установка мокрого типа для обессеривания топочных газов и способ использования твердого обессеривающего вещества

Формула изобретения

1. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в котором отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой, как котлы, приводится в сопротивление с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, после чего поглощающая жидкость, содержащая поглощенную таким образом окись серы, подвергается нейтрализации, отличающийся тем, что твердое обессеривающее вещество избирательно оставляют в зоне нейтрализации поглощающей жидкости и избирательно выводят из упомянутой зоны нейтрализации поглощающую жидкость, содержащую воду в качестве основной составляющей, и твердые продукты, образованные окисью серы.

2. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в котором отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой, как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, отличающийся тем, что окисляют поглощающую жидкость после поглощения в ней отработанного газа и нейтрализуют окисленную таким образом поглощающую жидкость твердым обессеривающим веществом, которое избирательно оставляют в зоне нейтрализации поглощающей жидкости, выводят из упомянутой зоны нейтрализации поглощающую жидкость, содержащую воду в качестве основной составляющей, и твердые продукты, образованные окисью серы, и поглощающую жидкость, содержащую воду в качестве основной составляющей, повторно контактируют с отработанным газом.

3. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.1 или 2, отличающийся тем, что в зоне нейтрализации предотвращают покрытие частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества.

4. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.3, отличающийся тем, что формируют поток поглощающей жидкости от донной части зоны нейтрализации к ее верхней части, либо совместно с упомянутым потоком поглощающей жидкости или иным образом формируют поток воздуха или газа от донной части зоны нейтрализации к ее верхней части для предотвращения покрытия частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества, а поглощающую жидкость нейтрализуют.

5. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.3, отличающийся тем, что зону нейтрализации взбалтывают изнутри для предотвращения покрытия частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества.

6. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.1 или 2, отличающийся тем, что зону нейтрализации делят на множество отделений для предотвращения покрытия частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества независимо в каждом отделении.

7. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.1 или 2, отличающийся тем, что в поглощающую жидкость подают карбоновую кислоту и/или ее соль.

8. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.7, отличающийся тем, что либо количество твердого обессеривающего вещества, либо скорость потока поглощающей жидкости регулируют для того, чтобы поднять значение pH поглощающей жидкости перед поглощением окиси серы в отработанном газе выше, чем постоянная pK_a диссоциации карбоновой кислоты.

9. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.1 или 2, отличающийся тем, что в зоне нейтрализации определяют концентрацию растворенного кислорода в поглощающей жидкости для управления объемом воздуха для оксиления поглощающей жидкости, которая поглощает окись серы в отработанном газе.

10. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.1 или 2, отличающийся тем, что твердым обессеривающим веществом является известняк, а продуктом реакции является гипс.

11. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п. 1 или 2, отличающийся тем, что твердое обессеривающее вещество имеет диаметр частиц больше, чем диаметр частиц твердого продукта, образуемого реакцией нейтрализации.

12. Способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.1 или 2, отличающийся тем, что выполняют тракт вертикального типа для потока отработанного газа, в котором отработанный газ вводят из нижней части и выпускают из верхней части, или отработанный газ вводят из верхней части и выпускают из нижней части, либо тракт горизонтального типа для потока отработанного газа, в котором отработанный газ протекает не вертикально.

13. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в которой отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой, как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, после чего поглощающая жидкость, содержащая поглощенную таким образом окись серы, подвергается нейтрализации, отличающаяся тем, что содержит зону нейтрализации поглощающей жидкости, а которой избирательно оставляют твердое обессеривающее вещество и избирательно выводят поглощающую жидкость, содержащую воду в качестве основной составляющей и твердые продукты, образованные окисью серы.

14. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в которой отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой, как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, отличающаяся тем, что содержит зону поглощения для контактирования поглощающей жидкости с отработанным газом, чтобы поглощать окись серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, зону окисления для окисления поглощающей жидкости, содержащей поглощенную таким образом окись серы, зону нейтрализации для нейтрализации упомянутой окисленной поглощающей жидкости обессеривающим веществом, избирательного оставления твердого обессеривающего вещества и избирательного выведения поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей и твердые продукты, образованные из окиси серы, и канал циркуляции поглощающей жидкости для подачи поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей и твердые продукты, образованные из окиси серы.

15. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.14, отличающаяся тем, что поглощающая зона содержит область контактирования газ - жидкость между отработанным газом и распыляемой поглощающей жидкостью.

16. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.15, отличающаяся тем, что в области контактирования газ - жидкость установлена решетка для контактирования газ - жидкость между отработанным газом и поглощающей жидкостью.

17. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что в зоне нейтрализации установлена трубка системы барботирования для введения отработанного газа в поглощающую жидкость.

18. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что в зоне нейтрализации предусмотрено средство для предотвращения покрытия частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества.

19. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.18, отличающаяся тем, что средство для предотвращения покрытия частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества содержит разветвленный распределяющий тракт потока поглощающей жидкости, который разветвляется по всей донной части слоя, содержащего твердое обессеривающее вещество, для формирования струи поглощающей жидкости, распределяющейся от упомянутой донной части к вышележащей части, и разветвленный распределяющий тракт потока воздуха или воды, который разветвляется, вместе с упомянутым разветвленным распределяющим трактом поглощающей жидкости или независимо, по всей донной части упомянутого слоя твердого обессеривающего вещества для формирования струи распределяющегося воздуха или распределяющейся воды.

20. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.19, отличающаяся тем, что разветвленный распределяющий тракт потока поглощающей жидкости содержит вертикальную трубку, снабженную на ее конце распределяющим отверстием для выбрасывания поглощающей жидкости вверх или вниз, а в зоне нейтрализации напротив упомянутого распределяющего отверстия установлена отражающая пластина.

21. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.18, отличающаяся тем, что средство для предотвращения покрытия частицами продуктов реакции твердого обессеривающего вещества в зоне нейтрализации содержит взбалтывающую лопасть или скребок, установленные в зоне нейтрализации, либо зона нейтрализации содержит вращатель.

22. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что твердое обессеривающее вещество загружается в каждое из множества отделений зоны нейтрализации.

23. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что предусмотрена зона подачи для подачи твердого обессеривающего вещества в зону нейтрализации, и упомянутая зона подачи снабжена смывным блоком для предотвращения отложения на поверхности ее стенок твердого обессеривающего вещества.

24. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что твердым обессеривающим веществом является известняк, а продуктом реакции является гипс.

25. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что твердое обессеривающее вещество имеет средневзвешенный диаметр частиц 0,5 мм или больше.

26. Установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающаяся тем, что выполнен тракт вертикального типа для потока отработанного газа, в котором отработанный газ вводится из нижней части и выпускается из верхней части, или отработанный газ вводится из верхней части и выпускается из нижней части, либо тракт горизонтального типа для потока отработанного газа, в котором отработанный газ протекает не вертикально.

27. Способ остановки работы установки мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, отличающийся тем, что работу установки мокрого типа для обессеривания топочных газов останавливают после обнаружения того, что значение pH поглощающей жидкости, поглотившей окись серы, поднимается выше заданного значения, когда работа установки мокрого типа для обессеривания топочных газов по п.13 или 14 остановлена.

28. Способ остановки работы установки мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.27, отличающийся тем, что работу установки мокрого типа для обессеривания топочных газов останавливают, когда обнаружено, что значение pH поглощающей жидкости, поглотившей окись серы, выше 4,0.

29. Способ работы установки мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14, отличающийся тем, что твердое обессеривающее вещество в зоне нейтрализации взбалтывают для примерного выравнивания высоты твердого обессеривающего вещества по всей зоне нейтрализации, когда установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.13 или 14 начинает работать или во время ее работы.

30. Способ работы установки мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества по п.29, отличающийся тем, что определяют одно или более двух значений потери давления твердого обессеривающего вещества в зоне нейтрализации, момент перемешивающего устройства, удельный вес поглощающей жидкости и вязкость поглощающей жидкости для определения условий перемешивания твердого обессеривающего вещества, и когда наблюдают, что высота слоя твердого обессеривающего вещества неодинакова по зоне нейтрализации, в слой твердого обессеривающего вещества вдувают поглощающую жидкость, газ или воду, либо слой твердого обессеривающего вещества взбалтывают перемешивающим устройством.

Приоритет по пунктам:

28.02.95 - по пп.1, 2, 7, 8, 10 - 18, 24 - 29;

11.05.94 - по пп.3, 5, 9;

11.05.95 - по пп.6, 22, 23, 30.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установке мокрого типа для обессеривания топочных газов и способу, использующим твердое обессеривающее вещество, и в частности, к установке мокрого типа для обессеривания топочных газов и к способу использования твердого обессеривающего вещества для экономичного удаления окислов серы в топочных газах, выходящих из аппаратуры горения, такой как котлы, при высоком качестве обессеривания, сниженной мощности для измельчения твердого обессеривающего вещества, такого как известняк, и меньшем снижении качества обессеривания из-за алюминиевых и фторовых составляющих в поглотителе.

Существующий уровень техники

Окислы серы (обозначаемые далее просто как SO₂) в топочных газах, вырабатываемых в результате сгорания ископаемого топлива в тепловых силовых установках и т. д., являются одним из основных источников, вызывающих глобальные проблемы окружающей среды, такие как загрязнение воздуха, кислотные дожди и т.п. Таким образом, изучение способов обессеривания топочных газов для удаления из них SO₂ и разработка установок обессеривания топочных газов являются важными вопросами.

В качестве таких способов обессеривания топочных газов предложены различные технологические приемы, хотя главным является обработка мокрого типа. Обработка мокрого типа включает в себя натриевый, кальциевый и магниевый способы, использующие в качестве поглотителей соответственно натрий, кальций и магний. Натриевый способ превосходен прежде всего по реакционной способности между поглотителем и SO₂, но используемые натриевые составляющие очень дороги. Вот почему в системах обессеривания топочных газов больших котлов в силовых установках наиболее широко применяется кальциевый способ, использующий относительно дешевые кальциевые составляющие, такие как углекислый кальций.

