发明名称 用于降低烟气内SOx(硫氧化物)浓度之单回圈、开放塔、逆流石灰石湿洗法及其装置
摘要 以具有较大效率及具有资料与操作成本经济性之水性石灰石浆液自燃烧废气洗涤SOx(氧化硫)。在单回圈、开放塔逆流石灰石湿洗器,废气流动速率大为增加,而 L/C值与反应槽停留时间降低。改良式雾沫排除器设计,新颖之喷嘴取代与间隔,及水力旋流分离器自副产物石膏分离与再循环较小颗粒之石灰石之使用,利于这些优点。石灰石还原成非常细之颗粒,例如,约8μ或更小,其超过99重量%之颗粒小于44μ,并且引入接触 SOx-装载废气之洗涤浆液。藉由连续地操作水力旋流分离器以确定大于约1.3比1之含钙对含硫化合物莫耳比例,同时保持低氯化物与低非反应性固体含量,而维持洗涤浆液之反应性,甚至在低pH时。水力旋流分离器去除大颗粒之硫酸钙及提供细碳酸钙与非反应性固体之再循环流,其如所需而流出,以维持所需之低氯化物与低非反应性固体含量。
申请公布号 TW349876 申请公布日期 1999.01.11
申请号 TW084105890 申请日期 1995.06.09
申请人 ABB环保系统公司 发明人 格雷德E.伯瑞索华
分类号 B01D47/14 主分类号 B01D47/14
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种降低烟气内SOx(硫氧化物)浓度之单回圈、开放塔、逆流石灰石湿洗法,包含:(a)以大于每秒4.5公尺之整体流动速率导引含SOx之烟气流向上通过垂直洗涤塔;(b)于该塔之垂直洗涤部份引入细分碳酸钙、硫酸钙及惰性固体之水性浆液喷射滴,其具有重量中央直径6或更小之碳酸钙且含钙化合物对含硫化合物之莫耳比为至少1.1,以接触该烟气且该等喷射滴同时以相反于该烟气流动之方向向下通过该塔;(c)在接触烟气后,于pH维持于5.0至6.3之反应槽收集浆液;(d)在反应槽内经过少于6小时之平均停留时间之后,自反应槽抽取浆液;(e)令自反应槽抽取之浆液接受水力旋流分离器处理,以提供一富含细粒碳酸钙之再循环流,其具有重量平均粒度小于6之细粒碳酸钙,及富含硫酸钙颗粒之另一流,其具有重量中央直径25至55之硫酸钙颗粒;(f)至少一部份之富碳酸钙再循环流送回到此过程,该再循环流之含钙化合物对含硫化合物莫耳比例为至少1.4;及(g)以新鲜碳酸钙为进料来将碳酸钙引入系统中,其份量足以取代在洗涤部份溶于液相中且与液相中被吸收之SOx,相反应之碳酸钙,以及被抽取出且未被再循环之碳酸钙,该细分碳酸钙在引入时具有小于8之重量中央粒度。2.如申请专利范围第1项之方法,其中塔包含一单回圈雾沫分离器,其可有效转变烟气之流动方向至一方向,而有利于垂直定向水份分离器之充份利用。3.如申请专利范围第1项之方法,其中浆液藉由配置成两层且层与层间间隔小于2公尺之喷嘴来引入,而且来自相邻喷嘴流体之喷射方向系上下交替。4.如申请专利范围第1项之方法,其中碳酸钙在作为进料而供应至浆液前研磨,以维持99百分比之碳酸钙颗粒小于44,反应槽之碳酸钙颗粒之重量中央粒度维持于2至6之范围内,而且引入之细分碳酸钙之重量中央粒度小于8,及99重量百分比之颗粒小于44。5.如申请专利范围第1项之方法,其中通道洗涤塔之整体流动速度为每秒达6公尺。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该塔更包含垂直定向之水份排除器,而且该排除器有效转变烟气之流动方向至偏离塔之垂直轴至少38。7.如申请专利范围第1项之方法,其中在经过少于8小时之平均停留时间之后,自反应槽抽取浆液。8.