Způsob využití tepla a úpravy teplotního režimu při odsiřování spalin magnezitovým způsobem

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(22) Přihláleno za as as a 01 n 53/34°°n (45) vydnno 15 os 39 ,AOIIW W 5 Auwrvynikzu NAJMR STANISLAV ing MNIBBK pod Brdy, PETIOKQ KAREL ingoc JAN ing suuaánnx VACLAV ing PRAHA,ENIL JIRÍ ing., onozpůsob že využití tepla a úpravu toplotniho režimu pil odsiłování spalín mngnezitovým způsobem tak. aby v procesu vznikol hexnhydxât Itłlčttnnu hołočnatého. neodnífené Ipaliny se vedou do výměníku topla kategorie plyn-plyn, kde na ochladí proutfadniogvín odsíłených spalín na teplotu pod 150 C. I výhodou na GS ął 100 °C,n současně se zde gdsłřenâ spaliny ohřejí nu teplotu nad 10 c,i výhodou na 90 ai 120 °c, načeä na takto ochlnzcnć naodsíte-ně opaliny vedou k odsíłeni a předehřátá odstřené apaliny na vodou na komin. Část odniłcných n vo výn§ñtku~cop 1 a ptedehłá~ tých spalín na teplotu nad 70 °c v množství 4 al 20 O z celkového mnołutví se vrací A pllddvi do odaiłenýoh polia před jejich znvcdentm do výměníku tepla.vynález řeší využití tepla a úpravu teplotního režimu pži odsitování spalin naqneritovým způsobem tak, aby v procesu vznikal hexanydrát siřićitanu hoŕečnatého Mgs 03.6 H 20.Jsou znamy dvě varianty maqneritového zpúaobu odsiřování spalín, která se liší ve způsobu zpracování siřičitanu hołečnatěho, vzníkajícího při odsiřovdni.Obecně používaný způsob, nazývaný uzavřený /cyklický/p tepelně štěpí siřičitan hofečnatý za vzniku oxidu siřičitěho 502 a oxidu hořečnatého Hgo. oxid siřičitý se dále zpraoováva na kyselinu sírovou B 2504 a oxid hořečnatý se vrací zpět do odsitovocího procesu.Novější způsob podle čs. A 0 238 515, nazývaný otevłený /zkracený/, odvádí siłičitan hołečnatý z odsiřovacího procesu jako produkt a potřebný oxid hołečnatý dodává do procesu ve formě páleného maqnezitu.Vlastní odsiłovací proces, tj. vypírka oxidu siŕičitáho ze spalin sbsorpění suspenzí, je pro obě alternativy stejná. spaliny vyetupující z kotle se v suchých odlučovačiqh zbaví převážně části popílkp a pak vstupují do ehsorbéru, kde se kontaktují s absorpční suspenzí,která obsahuje jako aktivní složku oxid hořečnatý. zde v závislosti především na teplotä absorpční suspenze může vzniknout bud trihydrat nebo hoxahydxát siřiěitanu hołečnatáho,případně směs obou těchto hydratd. Płi teplotě pod 55 °c vznikl hexahydrdt, rozmezí teplot55 až so °c je hraniční, kdy mohou vznikat oba hydraty, a nad 60 °C vzniká trihydrát siričitanu hořsčnatâho. vrniklý druh hydratu však podstatnou mšrou ovlivñuje fyzikalní a mechanické vlastnosti absorpční suspenre a u otevłené technologie i kvalitu produktu. Tríhydrát sifičitanu hošečnatého tvoří krystalky o velikosti několika mikrometrů hexahydrát má velikost krystalůo jeden až tři řády vyšší. Vzhledem k tomu, že nbsorpční suspense se dále spracováva sedimentocí nebo íiltrací, je žádoucí. aby zde vznikol hrubozrnný hexahydrát sižičltanu hořečnatého. Vznik hexahydrátu mt obzvldštní význam při otevřené magneritové technologii odsiřováníIpalin, kde se surový siřičitan hoĺečnatý spracováva tzv. horkou rafinací podle če.no 209 952 na produkt vysoké čistoty. V současné době se však provozovani odsirovacíhoprocesu za vzniku pouze hexahydrátu sižičitanu hošečnatého nedarí, realizované jednotky nagneritové odsiłovací technologie pracuji s trihydrátem nebo směsi obou hydrátů siřičitanu hołečnatého. Důvodem je především příliš vysoká teplota cirkulující absorpční suspenoe, ktoré se podle provozních parametrů kotelny a zejména druhu paliva pohybuje v rozmer 57 až63 °c. Její