Способ обессеривания, использующий такие кальциевые составляющие в качестве поглощающей жидкости, в общем случае подразделяется на системы с распылением, с увлажненной стенкой и с барботированием в зависимости от различий в способе контактирования газа и жидкости. Хотя каждая система имеет свои выдающиеся отличительные свойства, система с распылением значительно популярнее и надежнее и потому имеет наиболее широкое применение в мире. Обычная система обессеривания с распылением когда-то содержала три башни: градирню для охлаждения отработанного газа и удаления из него пыли, башню обессеривания для распыления поглощающей жидкости в отработанном газе для взаимодействия с SO₂ и башню окисления для окисления сернистокислого кальция, образованного в башне обессеривания. Недавно разработана однобашенная система обессеривания (способ окисления в резервуаре), в которой башня обессеривания осуществляет функции охлаждения и окисления и которая является теперь наиболее популярным способом в качестве системы с распылением.

Фиг. 39 показывает пример обычной однобашенной установки обессеривания с распылением. В общем случае такая однобашенная система обессеривания содержит корпус 1 башни, впускную трубу 2, выпускную трубу 3, распыляющую форсунку 4, насосы 5 поглотителя, циркуляционный резервуар 6, мешалку 7, воздуходувку 8, влагопоглотитель 9, спускную трубку 10 поглотителя, спускную трубку 11 гипса, подающую трубку 12 известняка, обезвоживатель 13 и т.п. Несколько распыляющих форсунок 4 размещены в горизонтальном направлении, а несколько их ярусов загружены в вертикальном направлении. Мешалка 7 и воздуходувка 8 соединены с циркуляционным резервуаром 6, расположенным в нижней части башни обессеривания, где находится поглощающая жидкость, тогда как влагопоглотитель 9 установлен в наивысшем положении башни обессеривания или в выпускной трубе 3.

Отработанный газ А, выпускаемый из котла, вводится в корпус 1 башни обессеривания из впускной трубы 2 и выходит через выпускную трубу 3. В ходе такого процесса поглощающая жидкость накачивается из насоса 5 поглощающей жидкости через спускную трубку 10 поглощающей жидкости и распыляется в этой башне через множество форсунок 4 для получения газожидкостного контакта поглощающей жидкости и отработанного газа А. При этом распылении SO₂ избирательно поглощается поглощающей жидкостью из отработанного газа А до образования сернистокислого кальция. Поглощающая жидкость, содержащая образованный таким образом сернистокислый кальций, остается в циркуляционном резервуаре 6, где при взбалтывании мешалкой 7 сернистокислый кальций в поглощающей жидкости окисляется воздухом В, подаваемым воздуходувкой 8, до образования гипса С. Обессеривающее вещество, такое как известняк D, добавляется в поглощающую жидкость в циркуляционном резервуаре 6 через подающую известняк трубу 12. Часть поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 6, где находятся также известняк D и гипс С, вновь закачивается насосом 5 поглощающей жидкости к распыляющей форсунке 4 через спускную трубку 10 поглощающей жидкости, тогда как другая ее часть закачивается в обезвоживатель 13 через спускную трубку 11. Малые капельки поглощающей жидкости, измельчаемые распыляющей форсункой 4, увлекаются отработанным газом А и собираются влагопоглотителем 9, расположенным на верхней части башни обессеривания.

Вышеописанному аналогу присущи следующие недостатки.

(1) Поглощающая жидкость содержит не только двууглекислый кальций (известняк), который поглощает SO₂, но и значительное количество гипса, который ничего не вносит в поглощение. Если в поглощающей жидкости увеличивается пропорция известняка, чтобы улучшить качество обессеривания, то качество гипса снижается до непригодного уровня.

(2) Для измельчения известняка потребляется значительная энергия питания.

(3) Когда в поглощающей жидкости имеются еще и алюминиевые и фторовые составляющие, на поверхностях известняковых частиц образуются неактивные смеси, содержащие алюминий и фтор, что ухудшает качество обессеривания.

Соответственно, цель настоящего изобретения состоит в обеспечении установки и способа обессеривания топочных газов для того, чтобы разрешить вышеописанные традиционные проблемы, и в экономичном достижении более высокого качества обессеривания.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении установки и способа обессеривания топочных газов, способных повысить качество обессеривания без снижения качества твердых продуктов, получаемых из твердого обессеривающего вещества.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в обеспечении установки и способа обессеривания топочных газов с высоким качеством обессеривания, способных снизить затраты на питание для измельчения твердого обессеривающего вещества.

Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в обеспечении установки и способа обессеривания топочных газов с высоким качеством обессеривания, способных легко разделять твердое обессеривающее вещество, содержащееся в поглощающей жидкости, и образованные из твердого обессеривающего вещества твердые продукты.

Другие цели настоящего изобретения будут описаны в нижеследующих примерах.

Раскрытие изобретения

Для достижения вышеописанных целей согласно первому аспекту и признаку настоящего изобретения имеет место способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в котором отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, после чего поглощающая жидкость, содержащая поглощенную таким образом окись серы, подвергается нейтрализации, которая включает в себя избирательное оставление твердого обессеривающего вещества в зоне нейтрализации поглощающей жидкости и избирательное выведение из упомянутой зоны нейтрализации поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей и твердые продукты, образованные окисью серы.

Далее, имеет место способ мокрого типа обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в котором отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, который включает в себя окисление поглощающей жидкости после поглощения в ней отработанного газа, нейтрализацию окисленной таким образом поглощающей жидкости твердым обессеривающим веществом, которое избирательно оставляется в зоне нейтрализации, избирательное выведение твердых продуктов, образованных из окиси серы и поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей, и повторное контактирование выведенной таким образом поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей, с отработанным газом.

Также имеет место установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в которой отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, после чего поглощающая жидкость, содержащая поглощенную таким образом окись серы, подвергается нейтрализации, каковая установка содержит зону нейтрализации поглощающей жидкости для избирательного оставления твердого обессеривающего вещества и избирательного удаления поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей, и твердых продуктов, образованных окисью серы.

Кроме того, имеет место установка мокрого типа для обессеривания топочных газов с использованием твердого обессеривающего вещества, в которой отработанный газ, выпускаемый из аппаратуры горения, такой как котлы, приводится в соприкосновение с поглощающей жидкостью для поглощения окиси серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, каковая установка содержит зону поглощения для контактирования поглощающей жидкости с отработанным газом, чтобы поглощать окись серы из отработанного газа в поглощающую жидкость, зону окисления для окисления поглощающей жидкости, содержащей поглощенную таким образом окись серы, зону нейтрализации для нейтрализации упомянутой окисленной поглощающей жидкости обессеривающим веществом, избирательного оставления твердого обессеривающего вещества и избирательного выведения поглощающей жидкости, содержащей воду в качестве основной составляющей и твердые продукты, образованные из окиси серы, и канал циркуляции поглощающей жидкости для подачи в поглощающую зону поглощающей жидкости, содержащей воду и твердые продукты, образованные из окиси серы.

Твердое обессеривающее вещество, используемое в настоящем изобретении, предпочтительно имеет средневзвешенный диаметр частиц (именуемый далее просто средним диаметром частиц) более 0,5 мм. Вещество со средним диаметром частиц меньше 0,5 мм затруднило бы отделение обессеривающего вещества от продуктов реакции окисления, таких как гипс, и привело бы к уменьшению размеров частиц твердого обессеривающего вещества, такого как известняк, в процессе переноса, после его измельчения, к установке обессеривания топочных газов. Более предпочтительно, чтобы твердое обессеривающее вещество имело средний диаметр частиц более 1,0 мм. Твердое обессеривающее вещество со средним диаметром частиц более 10 мм снизило бы реакционную способность для нейтрализации поглощающей жидкости, которая поглощает SO₂ в отработанном газе, а кроме того, истирало бы подающую трубку твердого обессеривающего вещества, которая соединена с зоной нейтрализации установки обессеривания топочных газов. Соответственно, твердое обессеривающее вещество, используемое в настоящем изобретении, желательно имеет средний диаметр частиц от 0,5 до 10 мм. Однако присутствующее твердое обессеривающее вещество может содержать и частицы 0,5 мм или меньше, потому что данный желательный средний диаметр частиц является видом стандарта, который не ограничен строго.

Отработанный газ содержит много видов мелкодисперсных составляющих и в особенности - в случае котлов, сжигающих уголь, - огромное количество золы. Эта зола в основном удаляется посредством пылесборника перед башней обессеривания, но частично вносится в башню обессеривания и захватывается распылямой поглощающей жидкостью. Зола содержит алюминиевую (Al) составляющую, часть которой растворяется в поглощающей жидкости, когда в ней поглощается SO₂, снижая ее значение pH. С другой стороны, содержащийся в отработанном газе фтористый водород (HF) захватывается распыляемой поглощающей жидкостью и в присутствии вышеописанной Al составляющей реагирует с известняком до образования смесей, содержащих алюминий и фтор, обычно представленный, например, химической формулой: CaAlF₃(ОН)₂ CaF₂. Такие смеси откладываются на поверхности известняковых частиц, что снижает реакционную способность известняка. Изобретатели обнаружили, что эта реакция не связана с диаметром известняковых частиц. Однако обнаружено также, что смесь, содержащая алюминий и фтор, может удаляться известняком со средним диаметром частиц больше чем 0,5 мм, когда каждая известняковая частица в зоне нейтрализации контактирует с другими и истирается. Более мелкие известняковые частицы взвешены в поглощающей жидкости из-за меньшего диаметра ее частиц и ничего не вносят в это явление.