如申请专利范围第1项之方法,其中再循环流包含少于5%之悬浮固体。9.如申请专利范围第1项之方法,其中反应槽之浆液之pH在5.8至6.3之范围内。10.一种降低烟气内SOx(硫氧化物)浓度之单回圈、开放塔、逆流石灰石湿洗法,包含:(a)以大于每秒4.5公尺之整体流动速率导引含SOx之烟气流向上通过垂直洗涤塔;(b)于该塔之垂直洗涤部份引入细分碳酸钙、硫酸钙及惰性固体之水性浆液喷射滴,其具有重量中央直径6或更小之碳酸钙且含钙化合物对含硫化合物之莫耳比为至少1.1,以接触该烟气且该等喷射滴同时以相反于该烟气流动之方向向下通过该塔,该浆液藉由配置成两层且层与层间间隔小于2公尺之喷嘴来引入,而流体来自相邻喷嘴流体之喷射方向系上下交替;(c)于pH维持于5.0至6.3之反应槽内收集浆液;(d)在反应槽内经过少于6小时之平均停留时间之后,自反应槽抽取浆液;(e)令自反应槽抽取之浆液接受处理,以提供一富含细粒碳酸钙之再循环流,其具有重量平均粒度小于6之细粒碳酸钙,及富含硫酸钙颗粒之另一流,其具有重量中央直径25至55之硫酸钙颗粒;(f)至少一部份之富碳酸钙再循环流送回到此过程,该再循环流之含钙化合物对含硫化合物莫耳比例为至少1.4;及(g)以新鲜碳酸钙为进料来将碳酸钙引入系统中,其份量足以取代在洗涤部份溶于液相中且与液相中被吸收之SOx,相反应之碳酸钙,以及被抽取出且未被再循环之碳酸钙,该细分碳酸钙在引入时具有小于8之重量中央粒度。11.一种降低烟气内SOx浓度之湿洗法,包含:(a)以大于每秒4.5公尺之整体流动速率导引含SOx之烟气流向上通过垂直洗涤塔;(b)引入细微分割碳酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙、及非反应性固体之喷射水性浆液,相反于烟气流动方向而下降地通过塔,该碳酸钙颗粒之重量中央大小在1至8之范围内;(c)在接触烟气后,于pH维持于5.0至6.3之反应槽收集浆液;(d)藉由于反应槽内经过少于6个小时之停留时间后自反应槽中抽取浆液且令抽取之浆液接受水力旋流分离器处理,以提供一富含细粒碳酸钙之再循环流,其具有重量平均粒度小于6之细粒碳酸钙,及富含硫酸钙颗粒之另一流,其具有重量中央直径25至55之硫酸钙颗粒,此二种物流均具有溶解之氯化物,排除固体硫酸钙及一部份再循环流以移除可溶氯化物或非反应性固体,或两者,而维持浆液之高反应性;(e)以新鲜碳酸钙为进料来将碳酸钙引入系统中,其份量足以取代在洗涤部份溶于液相中且与液相中被吸收之SOx相反应之碳酸钙,以及被抽取出且未被再循环之碳酸钙,该细分碳酸钙在引入时具有小于8之重量中央粒度。12.一种降低烟气内SOx(硫氧化物)浓度之方法,包含:(a)提供一洗涤塔,包含气体入口导管、气体出口导管、及垂直洗涤部份,建构成可导引烟气流向上通过该垂直洗涤部份;(b)在该洗涤部份内安置喷射装置阵列,该阵列被建构成可引入细分碳酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙及非反应性固体之水性浆液喷射滴,其具有重量中央直径6或更小之碳酸钙且含钙化合物对含硫化合物之莫耳比为至少1.1,以相反于该烟气流动之方向向下通过该塔;(c)供应具有小于8之重量中央粒度之碳酸钙以为进料;(d)于该喷射装置阵列之下提供一反应槽,以在浆液于该垂直洗涤部份内与该烟气接触一段时间后收集浆液,该反应槽之大小适于SOx与碳酸钙反应以形成硫酸钙结晶,其重量中央粒径为所加入作为进料之碳酸钙颗粒之重量中央粒径値至少2倍大;(e)自反应槽抽取浆液及输送浆液至在该洗涤部份内之该喷射装置阵列;及(f)藉由自该反应槽抽取浆液,令抽取之浆液接受水力旋流分离器处理,以提供一富含细粒碳酸钙之再循环流,其具重量平均粒度小于6之细粒碳酸钙,及富含硫酸钙颗粒之另一流,其具有重量中央直径25至55之硫酸钙颗粒,测定再循环流之氯化物含量,依所测得之氯化物含量来排放一部份之再循环流,而维持反应槽中浆液之低氯化物含量。