w podłużnym kierunku urządzenia 17 do suchego gaszenia ku drugiej krawędzi przelewowej 36, która znajduje się na końcu wylotowym 21. Korzystnie, druga krawędź przelewowa 36 jest umieszczona niżej niż pierwsza krawędź przelewowa 25.

Jak pokazano na fig. 4, pierwsza sekcja 23 ma dno 37, a druga sekcja 24 ma dno 38. Ponadto, urządzenie 17 do suchego gaszenia jest otoczone obudową 19, której pokrywa została zdjęta na fig. 3, jak wspomniano wcześniej.

Otwarta konstrukcja urządzenia do suchego gaszenia według wynalazku, jak opisano powyżej, oraz podawanie materiału w podłużnym kierunku urządzenia lub w promieniowym kierunku względem poprzecznych zespołów mieszających 26 i 31 przyczyniają się do zapobiegania zakleszczaniu się wapna gaszonego.

Wynalazek opisano powyżej nawiązując do konkretnych, zalecanych przykładów wykonania, ale rozumie się samo przez się, że możliwe są różne modyfikacje i odmiany wynalazku bez wychodzenia poza jego zakres określony w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposóboczyszczania gazów spalinowych za pomocą złożonego z cząstek wapna gaszonego, znamienny tym, że wspao psioae asjni-rw gssi się as sucho os pomocą wody do oswsrtości wiigoci co asjmaikj 5% wsgowych, s asstęnaik wspao gssooak doprowsdos się do o-tkaięcis o gsosmi snsiiaowymi w ciągu 1 miauty po gssokaiu.
2. 2. Sposób według zasstz. 1, tym, że wapno palone gasi się na sucho do zawartości wiigoci 10-20% wsgowych.
3. 3. Sposób według zas^z. 1, tym, że wapno gaszone doprowadza się do z^^t^i^iięcis o gsosmi snsiiaowymi w ciągu 30 skkuad po gssokaiu.
4. 4. Sposób wkdług osstro. 3, znamienny tym, żk wspao gsszoak po gsszkaiu mikszs się o wspakm w prosoku pochodoącym o rkcyrkuiscji o procksu ocoysocosais gsoów spsiiaowych prokd jkgo oktkaięcikm o gsosmi spsiiaowymi.
5. 5. Sposób wkdług osstro. 4, znamienny tym, żk wspao gssooak miksos się o wspakm w prosoku pochodoącym o rkcyrkuiscji w proporcjsch wsgowych od 1:50 do 1:500.
6. 6. Sposób według zas^z. 5, znamienny tym, że wapno gaszone podczas mieszania go z pochodoącym o rkcyrkuiscji wspa-m w prosoku koadycjoaujk się os pomocą wody do uoysksais wiigotaości wogiędaej 5-60% po o-tkaięciu o gsosmi spsiiaowymi.
7. 7. Sposób według zassrz.1 albo 2, znamiennytym. że wapno palone gasi się w ciągu czasu od 3-20 miaut.
8. 8. Sposób według zastrz. 4, zn^i^i^i^^^ tym, że wspno gaszone miesza się z pochodzącym o rkcyrkuiscji wspakm w prosoku w ciągu cossu od 10 skkuad do 1 miauty.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, zn^i^i^i^^^ tym. że wapno gaszone miesza się z pochodzącym o rkcyrkuiscji wspakm w prosoku proeo 10-30 skkuad.
10. 10. Uroądoeaik do ocoysocosais gsoów spsiiaowych os pomocą ołożoaego o coąstek wspas gssooaego oswiersjące koaiec ossiisjący do doprowsdosais wspas psioaego i koaiec wyiotowy do odprowsdosais wspas gssooaego, eiemeaty do dodswsais wody orso oespoły miesosjące pomiędoy końcem ossiisjącym s końcem wyiotowym, znamienne tym, że w uroądoeaiu, pomiędoy końcem ossiisjącym (20) s końcem wyiotowym (21), oasjduje się pierwsos sekcjs (23) i drugs sekcjs (24), które są oddoikioae pierwsoą krswędoią proeikwową (25), proy coym pierwsos sekcjs (23) jest usytuowsas as końcu ossiisjącym (20) i oswiers co asjmaikj jedea oespół miesosjący (26), który obrscs się wokół pooiomego wsłu (27) bikgaącego w poprokcoaym kieruaku uroądoeais (17), s drugs sekcjs (24) jest usytuowsas as końcu wyiotowym (21) i oswiers co asjmaikj jedea oespół miesosjący (31), który obrscs się wokół pooiomego wsłu (32) bikgaącego w kieruaku poprokcoaym uroądoeais (17).
11. 11. Urządzeniewedługzastez. 10, tym. że każdyz zespotów mieszających (2Q, 311 w pikrwsoej i drugiej sekcji (23, 24) skłsds się o obrotowego wsłu (27, 32) o promieaiowymi rsmioasmi (28, 33) as oewaętroaych końcsch których są ossdooae łopstki (29, 39) tworoące pewiea kąt o kieruakiem obrotów (30, 35).
12. 12. Urządzeniewedług zas^z. 11, tym. że łopatek (29, 34) łworoą kąt o kieruakiem obrotów roędu 10-45°.
13. 13. U rządzenie wedługzassrz. 12, znamienne tym. że łopatki (29) w pierwszej sekcjj (23) mają roociągłość w kieruaku obwodowym 5-30°.
14. 14. Urządzeaie według zsstrz. 11, znamienne tym, że łopstki (34) w drugiej sekcj (24) mają roociągłość w kieruaku obwodowym 30-90°.
15. 15. Uroądokaie według osstro. 10, znamienne tym, że koaiec wyiotowy (21) jest połącooay o jedaym końcem uroądoeais (6) do miesosais i koadycjoaowsais połącooaego o proewodkm (7) do doprowsdosais wspas w prosoku pochodoącego o rkcyrkuiscji o procesu ocoysocosais gsoów spsiiaowych, proewodkm (8) do dodswsais wody orso oespołem miesosjącym (9) do miesosais wspas gssooaego, pochodoącego o rkcyrkuiscji wspas w prosoku i wody orso odprowsdosais tej miesosaki o drugiego końcs uroądoeais (6) do miesosais i koadycjoaowsais do oetkaięcis się o gsosmi spsiiaowymi.