В настоящем изобретении желательно подавать твердое обессеривающее вещество в зону нейтрализации в виде суспензии или способом воздушного переноса в высушенном состоянии.

Объем твердого обессеривающего вещества, подлежащего подаче в зону нейтрализации, регулируется дозатором или операцией включения-выключения дробилки для твердого обессеривающего вещества, тогда как размер частиц твердого обессеривающего вещества управляется регулировкой скорости дробилки и т.п.

Известняк является типичным примером твердого обессеривающего вещества, используемого в настоящем изобретении. Так называемый известняк, используемый здесь, означает осадочную породу, содержащую углекислый кальций в качестве основной составляющей, и дополнительно содержит также в настоящем изобретении такие горные породы, которые содержат в качестве известняка углекислый магний. Соответственно, в используемый здесь известняк включен также доломит, который содержит в качестве основных составляющих CaCO₃ и MgCO₃. Поскольку известняк содержит примеси, которые влияют на реакционную способность обессеривания, желательно, чтобы CaCO₃, имеющий более высокую реакционную способность, был обнажен на твердой поверхности путем измельчения известняка. Однако, поскольку твердое обессеривающее вещество с меньшим размером частиц легче включается в твердые продукты, такие как гипс, эти более мелкие частицы должны быть предварительно отделены и удалены, пусть даже они обладают большей реакционной способностью. С другой стороны, чрезмерно большие частицы портили бы зону подачи твердого обессеривающего вещества, поэтому желательно, чтобы зона подачи была снабжена фильтром или циклоном для разделения твердого обессеривающего вещества.

Главные реакции, происходящие в установке обессеривания топочных газов согласно настоящему изобретению, описываются следующим образом. Нижеследующие формулы (1) - (3) реакций представлены как типичные реакции для лучшего понимания настоящего изобретения, и считается, что все реакции, происходящие в установке обессеривания топочных газов, не всегда соответствуют формулам (1) - (3).

Реакции по этим формулам (1) - (3) будут описаны в примере, в котором в качестве твердого обессеривающего вещества используется известняк (CaCO₃). Поглощающая жидкость (которая содержит воду в качестве основной составляющей) поглощает SO₂ в отработанном газе до образования H₂SO₃, которая затем окисляется воздухом до H₂SO₄ (разведенная серная кислота). H₂SO₄ нейтрализуется посредством CaCO₃ до образования гипса (CaSO₄2H₂O).

(Реакция поглощения)

H₂O + SO₂ = H₂SO₃ (1)

(Реакция окисления)

H₂SO₃+1/2O₂ = H₂SO₄ (2)

(Реакция нейтрализации)

H₂SO₄ + CaCO₃ + H₂0= CaSO₄ 2H₂O + СО₂ (3)

Полученный таким образом гипс собирается и используется в качестве промышленного материала, такого как сухая штукатурка. Значительное включение известняка в гипс нежелательно ухудшает качество продукта. Так, в обычных обессеривающих установках необходимо, чтобы концентрация известняка в поглощающей жидкости с уровнем, при котором идт реакция нейтрализации, поддерживалась ниже заранее заданного значения (например, около 1/100 от концентрации гипса). Поглощающую жидкость, содержащую гипс и известняк, можно обрабатывать посредством разделителя, такого как влажный циклон, чтобы избирательно собирать гипс в поглощающей жидкости. Однако такое разделение неэффективно, потому что разность в диаметре между частицами известняка и гипса, используемыми в обычной установке обессеривания топочных газов, мала, а, сверх того, разделяющие устройства дороги.

Согласно настоящему изобретению частицы известняка избирательно остаются в зоне нейтрализации, где в установке обессеривания топочных газов значение pH поглощающей жидкости снижается вследствие поглощения окиси серы, а вода и образуемый из окиси серы гипс выводятся из системы. Это позволяет улучшить качество обессеривания, поддерживая в то же время качество гипса. В реальном процессе по настоящему изобретению известняк, используемый для нейтрализации поглощающей жидкости, которая поглощает SO₂ в отработанном газе, имеет больший средневзвешенный диаметр 0,5 мм, а предпочтительно 1 мм или больше, благодаря чему известняк и гипс легко разделяются (гипс имеет обычный средневзвешенный диаметр 30 - 100 мкм).

Далее, согласно настоящему изобретению, поскольку используется известняк с относительно большим диаметром частиц, нет нужды дробить его мелко, благодаря чему исключается мелкое дробление и сберегается мощность для дробления.

В настоящем изобретении можно загружать известняк в зону нейтрализации в объеме, достаточном для расходования в течение непрерывной работы продолжительностью около 20 часов при стандартных условиях. Поэтому характерным признаком настоящего изобретения является то, что не требуется точного управления подачей известняка в зону нейтрализации, даже если подача отработанного газа возрастает и значение pH поглотившей этот отработанный газ поглощающей жидкости заметно снижается.

Реакция по формуле (3) происходит на поверхности известняковых частиц в зоне нейтрализации. Непрерывный контакт поглощающей жидкости, содержащей H₂SO₄, с известняковыми частицами, поддерживает реакцию (3) и повышает качество обессеривания. Когда поглощающая жидкость протекает сверху вниз по известняковому слою в зоне загрузки известняка, известняковый слой уплотняется до образования областей, где поглощающая жидкость течет медленно и вообще не течет, что снижает качество обессеривания. Чтобы решить эту проблему уплотнения известнякового слоя, поглощающая жидкость, к примеру, течет в зоне нейтрализации с определенной скоростью потока или быстрее от дна известнякового слоя вверх для ожижения известняковых частиц, благодаря чему повышается качество обессеривания.

Поскольку в настоящем изобретении трудно определить высоту известнякового слоя и условия ожижения известняка на уровне нейтрализации, хотя и образуется жидкая подушка известнякового слоя, имеется возможность того, что поглощающая жидкость избирательно протекает в слое к части меньшей высоты. Далее, когда объем поглощающей жидкости, которая циркулирует в области, контактирующей с отработанным газом, не меняется, если поглощающая жидкость течет в известняковом слое в основном к части меньшей высоты (часть, содержащая меньший объем известняка), отношение известняка к поглощающей жидкости чрезмерно снижается. Это проявляется в снижении не только значения pH поглощающей жидкости, подаваемой в область, которая контактирует с отработанным газом, но и качества обессеривания.

Высоту известнякового слоя в целом в зоне нейтрализации можно практически выровнять (или сделать равномерной) и тем самым предотвратить снижение качества обессеривания путем использования более чем одного из следующих методов: вдувание газа, такого как воздух, в известняковый слой в зоне нейтрализации, выпускание жидкости, такой как вода, под напором в известняковый слой или перемешивание известняка посредством перемешивающего оборудования. Можно также взамен простого вдувания газа в известняковый слой выровнять (или сделать равномерной) высоту известнякового слоя в целом в зоне нейтрализации, вдувать газ к той части, где поглощающая жидкость выпускается под напором от дна вверх в зоне нейтрализации, чтобы подавать газ в известняковый слой вместе с поглощающей жидкостью. Используемое здесь перемешивающее устройство для известнякового слоя включает в себя мешалку, снабженную перемешивающими лопастями или скребками в зоне нейтрализации, оборудованием для вращения самой зоны нейтрализации и т.п.

Более предпочтительно выравнивание высоты известнякового слоя в целом в зоне нейтрализации осуществляется путем использования более чем одного из следующих методов: прежде всего, обнаружение ожиженного состояния известняка во множестве точек путем определения более чем одного фактора, выбранного из группы, состоящей из потери давления в известняковом слое во множестве точек ожижения, концентрации твердых веществ, удельного веса и вязкости поглощающей жидкости (потеря давления снижается в точках слабого ожижения), за чем следует вдувание газа, такого как воздух, или впускание жидкости, такой как вода, под напором в известняковый слой в точках, где условия ожижения плохие, либо перемешивание известняка посредством перемешивающего устройства.

Потеря P давления в части ожиженной подушки в общем случае выражается следующей формулой:

P = (удельный вес известняка - удельный вес поглощающей жидкости) х (высота известнякового слоя) х (1 - пористость).

Пористость в этой формуле является значением в состоянии текучести, однако произведение (высота слоя известняка) х (1 - пористость) одинаково при состояниях стационарности и текучести, и соответственно высота слоя известняка в состоянии стационарности может быть определена той же формулой. Иначе говоря, поскольку удельный вес известняка известен (около 2,7) и его пористость в состоянии стационарности составляет около 0,4, хотя и зависит от формы частиц, высота слоя известняка получается из определения потери P давления и удельного веса поглощающей жидкости. Далее, поскольку удельный вес поглощающей жидкости связан с концентрацией частиц (по существу концентрацией частиц гипса) или вязкостью поглощающей жидкости, такие концентрация или вязкость могут быть определены вместо удельного веса.

В поглощающей жидкости поддерживается перемешивание известняковых частиц, и влияние контактирования этих составляющих увеличивается путем использования более чем одного из следующих методов: вдувание газа, такого как воздух, в известняковый слой в зоне нейтрализации, выпускание жидкости, такой как вода, под напором в известняковый слой или перемешивание известняка посредством перемешивающего оборудования.

Далее, часть СО₂, растворенного в поглощающей жидкости, исключается для поддержания реакции нейтрализации и улучшения качества обессеривания путем вдувания газа, за исключением СО₂, такого как воздух, в известняковый слой.

Настоящее изобретение применимо также к установке обессеривания топочных газов, снабженной наружной башней окисления. Этот тип установки обессеривания содержит градирню для охлаждения и удаления влаги из отработанного газа, башню обессеривания для распыления поглощающей жидкости для реагирования с SO₂ в отработанном газе и башню окисления для окисления сернистокислого кальция, образованного в башне обессеривания. В установке обессеривания топочных газов с наружной башней окисления по настоящему изобретению происходят следующие основные реакции.