snížení u obou dosavadnich zpdrobd magnezitové odsiřovací technologie neníani teoreticky možná r tyzikdlnlch důvodů. Jednostupňový i dvouotupňový absorbér, ve kterémse kontaktují horké speliny s cirkulujicí absorpční suepenrí, se chová jako adiabatický výparník a zároveň jako velice výkonný kontaktní výměník tepla. V důsledku toho nejnižší teplota, na kterou se spaliny mohou při průohodu absorbérem ochladit, je teplota adiabatického nasyceni spalín, tj. 57 až 63 °C. V tomtéž rozmezi teplot se potom pohybuje i teplota suspenze vystupující 2 absorberu. za těchto podmínek neni moiné získat v procesu trvale pouze hexahydrat siřičitanu hofečnatého.Další nevýhodou současných magnezitových způsobůodsiłování spalín je nutnost ohřevu odoiłených spalin na vhodnou komínovou teplotu, tj. 70 až 120 °c, potłebnou k tomu, aby bylo zabranšno kondenaaci vodní páry v kominš Ápbyl zaručen dostatečný rozptyl odsířených spalin v atnoeféłe. To se provádí bud nepřímou parou ve výměníku tepla, neho se za tím účelom spaluje zemní plyn a tyto spaliny se nísi se spalinami odsítenými.Uvedené nevýhody odstraňuje způsob podle vynálesu, jehož podstata spočíva v tom, še neodslłsné spaliny se vedou do výměníku tepla kategorie plyn-plyn, kam jsou zároveň vedeny odsífené spaliny, ktoré zde ochladí spaliny neodsíłené na teplotu pod 150 °c, e výhodou na teplotu B 5 až 100 °c. Tím současně dojde k ohłevu odsířených spalin na nutnou komínovou teplotu, tj. nad 70 °C, s výhodou 90 až 120 °C. Ochlazeně neodsíŕené spaliny se potom vedou k odsífeni do absorbéru a předehřáté odsižené spaliny se vedou do komina.Ve výměníku tepla se sníží entalpie neodsířenýoh spalin před vstupem do absorbéru ažo 20 V důsledku toho se teplota adiabatického nasyoení spalín v absorbéru a tudíž i teplota ebaorpční euapenze eníží o 6 až 15 °C. Toto snížení je postačující k tomu, aby při odsiřovaoím procesu vsnikal žádaný hexahydrát eiłičitanu hořečnetého.Jako výměník tepla pro maqnesitovou technologií odsiłování spalín podle vynálezu lzepoužít V zásade všechny známe typy regenerativní i rekuperační. Odsířené spaliny vstupujícído výměníku tepla mají teplotu blízkou nosnánu bodu, čímž jsou dány zvýšené nároky na korozní odolnost jak płívodního plynového potrubí, tak výměníku tepla. Vliv této neqativní skutečnosti lze významná omezit tím, že se část odsířených a již ve výměníku płedehłátých spalín v množství 4 až 20 1 z celkového množství vrací a pridáva do odsíłených spalín před výměník tepla.Tím se zvýií teplota vlhkých odsířených spalín o 3 až 7 °c nad rosný bod a tudíž ve výměníku ani v přívcdním potrubí nedojde ke kondensaci vodních pat.Výhodou způaobu podle vyndlezu je vznik hexahydrátu siłičitanu hořečnatého o velikostikryntalů o jeden až tží řády vyšli. než je tomu u trihydrdtu siřičitanu hoiečnatého. Tímjsou dány leplí možnosti dalšího zpracování absorpční směsi sedimentací, nebo Eiltrací.Vznik hexahydratu dále významne ovlivñuje čistotu produktu u otevřeně maqnezítovć technologie odsiřování spalín, kde ee odsířením získaný siřičítan hořečnatý čistí oddelením jeho roztoku od pevných nečlstot. Právě pouze hexahydrát eiřlčitanu hołečnetého je schopen tvořit pžosycené roztoky o obsahu až 8 hot 3 siłičitanu hořečnatého nežádoucí.schopnost hexahyarátu siřičitanu hořečnatébo tvořit přeeycené roztoky, kde je koncentracelontu SOŠ- až o jeden řád vyšší, než je tomu u trihydrátu siłlčitanu hořečnatého, příznivé ovlivñuje 1 stupeň odsíłení, doeažený způsobem podle vyndlezu. Je známa, že při odsiłování spalín maqnezitovým zpdsobm je ze sledu probíhajících reakcí řidicím dějem