13.一种降低烟气内SOx浓度之湿洗法,包含:(a)以大于每秒4.5公尺之整体流动速率导引含SOx之烟气流向上通过垂直洗涤塔;(b)引入细分碳酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙及非反应性固体之水性浆液喷射滴,其具有重量中央直径6或更小之碳酸钙且含钙化合物对含硫化合物之莫耳比为至少1.1,且以相反于该烟气流动之方向向下通过该塔,于反应槽内浆液pH値系维持于5.0至6.3之范围;(c)在反应槽收集浆液;(d)藉由自该反应槽抽取浆液,令自反应槽抽取之浆液通过水力旋流分离器处理,以提供一富含细粒碳酸钙之再循环流,其具有重量平均粒度小于6之细粒碳酸钙,及富含硫酸钙颗粒之另一流,其具有重量中央直径25至55之硫酸钙颗粒,测定再循环流之氯化物含量,依所测得之氯化物含量来排放一部份之再循环流,而维持反应槽中浆液之低氯化物含量;(e)将一部份之再循环,其含钙化合物对含硫化合物莫耳比例大于1.3,送回反应槽;(f)自水力旋流分离器抽取富硫酸钙之流,以回收硫酸钙;及(g)将新鲜之碳酸钙引入系统,其份量足以取代被取出之钙量,该细分碳酸钙具有小于约10之重量中央粒度。14.一种用于降低烟气内SOx在浓度之湿洗装置,包含:(a)洗涤塔,其包含气体入口导管、气体出口导管、及垂直洗涤部份,被建构以导引烟气流向上通过该洗涤部份;(b)位于该洗涤部份内之喷射装置阵列,被建构以可引入细分碳酸钙之水性浆液喷射滴,其具有重量中央直径6或更小之碳酸钙且含钙化合物对含硫化合物之莫耳比为至少1.1,以相反于该烟气流动之方向向下通过该塔;(c)一反应槽于该喷射装置阵列之下方,以在浆液于该垂直洗涤部份内与该烟气接触一段时间后收集浆液,该反应槽之大小适于SO2,与碳酸钙反应以形成石膏结晶,其重量中央粒径为所加入作为进料之碳酸钙颗粒之重量中央粒径値之至少两倍大;(d)供应具有小于10之重量中央粒度之碳酸钙至反应槽以作为进料之装置;(e)喷射浆液供应装置,其包含至少一个泵及伴随之导管,以自反应槽抽取浆液及输送浆液至位于该洗涤部份之内之该喷射装置阵列;(f)浆液品质维护系统,其包括一水力旋流分离器可在该反应槽将该浆液分离成富含细粒碳酸钙之物流,其具有重量平均粒度小于6之细粒碳酸钙,及富含较大硫酸钙颗粒之另一流,其具有重量中央直径25至55之硫酸钙颗粒,至少一个泵及伴随之导管,以自反应槽抽取浆液及输送浆液至水力旋流分离器,一再循环导管从该水力旋流分离器通至该反应槽以自该水力旋流分离器携带出富碳酸钙之再循环流,一排放导管与该再循环导管连通而且用于去除一部份来自该水力旋流分离器循环导管之再循环流,以自该水力旋流分离器去除硫酸钙浆液。图式简单说明:第一图为本发明方法之较佳实施例之略示图,其使用单回圈、开放塔、逆流石灰石湿洗器;第二图为第一图所示型式之洗涤塔之较详细略示图;第三图为第二图之塔所示之两个喷射高度的喷射喷嘴配置之部份侧视图;第四图为第二图所示型式之喷射塔用之两个喷射高度的底平面图;及第五图为第一图与第二图之喷射塔所示之雾沫分离器之正视图。
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