Поглощающая жидкость (содержащая воду в качестве основной составляющей) поглощает SO₂ в отработанном газе до образования сернистой кислоты (H₂SO₃), за чем следует реакция с сернистокислым кальцием (CaSO₃1/2H₂O) до получения гипосульфита кальция (Ca(HSO₃)₂). Затем гипосульфит кальция реагирует с известняком в зоне нейтрализации до образования сернистокислого кальция. Полученный сернистокислый кальций вновь подается в зону поглощения для реагирования с H₂SO₃, которая образуется путем поглощения SO₂ в отработанном газе. С другой стороны, часть сернистокислого кальция подается в башню окисления, где в него впоследствии добавляется сернистая кислота для регулировки ее значения pH. Наконец, серная кислота окисляется до образования гипса (CaSO₄2H₂O).

(Реакция поглощения)

H₂O + SO₂ = H₂SO₃

CaSO₃1/2H₂O+H₂SO₃= Ca(HSO₃)₂+1/2H₂O

(Реакция нейтрализации)

Ca(HSO₃)₂ + CaCO₃= CaSO₃1/2H₂O +CO₂

(Реакция окисления)

CaSO₃1/2H₂O + 1/2O₂ + 3/2H₂O = CaSO₄2H₂O

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является условным видом однобашенной установки мокрого типа для обессеривания топочных газов согласно примеру 1 настоящего изобретения.

Фиг.2 является сечением по линии а-а на фиг.1.

Фиг.3 является увеличенным видом подающей известняк трубы по фиг.1.

Фиг.4 является увеличенным видом измененной зоны нейтрализации по фиг.1.

Фиг.5 является модификацией фиг.4, взятой по линии b-b.

Фиг. 6 является графиком, представляющим взаимосвязь между значением pH поглощающей жидкости и процентной величиной обессеривания или концентрацией известняка в гипсе в примере 1 (сплошная линия) и в сравнительном примере 1 (пунктирная линия).

Фиг.7 является графиком, представляющим взаимосвязь между скоростью потока восходящего потока поглощающей жидкости в известняковом слое и процентной величиной обессеривания в примере 1.

Фиг. 8 является графиком, представляющим взаимосвязь между концентрацией составляющих Al и F в поглощающей жидкости и коэффициентом обессеривания в примере 1 (сплошная линия) и в сравнительном примере 1 (пунктирная линия).

Фиг.9 является технологической схемой установки обессеривания по примеру 2.

Фиг. 10 является графиком, представляющим изменение во времени в коэффициенте обессеривания в примере 2, причем сплошная линия показывает результат, полученный, когда известняковый слой остается в устройстве нейтрализации неподвижным, а пунктирная линия показывает результат, полученный, когда известняк в устройстве нейтрализации перемешивается.

Фиг. 11 является условным видом используемого в примере 2 устройства нейтрализации, снабженного мешалкой.

Фиг. 12 является условным видом используемой в качестве устройства нейтрализации в примере 2 вращающейся сушильной печи.

Фиг. 13 является условным видом используемой в качестве устройства нейтрализации в примере 2 установки обессеривания, в которой под циркуляционным резервуаром установлен скребок.

Фиг. 14 является условным видом используемой в примере 3 установки обессеривания.

Фиг. 15 является графиком, представляющим взаимосвязь между концентрацией растворенного в поглощающей жидкости кислорода после нейтрализации и коэффициентом обессеривания в примере 3.

Фиг. 16 является условным видом используемой в примере 4 согласно настоящему изобретению установки обессеривания с сеточной башней.

Фиг. 17 является условным видом установки обессеривания со струйным барботированием, используемой в примере 5 согласно настоящему изобретению, в которой отработанный газ вдувается под напором в поглощающую жидкость через трубу.

Фиг. 18 является условным видом горизонтальной (или поперечной) установки обессеривания, используемой в примере 6 согласно настоящему изобретению.

Фиг. 19 является условным видом установки обессеривания, используемой в примере 7, в которой в поглощающую жидкость подается карбоновая кислота или ее соль.

Фиг. 20 является графиком, представляющим взаимосвязь между отношением жидкость-газ (Ж/Г) (т.е. отношение в объеме распыленной поглощающей жидкости к отработанному газу) и коэффициентом обессеривания, когда в поглощающей жидкости изменяется концентрация муравьинокислого натрия в примере 7.

Фиг. 21 является графиком, представляющим изменение в коэффициенте обессеривания, когда значение pH поглощающей жидкости на входе устройства нейтрализации регулируется количеством известняка в примере 8.

Фиг. 22 является технологической схемой используемой в примере 9 установки обессеривания топочных газов, снабженной измерителем значения pH в распределяющей трубе.

Фиг. 23 является графиком, представляющим взаимосвязь между временем работы установки обессеривания и коэффициентом обессеривания, причем сплошной линией (а) и пунктирной линией (b) показана взаимосвязь между временем работы и коэффициентом обессеривания соответственно в примере 9 и в сравнительном примере 3.

Фиг. 24 является графиком, представляющим взаимосвязь между временем работы установки обессеривания и коэфиициентом обессеривания, причем сплошной линией (а) и пунктирной линией (b) показана взаимосвязь между временем работы и коэффициентом обессеривания соответственно в примере 10 и сравнительном примере 4.

Фиг. 25 является условным видом используемой в примере 11 установки обессеривания, в которой в известняковый слой вдувается воздух.

Фиг. 26 является увеличенным видом показанного на фиг. 25 устройства нейтрализации.

Фиг. 27 является графиком, представляющим изменение во времени коэффициента обессеривания установки обессеривания, причем сплошной линией (а) показано изменение, когда используемая в примере 11 установка обессеривания останавливается в работе на определенный период времени, а затем вновь запускается, пунктирной линией (b) показано такое же изменение в используемой в сравнительном примере 5 обычной установке (показанной на фиг. 39), а штрих-пунктирной линией (с) показано такое же изменение в примере 2, когда в известняковый слой через воздуходувное отверстие непрерывно вдувается воздух.

Фиг. 28 является условным видом используемой в примере 13 установки обессеривания, в которой устройство нейтрализации расположено рядом с корпусом башни обессеривания, а известняковый слой в устройстве нейтрализации перемешивается мешалкой так, что высота слоя выравнивается.

Фиг.29 является увеличенной нижней частью используемого в примере 14 циркуляционного резервуара, в котором под направленными вниз вертикальными трубками, прикрепленными к распределительной трубе, установлены конические отражательные пластины.

Фиг. 30 является графиком, представляющим взаимосвязь между углом Х отражательных пластин к плоскости дна циркуляционого резервуара и коэффициентом обессеривания в примере 14.

Фиг. 31 является модификацией примера 14, в которой конические отражательные пластины установлены над направленными вверх трубками, прикрепленными к распределительной трубе.

Фиг. 32 является сечением верхней части вертикальных трубок на фиг. 30 и 31.

Фиг. 33 является условным видом используемой в примере 15 установки обессеривания, в которой устройство нейтрализации размещено независимо рядом с циркуляционным резервуаром, причем лишь часть поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре циркулирует к форсункам, а остальная часть циркулирует к устройству нейтрализации.

Фиг. 34 является условным видом используемой в примере 16 установки обессеривания, в которой рядом с циркуляционной линией поглощающей жидкости к форсункам расположена обводная линия поглощающей жидкости, соединенная с верхней частью циркуляционного резервуара.

Фиг. 35 является условным видом используемой в примере 17 согласно настоящему изобретению установки обессеривания, снабженной наружной башней окисления.

Фиг. 36 является условным видом обычной установки обессеривания топочных газов, снабженной наружной башней окисления.

Фиг. 37 является примером системы начальной подачи известняка согласно настоящему изобретению.

Фиг. 38 является другим примером системы начальной подачи известняка согласно настоящему изобретению.

Фиг. 39 является условным видом обычной однобашенной установки мокрого типа для обессеривания топочных газов.

Фиг. 40 является изображением зоны нейтрализации согласно заявленному изобретению.

Описание предпочтительного выполнения изобретения

Настоящее изобретение будет теперь подробно описано посредством выполнений, но не направлено на ограничение этими выполнениями.

Пример 1.

Этот пример показан на фиг. 1 и 2, разрез взят по линии а - а на фиг. 1. Аналогично показанной на фиг. 39 обычной башне обессеривания представленная в этом примере установка содержит корпус 1 башни, впускную трубу 2, выпускную трубу 3, распыляющую форсунку 4, насос 5 поглощающей жидкости, циркуляционный резервуар 6, мешалку 7, воздуходувку 8, влагопоглотитель 9 и т.п., а также снабжена собирающей жидкость пластиной 14, вводной трубой 15, патрубком 16, показанным на фиг. 2, и распределяющей трубой 17 в циркуляционном резервуаре 6 для сбора капель поглощающей жидкости, образования ее восходящего потока от донной части на верх слоя 19 известняковых частиц, загруженных в нижнюю часть циркуляционного резервуара 6, и ожижения известняковых частиц в поглощающей жидкости.

Отработанный газ А, выходящий из котла (не показан), вводится в корпус 1 башни обессеривания из впускной трубы 2 и выводится из выпускной трубы 3. Во время этого процесса поглощающая жидкость, нагнетаемая насосом 5 поглощающей жидкости, распыляется в башне обессеривания через множество распылительных форсунок 4 для осуществления контакта газ - жидкость между поглощающей жидкостью и отработанным газом А. Благодаря этому капельки поглощающей жидкости избирательно поглощают SO₂. До образования сернистой кислоты. Капельки поглощающей жидкости, содержащие полученную таким образом сернистую кислоту, падают на собирающую жидкость пластину 14, установленную на циркуляционном резервуаре 6. Падающая на собирающую жидкость пластину 14 поглощающая жидкость собирается и поступает на дно циркуляционного резервуара 6 через вводную трубу 15. По пути сернистая кислота в поглощающей жидкости окисляется до серной кислоты окисляющим воздухом, вдуваемым воздуходувным аппаратом 8.