reakce oxidu siričitého se siřiěitanovým aniontem obsaženým V kapalné fázi absorpční euspenze podle rovniceU donavądního magnezitového způsobu odsiřování spalín, který pracuje s trihydrátem, se koncentrace rozpuitěněho siřičitanu hoŕečnatého pri teplote 57 až 63 °c pohybuje kolem0,8 hmot. 5 /viz. obr., kłivką 2/, kdežto u způsobu podle vynćlezu, který pracuje s hexahydrátem, to je při teplote o 6 až 15 °c nižší, kolem 1,2 hmot. 8 /viz. obr., křivka ll. Toto zvýšení koncentrace siłičitanu hořečnatého v roztoku až o 50 8 /relativních/ znamená významné zvýšení aktivní složky /aniontu SOŠ/, která vàže oxid eižičitý, čímž dochází ke zvýšení účinnosti l rychlosti odsífení spalín.Dále je płínosem způeobu podle vynálezu ta skutečnost. že k ohřevu odsířených spalín na vhodnou.komínovou teplotu a k ochlazení neodsífených epalin na žádanou teplotu není třeba dalších médií ani přívod žádné energie.Na připojeném výkresu je graficky znázorněna teplotní závislost rozpuetnosti hydrátů eiřičltanu hořednatého ve vodě, kde kfivka la-představuje rovnovâžnou rozpuetnost hexahydrátu sižičitann hořečnatého, lb jeho metestabilní rozpustnost, a křivka 2 znázorňuje rozpuetnost trihydrátu sířičitanu hořečnatého.Způsob podle vynálezu je oevětlen V následujícím příkladu provedení. Do odsiŕovací jednotky sestávající z elektrcodlučoveče popílku, absorbéru, zásobníku absorpční suspenze,oběhového čerpadla e spalovací komory na zemní plyn. se uvádělc 2 080 kq/h spalín o teplotě 150 °C a produkovalo se 469 kg/h suepenze, která obsahovsla 3,1 hmot. trihydrátu siřičitanu hořečnatéhc ajeji teplota byla 60 °C, přičemž koncentrace sižičitanových anlontů v abaorpční suspenzi byla 0,85 hmot. S a dosáhlo se stupně odsífení spalín na 91 t. Do této jednotky byl mezi elektroodlučovač popílku a absorhér včleněn výměník tepla. Při ustáleném provozu takto doplněného zařízení a při odsiřovâní stejného množství spalín o stejné teplotě i složení,jako před úpravou, byla teplote sbeorpční suepenze 50 °Ca RTG difrakční kvantitativníanalýzo bylo zjištěno, že pevná fáze obsahuje hexahydrát siŕlčitanu hořečuetého bez příměeitrihydrátu. Teplota odsiřených spalín za výměnikem tepla byla 120 °C, takže původní spalovąctkomora na zemní plyn byla odstavena n odsiřené npaliny se vedly přímo do komína. koncentracesiłičitanových aniontü v ąbsorçčni suspenzi byla 1.15 hmot. i A dosáhlo sa utupně odsíření spalín na 98 .1. Způsob využití tepla a úpravy teplotního režimu při odsiłcván spalín magnezitovým způsobem, vyznačený tim, že neodsiřené apaliny se vedou do výměníku tepla kategorie plyn-plyn,kde se ochladí prostřednictvím adsířených spalín na teplotu ppd 150 °C, 3 výhodou na 85 až 100 °C, a současně se odsířené spaliny ohřejí na teplotu nad 70 °c, s výhodou na 90 až 120 °C, načež se takto ochlazené neodsiřené spaliny vedou k odsíŕení a předehřáté odsižené epaliny se vedou na komín.2. způsob využití tepla podle bodu 1, vyznačený tím, že část odalžených a ve výměníkutepla pfedehřátých spalín na teplotu nad 70 °C V množství 4 až 20 Q 2 celkového množství se vraci a přidává do odetřených spalín před jejich zavedením do výměníku tepla.

MPK / Značky

MPK: B01D 53/34

Značky: úpravy, magnezitovým, teplotního, odsířování, způsob, režimu, využití, tepla, spalin, způsobem

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-260570-zpusob-vyuziti-tepla-a-upravy-teplotniho-rezimu-pri-odsirovani-spalin-magnezitovym-zpusobem.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob využití tepla a úpravy teplotního režimu při odsiřování spalin magnezitovým způsobem</a>

Podobne patenty