Ко дну вводной трубы 15 присоединена распределяющая труба 17, которая позволяет поглощающей жидкости подниматься вверх в циркуляционном резервуаре 6 однородно по всей его плоскости. На фиг. 2 представлена конструкция распределяющей трубы 17. Фиг.2 является видом донной части циркуляционного резервуара 6, снабженного распределяющей трубой 17, которая имеет конструкцию, позволяющую поглощающей жидкости подниматься вверх со дна циркуляционного резервуара 6 однородно по всей его донной плоскости.

Распределяющая труба 17 установлена для равномерного распределения по всей донной плоскости циркуляционного резервуара 6, в то время как поглощающая жидкость, направляемая вводной трубой 15, входит в патрубок 16, а затем подается в распределяющую трубу 17. Распределяющая труба 17 имеет множество распределяющих отверстий 18, через которые поглощающая жидкость и воздух однородно и с усилием выпускаются по всей донной плоскости циркуляционного резервуара 6 для образования в нем восходящего потока. Сернистая кислота и известняк реагируют до образования гипса в известняковом слое 19, который ожижается в поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 6. Значение pH циркулирующей поглощающей жидкости постоянно измеряется измерителем 21 значения pH.

Нейтрализованная таким образом в известняковом слое 19 в циркуляционном резервуаре 6 поглощающая жидкость с найденным после этого определенным значением pH вновь подается к распылительным форсункам 4 из выпуска 20, расположенного в верхней части циркуляционного резервуара 6, через спускную трубку 10 поглощающей жидкости для избирательного поглощения SO₂ в отработанном газе А. Часть поглощающей жидкости подается в обезвоживатель 13 для сбора гипса С.

Известняк D подается в циркуляционный резервуар 6 через подающую известняк трубу 12. Известняковые частицы подаются в виде суспензии или в сухом виде из подающей известняк трубы 12. Когда через подающую известняк трубу 12 в башню сжатым воздухом подается высушенный известняк, то из-за наличия паров поглощающей жидкости, т.к. их температура в циркуляционном резервуаре 6 около 50^oC, сухой известняк увлажняется и налипает в виде отложения F на поверхности внутренней стенки подающей трубы 12, как показано на фиг. 3. Поскольку большое количество влажного известняка, налипшего на стенку, вызвало бы засорение подающей известняк трубы 12, желательно предусмотреть смывную водоразбрызгивающую форсунку 22 для периодической смывки стенки подающей известняк трубы 12, чтобы удалять известняковые отложения F. Такая смывная водоразбрызгивающая форсунка 22 для периодической смывки стенки подающей известняк трубы 12, чтобы удалять известняковые отложения F, хотя и не показана на чертежах, по желанию применяется в примерах, которые будут описаны ниже.

Хотя сернистая кислота и известняк реагируют в ожиженном известняковом слое 19 до образования гипса, из циркуляционного резервуара 6 через выпуск 20, расположенный в его верхней части, выводятся только частицы гипса и вода, потому что частицы гипса меньше, чем частицы известняка, и известняк избирательно остается в циркуляционном резервуаре 6.

Когда циркуляционный резервуар 6 имеет кольцеобразную форму, могут применяться показанные на фиг. 4 и 5 вводная труба 15, патрубок 16 и распределительная труба 17. Фиг. 4 является видом сбоку циркуляционного резервуара 6, а фиг. 5 является сечением по линии b - b на фиг. 4. Патрубок 16 соединен с придонной боковой поверхностью вводной трубы 15, при этом в нем устроены множество распределяющих трубок 17, простирающихся от патрубка 16 к дну циркуляционного резервуара 6. Конструкция разработана такой, чтобы скорость впрыскивания поглощающей жидкости из распределяющих отверстий 18 каждой трубки 17 поддерживалась над заданным значением.

В качестве распределяющей трубки 17 с распределяющими отверстиями 18 может использоваться распределительная насадка, используемая в зоне распыления для распыления поглощающей жидкости, после снятия с нее форсунок 4.

В установке обессеривания согласно примеру 1 проводилась проверка обессеривания с использованием известняка со средневзвешенным диаметром частиц 2 мм. Концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске установки обессеривания была 1000 частей на миллион. Объем воздуха, подлежащего вдуванию в циркуляционный резервуар 6, был в 30 раз больше объема SO₂ в отработанном газе на основании молярного отношения. Взаимосвязь между значением pH после нейтрализации и процентной величиной обессеривания, как и концентрацией известняка в гипсе, показана сплошной линией (а) на фиг. 6. Регулировка значения pH после нейтрализации выполнялась количеством известняка. Хотя процентная величина обессеривания возрастает с ростом значения pH поглощающей жидкости, концентрация известняка в гипсе демонстрирует небольшое повышение с ростом значения pH после нейтрализации и является очень низкой - 0,1% или меньше. Это свидетельствует о том, что гипс, выводимый из циркуляционного резервуара 6 из выпуска 20, расположенного в его верхней части, имеет высокое качество.

Скорость восходящего потока поглощающей жидкости управлялась изменением секционной площади известнякового слоя 19 (объем известняка поддерживается постоянным).

Фиг. 7 является графиком, представляющим взаимосвязь между скоростью восходящего потока поглощающей жидкости в известняковом слое 19 и процентной величиной обессеривания. С ростом скорости восходящего потока поглощающей жидкости процентная величина обессеривания улучшается и остается почти постоянной при скорости восходящего потока 6 см/с. Скорость восходящего потока является величиной, полученной делением объема жидкостного потока на секционную площадь известнякового слоя 19.

Когда концентрация SO₂ в отработанном газе во впускной трубе 2 башни обессеривания изменяется от 100 до 5000 частей на миллион, процентная величина обессеривания возрастает с ростом скорости восходящего потока поглощающей жидкости в известняковом слое 19 при любой вышеуказанной концентрации и остается почти постоянной при скорости восходящего потока 6 см/с. Предпочтительно скорость восходящего потока поглощающей жидкости составляет от 3 до 15 см/с в зависимости от диаметра частиц известняка. Процентная величина обессеривания снижается при более низкой скорости, а потеря давления возрастает при более высокой скорости, чем в вышеописанном предпочтительном диапазоне.

Когда эквимолярные количества AlCl₃ и NaF совместно добавляются в качестве реагентов в поглощающую жидкость, чтобы изменить концентрацию Al и F составляющих в условиях заданной высоты известнякового слоя и диаметра частиц известняка, процентная величина обессеривания изменяется, как показано сплошной линией (а) на фиг. 8. Небольшое снижение процентной величины обессеривания наблюдается даже в том случае, когда концентрация Al и F составляющих равна 5 ммоль/л.

Хотя в этом примере поглощающая жидкость, выводимая из циркуляционного резервуара 6, подается непосредственно к форсункам 4 и обезвоживателю 13, известняк в выводимой из циркуляционного резервуара 6 поглощающей жидкости может отделяться посредством сепаратора, который не показан. Получающаяся поглощающая жидкость, из которой удален известняк, обезвоживается для сбора гипса высокого качества.

Поскольку работа установки обессеривания останавливается на периодические проверки содержащихся в ней разных блоков и устройств, известняк в циркуляционном резервуаре 6 удаляется и при необходимости заменяется новым, посредством чего использованный известняк легко удаляется после того, как известняковый слой 19 ожижается. Иначе говоря, закачивать известняк в статическом состоянии очень трудно, но легко в ожиженном состоянии вместе с жидкостью. Однако в этих условиях часть известняка при простом его удалении все же остается в зоне нейтрализации, потому что поглощающая жидкость выводится легче, чем известняк. Соответственно для того, чтобы полностью удалить известняк из зоны нейтрализации, можно позволить поглощающей жидкости и известняку отстояться до выпадения известняка в осадок и вновь подавать в зону нейтрализации только жидкость. Удаленный таким образом известняк не выбрасывается расточительно, но измельчается для снижения до некоторой степени диаметра частиц, чтобы значительно обнажить реакционные составляющие на поверхности частиц для их повторного использования.

Сравнительный пример 1.

В той же, что и в примере 1, установке обессеривания проверялось качество обессеривания с использованием известняка со средневзвешенным диаметром частиц 10 мкм. Из-за меньшего диаметра частиц известняка он в этом сравнительном примере суспендирован в поглощающей жидкости и не образует никакой своей ожиженной подушки, как это наблюдается в примере 1. Взаимосвязь между значением pH поглощающей жидкости после нейтрализации и процентной величиной обессеривания, как и концентрацией известняка в гипсе, показана пунктирной линией (b) на фиг. 6. Если значение pH после нейтрализации остается тем же самым, то процентная величина обессеривания та же, что и в примере 1. Представляется, однако, что концентрация известняка в гипсе выше, чем в примере 1, и с увеличением значения pH эта концентрация возрастает, а качество получаемого гипса ухудшается.

Когда эквимолярные количества AlCl₃ и NaF совместно добавляются в качестве реагентов в поглощающую жидкость, чтобы изменить концентрацию Al и F составляющих в условиях заданной концентрации известняка в поглощающей жидкости и т. п. , процентная величина обессеривания изменяется, как показано пунктирной

линией (b) на фиг. 8. Процентная величина обессеривания значительно ниже по сравнению с такой же величиной примера 1.

Пример 2.

Технологическая схема установки обессеривания, используемой в примере 2, показана на фиг. 9. В отличие от примера 1, в котором поглощающая жидкость нейтрализуется в циркуляционном резервуаре 6, блок 23 нейтрализации может также устанавливаться снаружи от поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 6, как это имеет место в данном примере 2. Как и в обычной башне обессеривания, показанной на фиг. 39, данная башня в этом примере содержит корпус 1 башни, впускную трубу 2, выпускную трубу 3, распыляющую форсунку 4, насос 5 поглощающей жидкости, циркуляционный резервуар 6, мешалку 7, воздуходувку 8, влагопоглотитель 9 и т.п., и снабжена далее блоком 23 нейтрализации для увеличения значения pH поглощающей жидкости, значение pH которой снижено вследствие поглощения SO₂ в отработанном газе А.

Как и в примере 1, поглощающая жидкость избирательно поглощает SO₂ в отработанном газе А до образования сернистой кислоты, которая затем окисляется в циркуляционном резервуаре 6 до получения серной кислоты. Поглощающая жидкость, содержащая серную кислоту, посредством насоса (не показан) подается в блок 23 нейтрализации и нейтрализуется в нем известняком до образования гипса. Часть поглощающей жидкости после нейтрализации подается в обезвоживатель 13 и обезвоживается для сбора гипса С. С другой стороны, нейтрализованная таким образом поглощающая жидкость вновь возвращается к распылительным форсункам 4 для избирательного поглощения SO₂. Известняк D подается в блок 23 нейтрализации через подающую известняк трубку 12.

Как и в примере 1, когда высушенный известняк подается сжатым воздухом в башню через подающую известняк трубу 12, то для предотвращения отложения увлажненного известняка в подающей трубе 12 желательно также и в этом примере обеспечить смывную водоразбрызгивающую форсунку 22 для периодической смывки внутренней стенки подающей известняк трубы 12, чтобы удалять известняковые отложения.

При использовании установки обессеривания по этому примеру проводилась проверка обессеривания. Концентрация SO₂ в отработанном газе А на впуске башни обессеривания была 1000 частей на миллион. Известняк (со средним диаметром частиц 5 мм) заранее загружался в блок 23 нейтрализации в эквимолярном объеме к SO₂ в отработанном газе, т.е. в объеме, достаточном для обессеривания в течение двух часов, а дальше подавался туда через подающую трубу 12 в объеме 0,97 молярного отношения, соответствующего SO₂ в отработанном газе. Объем воздуха, вдуваемого в циркуляционный резервуар 6, был в 30 раз больше объема SO₂ в отработанном газе на основании молярного отношения.

Изменение процентной величины обессеривания во времени показано сплошной линией (а) на фиг. 10, когда известняковому слою 19 дают возможность оставаться в блоке 23 нейтрализации. В начале наблюдалось более высокое качество обессеривания, которое снижалось с течением времени. В качестве причины этого найдено, что частицы гипса оседают на поверхность частиц известняка в блоке 23 нейтрализации, снижая тем самым реакционную способность известняка. Затем конструкция блока 23 нейтрализации была усовершенствована для взбалтывания загруженного в него известняка посредством мешалки 25, показанной на фиг. 11. Изменение процентной величины обессеривания во времени после такого усовершенствования показано линией b на фиг. 10. Было обнаружено, что качество обессеривания не снижается, но остается долгое время на более высоком уровне. Когда концентрация SO₂ в отработанном газе А на выпуске из башни обессеривания изменялась от 100 до 5000 частей на миллион, качество обессеривания путем использования мешалки 25 держалась долгое время на более высоком уровне при любой такой концентрации.

В качестве конструкции блока 23 нейтрализации может использоваться любая конструкция, в которой известняк со средним диаметром 1 мм или около того взбалтывается в поглощающей жидкости. В блоке 23 нейтрализации, показанном на фиг. 11, поглощающая жидкость, содержащая серную кислоту, подается из циркуляционного резервуара 6 в блок 23 нейтрализации через трубопровод 10 и нейтрализуется известняком D с перемешиванием посредством мешалки 25. Из-за меньшего диаметра частиц гипса по сравнению с диаметром частиц известняка только частицы гипса и вода подаются из верхней части блока 23 нейтрализации к распылительным форсункам 4 и обезвоживателю 13, тогда как известняк D избирательно остается в блоке 23 нейтрализации. Поскольку блок 23 нейтрализации является оборудованием для реагирования известняка и поглощающей жидкости, может использоваться любая конструкция, в которой не происходит существенного стекания известняковых частиц вниз.

Далее, может проводиться иное, чем с использованием мешалки 25, предотвращение осаждения частиц гипса на поверхности известняковых частиц - с помощью барботирующего газа, такого как воздух, между известняковых частиц для управления их осаждением.

В качестве блока 23 нейтрализации может также использоваться вращающаяся сушильная печь 26, показанная на фиг. 12. В этом случае загруженный известняк (не показан) взбалтывается вследствие вращения сушильной печи 26. С другой стороны, фиг. 13 является условным видом установки обессеривания, в которой в качестве блока нейтрализации на дне циркуляционного резервуара 6 установлен скребок 27.

Когда используется показанная на фиг. 12 печь 26, можно управлять временем пребывания поглощающей жидкости в печи 26 изменением скорости вращения печи 26 вместо регулировки скорости вращения мешалки 25, либо возвращением части поглощающей жидкости на впуск печи 26 через трубопровод 30 посредством распределителя 29, расположенного на выпуске из печи 26, вместо регулировки объема поглощающей жидкости (уровня резервуара) в показанном на фиг. 11 блоке 23 нейтрализации.

Далее, когда вместо блока 23 нейтрализации, расположенного снаружи башни обессеривания, на дне циркуляционного резервуара 6 установлен скребок 27, как показано на фиг. 13, известняковые частицы (не показаны) загружаются в циркуляционный резервуар 6, тогда как концентрация SO₂ на выпуске башни обессеривания может управляться скоростью перемешивания скребка 27. Фиг. 13 показывает пример, в котором снаружи башни обессеривания установлен известняково-гипсовый сепаратор 31.

Пример 3.

Хотя в примере 2 блок 23 нейтрализации установлен снаружи башни обессеривания, можно также загружать известняк D в нижнюю часть циркуляционного резервуара 6, а выводимая из него поглощающая жидкость нейтрализуется через слой 19 известняка D для подачи в сепаратор 31, как показано на фиг. 14. Окисленная поглощающая жидкость нейтрализуется слоем 19 известняка D и подается в сепаратор 31 для разделения гипса и известняка, благодаря чему поглощающая жидкость с более низким содержанием известняка подается в обезвоживатель 13 для обезвоживания и сбора гипса С. С другой стороны, поглощающая жидкость с более высоким содержанием известняка вновь подается к распылительным форсункам 4 в корпусе 1 башни для избирательного поглощения SO₂.

Предпочтительно удалять оседающий на поверхности известняка гипс, даже если установка обессеривания имеет вышеописанную конструкцию.

Качество обессеривания проверялось при изменении объема воздуха В, вдуваемого в показанный на фиг. 14 циркуляционный резервуар 6, в диапазоне от 10 до 100 раз больше объема SO₂ в отработанном газе А и с определением концентрации растворенного кислорода в сепараторе с помощью измерителя 33 растворенного кислорода. Взаимосвязь между растворенным кислородом и процентной величиной обессеривания показана на фиг. 15, на которой процентная величина обессеривания снижается, когда концентрация растворенного кислорода падает ниже чем 1 часть на миллион. В качестве причины этого предполагается, что в результате неполной реакции окисления (H₂SO₃ + 1/2O₂= H₂SO₄), если мал объем вдуваемого в циркуляционный резервуар 6 воздуха, в жидкости остается H₂SO₃, из-за чего замедляется реакция поглощения (H₂O+SO₂=H₂SO₃). Таким образом, предпочтительно управлять объемом окисляющего воздуха для поддержания в поглощающей жидкости концентрации растворенного кислорода больше чем 1 часть на миллион путем определения этой концентрации.

Хотя в этом примере концентрация растворенного кислорода в поглощающей жидкости определяется в сепараторе 31, концентрация растворенного кислорода в поглощающей жидкости может также выполняться и в других местах, таких как блок 23 нейтрализации и т.д., если поглощающая жидкость окисляется.

Если требуемое качество гипса низко, либо низка концентрация известняковых частиц в поглощающей жидкости, сепаратор 31 можно исключить и далее можно объединить блок 23 нейтрализации и сепаратор 31 для обеспечения этих функций в оборудовании. В качестве сепаратора может использоваться любое оборудование, в котором можно разделить частицы гипса и воду, такое как загуститель, центробежный обезвоживатель и т.п.

В следующих примерах 4 - 6 описываются установки обессеривания с существенными признаками направления потока отработанного газа или с системами контактирования отработанного газа и поглощающей жидкости.

Пример 4.

Фиг. 16 показывает установку обессеривания согласно настоящему изобретению, снабженную сеточной башней. Показанная на фиг. 16 установка обессеривания является видоизменением установки, показанной на фиг. 1, в которой процесс обессеривания выполняется так же, как и в распылительной башне обессеривания в примере 1, за исключением того, что поглощение SO₂ в отработанном газе производится через решетку 34, установленную в башне обессеривания, и направление потока отработанного газа другое.

Выходящий из котла отработанный газ А вводится в корпус 1 башни обессеривания из установленной на ее верху впускной трубы 2 и выводится из установленной в нижней части башни выпускной трубы 3. В ходе этого процесса поглощающая жидкость, накачиваемая посредством насоса 5 поглощающей жидкости, подается в виде капель на верх решетки 34 через множество распылительных форсунок 4 или отверстий (не показаны) на трубке для распылительных форсунок 4, благодаря чему на решетке 34 происходит контакт между поглощающей жидкостью и отработанным газом А. Таким образом, SO₂ в отработанном газе А избирательно поглощается поглощающей жидкостью до образования сернистой кислоты.

Образованные таким путем поглощающие капли, содержащие сернистую кислоту, собираются в циркуляционном резервуаре 6, и содержащаяся в поглощающей жидкости сернистая кислота нейтрализуется известняком через известняковый слой 19 до образования гипса аналогично процессу в примере 1.

Пример 5.

Фиг. 17 показывает используемую в этом примере согласно настоящему изобретению установку обессеривания, в которой отработанный газ вдувается в поглощающую жидкость через трубку. На фиг. 17 оборудование и части, работающие так же, как и показанные на фиг. 1, обозначены теми же номерами, и дальнейшее их описание опущено.

Выходящий из котла отработанный газ А вводится в корпус 1 башни обессеривания из впускной трубы 2 и выводится из выпускной трубы 3. В ходе этого процесса отработанный газ А вдувается в поглощающую жидкость в хранящем ее резервуаре 37, установленном на дне корпуса 1 башни обессеривания, через вдувающую отработанный газ трубку 35, соединенную с впускной трубой 2, благодаря чему производится контакт газ - жидкость между поглощающей жидкостью и отработанным газом А.

Таким образом, SO₂ в отработанном газе А избирательно поглощается поглощающей жидкостью в резервуаре 37 до образования сернистой кислоты. При взбалтывании мешалкой 38 сернистая кислота окисляется до серной кислоты окисляющим воздухом В, вдуваемым в поглощающую жидкость в резервуаре 37 из нагнетателя 8, и нейтрализуется загруженным в резервуар 37 известняковым слоем 19 до образования гипса. Известняк D взбалтывается в резервуаре 37 посредством мешалки 38. Часть поглощающей жидкости в резервуаре 37 подается для сбора гипса С из выполненного в резервуаре 37 выпуска 20 в обезвоживатель 13 через спускную трубку 11 гипса посредством насоса 39. Известняк D подается в резервуар 37 через подающую известняк трубу 12.

Хотя в примерах 4 и 5 поглощающая жидкость нейтрализуется соответственно в циркуляционном резервуаре 6 и в резервуаре 37, блок нейтрализации может устанавливаться снаружи башни обессеривания так же, как и в примере 2. Например, в случае примера 5 часть поглощающей жидкости может выводиться из резервуара 37 для нейтрализации в блоке нейтрализации и затем возвращаться в башню обессеривания, как показано на фиг. 33.

Пример 6.

Хотя в примерах 1-5 используется вертикальная конструкция установки обессеривания, в которой отработанный газ вводится из нижней или верхней части башни обессеривания и выводится из верхней или нижней ее части, в настоящем изобретении также эффективно используется показанная на фиг. 18 установка обессеривания топочных газов горизонтального (поперечного) типа, в которой тракт протекания отработанного газа выполнен не в вертикальном направлении. В этом примере установка обессеривания содержит корпус 1 башни обессеривания, впускную трубу 2 и выпускную трубу 3, в которой распылительные форсунки 4 для поглощающей жидкости установлены во впускной трубе 2 для распыления поглощающей жидкости в отработанном газе для поглощения в нем SO₂, вслед за чем содержащая SO₂ поглощающая жидкость падает в установленный на дне башни обессеривания циркуляционный резервуар 6 для подвергания ее окислению. Выпускная труба 3 снабжена влагоуловителем 9, чтобы не выпустить летучую влагу из башни обессеривания.

Выходящий из котла (не показан) отработанный газ А вводится в корпус 1 башни обессеривания из установленной на ее верху впускной трубы 2 и выводится из установленной в нижней части башни выпускной трубы 3. В ходе этого процесса поглощающая жидкость, накачиваемая посредством насоса 5 поглощающей жидкости, распыляется в башне обессеривания через множество распылительных форсунок 4, благодаря чему осуществляется контакт газ - жидкость между поглощающей жидкостью и отработанным газом А. Таким образом, SO₂ в отработанном газе А избирательно поглощается поглощающей жидкостью до образования сернистой кислоты. Образованным таким путем поглощающим каплям, содержащим сернистую кислоту, дают возможность падать на собирающую пластину 14, установленную на циркуляционном резервуаре 6. Поглощающая жидкость, падающая на собирающую пластину 14, собирается и подается на дно циркуляционного резервуара 6 через вводную трубку 15. По пути сернистая кислота окисляется окисляющим воздухом В, вдуваемым из воздуходувки 8, до образования серной кислоты.

С дном вводной трубки 15 соединена распределяющая трубка 17, которая в имеющейся поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 6 позволяет поглощающей жидкости передвигаться вверх однородно по всей его плоскости. Поступающая из вводной трубки 15 поглощающая жидкость входит в патрубок 16 и затем поступает в распределяющую трубку 17. Распределяющая трубка 17 имеет множество распределяющих отверстий (не показаны), через которые поглощающая жидкость и воздух однородно и с силой выпускаются по всей донной плоскости циркуляционного резервуара 6 для создания их восходящего потока. Серная кислота и известняк реагируют до образования гипса в известняковом слое 19, который ожижается в поглощающей жидкости в циркуляционном резервуаре 6. Нейтрализованная в известняковом слое 19 поглощающая жидкость закачивается к распылительным форсункам 4 посредством насоса 5 поглощающей жидкости через спускающую поглощающую жидкость трубку 10. После нейтрализации часть поглощающей жидкости подается в обезвоживатель 13 для обезвоживания и сбора гипса С.

Горизонтальная поглощающая башня по настоящему изобретению включает в себя такие башни, в которых тракт газа в башне проходит не только в горизонтальном направлении, как показано на фиг. 18, но и в слегка наклонном или невертикальном направлении.

Пример 7.

Данным примером решается проблема, сопутствующая показанному на фиг. 9 примеру 2.

По мере того как поглощающая жидкость нейтрализуется известняком D в блоке 23 нейтрализации на фиг. 9, скорость нейтрализации снижается, когда частицы гипса откладываются на поверхности известняковых частиц и соответственно предпочтительно, чтобы поверхность известняковых частиц в блоке 23 нейтрализации восстанавливалась жидкостью.

Содержащую известняк поглощающую жидкость следует взбалтывать медленно, но непрерывно, к примеру, в резервуаре, снабженном сушильной печью 26 (фиг. 12) или мешалкой 25 (фиг. 11), либо путем ожижения известняка в жидкости. Далее, согласно показанному на фиг. 9 процессу поглощающая жидкость в блоке 23 нейтрализации нейтрализуется необработанным известняком D с относительно большим диаметром частиц, тогда как содержание известняка D в распыляемой через распылительные форсунки 4 поглощающей жидкости низко. Поэтому проблема в примере 2 заключается в том, что значение pH поглощающих капель, падающих в башне обессеривания, снижается по мере увеличения концентрации SO₂ на впуске установки обессеривания, в результате чего снижается процентная величина обессеривания.

Согласно данному примеру в установке обессеривания мокрого типа, в которой поглощающая жидкость со сниженным значением pH нейтрализуется твердым обессеривающим веществом, таким как необработанный и грубо измельченный известняк с относительно большими диаметрами частиц, показатели экономичности и высокой степени обессеривания достигаются даже в том случае, когда возрастает концентрация SO₂ на выпуске установки обессеривания.

Технологический процесс установки обессеривания согласно данному примеру показан на фиг. 19, оборудование и части, работающие так же, как и показанные на фиг. 9, обозначены теми же номерами. Установка обессеривания в этом примере в отличие от показанной на фиг. 9 дополнительно снабжена трубой 41 для подачи карбоновой кислоты или ее соли Е (в данном примере используется муравьиная кислота).

Выходящий из котла отработанный газ А вводится в корпус 1 башни обессеривания из впускной трубы 2 и выводится из выпускной трубы 3. В ходе этого процесса поглощающая жидкость, накачиваемая посредством насоса 5 поглощающей жидкости, распыляется в башне обессеривания через множество распылительных форсунок 4, благодаря чему осуществляется контакт газ - жидкость между поглощающей жидкостью и отработанным газом А. Таким образом, SO₂ в отработанном газе А избирательно поглощается поглощающей жидкостью до образования сернистой кислоты (H₂O+SO₂= H₂SO₃). Образованным таким путем поглощающим каплям, содержащим сернистую кислоту, дают возможность падать в циркуляционный резервуар 6. Сернистая кислота окисляется затем в циркуляционном резервуаре 6 до образования серной кислоты согласно химической формуле

H₂SO₃ +1/2O₂ = H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2-

Согласно вышеприведенной формуле химической реакции концентрация ионов водорода (H⁺) в воде временно возрастает (т.е. значение pH поглощающей жидкости увеличивается), но когда в нее через трубу 41 подается муравьиная кислота, HCOO^- и H⁺ соединяются друг с другом согласно нижеприведенной формуле химической реакции, что вызывает снижение концентрации ионов водорода в воде (или повышение значения pH)

2HCOO^- + 2H⁺ = 2HCOOH

Образованная таким путем поглощающая жидкость, содержащая муравьиную кислоту, закачивается посредством насоса 42 в блок 23 нейтрализации, вслед за чем происходит реакция HCOOH с известняком D (CaCO₃) до повторного образования HCOO^- в блоке 23 нейтрализации согласно нижеприведенной формуле химической реакции

2HCOOH + CaCO₃ = 2HCOO^- + H₂O + Ca²⁺ + CO₂

Когда концентрация Ca²⁺ и SO₄^2- в воде превысит их насыщаемость, гипс С кристаллизуется согласно нижеследующей формуле химической реакции

Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O=CaSO₄2H₂O

Реакция в целом выражается следующей формулой, в которой муравьиная кислота Е не потребляется, кроме того случая, когда кислота разлагается или испаряется сама по себе либо растворяется в воде, в которой во взвешенном состоянии находится гипс.

2H₂O + SO₂ + 1/2O₂ + CaCO₃ = CaSO₄2H₂O + CO₂

Поскольку гипс содержится в поглощающей жидкости, которая нейтрализована в блоке 23 нейтрализации, оба они могут быть легко отделены, т.к. диаметр частиц гипса составляет примерно 10-50 мкм, а диаметр частиц известняка в блоке 23 нейтрализации в среднем около 10 мм. Для того чтобы избежать слива необработанных частиц известняка, можно, к примеру, установить проволочную сетку с более мелкими отверстиями, чем известняковые частицы, на выпуске блока 23 нейтрализации или сливать в блоке 23 нейтрализации верхнюю часть поглощающей жидкости. Однако слитая из блока 23 нейтрализации поглощающая жидкость содержит не только гипс С, но иногда и небольшое количество известняка и при необходимости подается в сепаратор 31 для разделения гипса С и известняка D. Часть просепарированной таким образом поглощающей жидкости с более низким содержанием известняка подается затем в обезвоживатель 13 для сбора гипса С, а другая ее часть с более высоким содержанием известняка возвращается к распылительным форсункам 4 для избирательного поглощения SO₂. Известняк D подается в блок 23 нейтрализации через подающую известняк трубу 12. Сепаратор 31 может быть исключен, если качество собираемого гипса не имеет большого значения.

Согласно этому процессу, поскольку поглощающая жидкость нейтрализуется в блоке 23 нейтрализации известняковыми частицами, скорость нейтрализации известняка D будет снижаться, если на поверхности известняковых частиц откладываются частицы гипса. Соответственно, поверхность известняковых частиц в блоке 23 нейтрализации предпочтительно восстанавливается жидкостью. Содержащая известняк D поглощающая жидкость должна взбалтываться медленно, но непрерывно, например, посредством сушильной печи 26 (фиг. 12) или резервуара, снабженного мешалкой 25 (фиг. 11), или ожижением известняка D жидкостью или газом.

При использовании показанной на фиг. 19 установки обессеривания данного примера проводилась проверка обессеривания. Концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания составляла 1000 частей на миллион. Известняк (со средним диаметром частиц 1 мм) заранее загружался в блок 23 нейтрализации в эквимолярном объеме по отношению к SO₂ в отработанном газе, т.е. в объеме, достаточном для обессеривания в течение пяти часов, а затем подавался туда через подающую трубу 12 в объеме 0,97 молярного отношения, соответствующего SO₂ в отработанном газе. Объем вдуваемого в циркуляционный резервуар 6 воздуха был в 30 раз больше объема SO₂ в отработанном газе А. Муравьинокислый натрий подавался в поглощающую жидкость через трубку 41 подачи карбоновой кислоты или ее соли, чтобы достичь заданной концентрации в жидкости.

Фиг. 20 показывает взаимосвязь между отношением газ-жидкость (т.е. отношением в объеме распыляемой поглощающей жидкости к отработанному газу, обозначаемым далее как Г/Ж) и процентной величиной обессеривания, когда в поглощающей жидкости изменяется концентрация муравьинокислого натрия. При постоянном отношении Г/Ж процентная величина обессеривания возрастает с возрастанием концентрации муравьинокислого натрия.

Пример 8.

Проверка обессеривания проводилась при тех же условиях, что и в примере 7, за исключением того, что значение pH на выпуске блока 23 нейтрализации регулировалось объемом известняка в блоке 23 нейтрализации. Фиг. 21 показывает взаимосвязь между значением pH и процентной величиной обессеривания, когда отношение Г/Ж и концентрация муравьинокислого натрия постоянны. Воздействие муравьинокислого натрия немного заметно при значениях pH меньше чем 3,2. В результате проверки муравьинокислого натрия и других карбоксилатов выяснено, что более высокую процентную величину обессеривания можно получить путем управления объемом известняка и скоростью потока жидкости в блоке 23 нейтрализации для поддержания pH поглощающей жидкости на выпуске блока 23 на более высоком значении, чем постоянная pK_a кислотной диссоциации поданных карбоксилатов.

Хотя блок 23 нейтрализации в примере 7 установлен снаружи башни обессеривания, капающая в башне обессеривания поглощающая жидкость может вводиться на дне циркуляционного резервуара 6, установленного в нижней части зоны поглощения для формирования восходящего потока со дна известнякового слоя, как показано на фиг. 1 и 2 (пример 1), чтобы ожижать известняковые частицы в поглощающей жидкости, что сопровождается ее нейтрализацией. Можно установить трубку для подачи карбоновой кислоты или ее соли в поглощающую жидкость в верхней части известнякового слоя 19 (фиг. 1 и т.д.), чтобы получить заданную концентрацию муравьинокислого натрия в поглощающей жидкости. Далее, муравьинокислый натрий может подаваться в поглощающую жидкость по вводной трубке 15, как показано на фиг. 1 и 2. В циркуляционном резервуаре 6 в известняковом слое 19 таким образом формируется восходящий поток поглощающей жидкости, который является отличительным признаком этого примера, потому что показанная на фиг. 11 мешалка и требуемые для ее работы средства, как и связанная с ними мощность, не являются необходимыми.

Хотя в данном примере используется вертикальная конструкция установки обессеривания, в которой отработанный газ вводится из нижней или верхней части башни обессеривания и выводится из верхней или нижней ее части, в настоящем изобретении также эффективно используется показанная на фиг. 18 установка обессеривания топочных газов горизонтального (поперечного) типа, в которой тракт протекания отработанного газа выполнен не в вертикальном направлении. В этом случае можно установить трубку для подачи карбоновой кислоты или ее соли в поглощающую жидкость в верхней части слоя известняковых частиц (соответствующего известняковому слою 19 на фиг. 18), чтобы получить заданную концентрацию муравьинокислого натрия в поглощающей жидкости.

Твердое обессеривающее вещество не требует измельчения, потому что используемый здесь в качестве такого вещества необработанный известняк и т.п. легко отделяется от частиц твердого продукта, такого как гипс (обычно средний диаметр частиц 20-100 мкм), из-за своей необработанности (средний диаметр частиц 0,5 мм и более), содействует повышению качества обессеривания, т.к. в блок нейтрализации может быть загружен большой объем этого вещества, и дает твердый продукт повышенного качества из-за меньшего загрязнения им частиц продукта (фиг. 40). Кроме того, качество обессеривания улучшается добавлением карбоксилатов. Используемые здесь карбоновые кислоты и/или их соли включают в себя такие кислоты, как муравьиная кислота, уксусная кислота и т.п. и/или их соли.

Пример 9.

Этот пример является усовершенствованием установки примера 1, показанного на фиг. 1 и 2.

Согласно технологическому процессу установки, показанной на фиг.1, ее отличительный признак состоит в том, что не требуется ни тонкого помола частиц для известняка D, ни мощности для измельчения, а производимый гипс С имеет высокое качество. Однако имеется проблема в том, что, если работа установки обессеривания останавливается, а затем начинается вновь, качество обессеривания после операции остановки ухудшается на некоторое время (от нескольких десятков минут до нескольких часов).

Процесс в установке обессеривания данного примера показан на фиг. 22, на которой оборудование и части, работающие так же, как и показанные на фиг. 1, обозначены теми же номерами, и дальнейшее их описание опущено. Установка обессеривания данного примера снабжена далее измерителем 21 значения pH для определения значения pH поглощающей жидкости в распределяющей трубке 17. В этом примере поглощающая жидкость имеет возможность циркулировать в башне обессеривания даже после того, как подача отработанного газа из котла прекратилась и работа установки обессеривания остановлена, когда индикация значения pH 5,5 поддерживается посредством измерителя 21 значения pH, установленного в распределяющей трубке 17.

В установке согласно данному примеру выполнялась проверка обессеривания при использовании известняка со средним диаметром частиц 2 мм. Концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания составляла 1000 частей на миллион.

Изменение качества обессеривания во времени показано сплошной линией (а) на фиг. 23, причем поглощающая жидкость имела возможность циркулировать в башне обессеривания даже после того, как подача отработанного газа из котла прекращалась и работа установки обессеривания останавливалась, когда индикатор 21 значения pH, установленный в распределяющей трубке 17, индицировал значение pH 5,5, и начиналась вновь через 24 часа.

Видно, что даже после операции остановки получено стабильное качество обессеривания.

Сравнительный пример 3.

При использовании той же установки, что и в примере 9, проверялось качество обессеривания после повторного запуска. В данном сравнительном примере циркуляция поглощающей жидкости в башне обессеривания была остановлена сразу же после того, как прекратилась подача отработанного газа А из котла. Изменение качества обессеривания во времени показано пунктирной линией (b) на фиг. 23, причем работа была начата вновь через 24 часа. Видно, что состояние с более низкой процентной величиной обессеривания длится один час или более после возобновления работы.

Пример 10.

Проверка обессеривания проводилась с использованием тех же установки и условий, что и в примере 9, за исключением того, что концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания составляла 3000 частей на миллион. Полученный результат показан сплошной линией (а) на фиг. 24. Видно, что стабильное качество обессеривания получается даже после возобновления работы.

Сравнительный пример 4.

Проверка обессеривания проводилась с использованием тех же установки и условий, что и в сравнительном примере 3, за исключением того, что концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания составляла 3000 частей на миллион. Полученный результат показан пунктирной линией (b) на фиг. 24. Видно, что состояние с более низкой процентной величиной обессеривания длится два часа или более после возобновления работы.

Качество обессеривания проверялось также при условиях, отличных от тех, что описаны выше. В результате подтверждено, что, чем выше концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания, тем дольше идет восстановление качества обессеривания после возобновления работы в обычной технологии, тогда как в примерах 9 и 10 стабильное качество получается даже после возобновления работы.

Когда останавливается работа используемой в примере 1 (фиг. 1) установки обессеривания, остающиеся в поглощающей жидкости H₂SO₃ и H₂SO₄ реагируют с известняком в реакции нейтрализации во время остановки работы согласно ранее описанной формуле (3) реакции или нижеприведенной формуле реакции

H₂SO₃+CaCO₃=CaSO₃1/2H₂O+ CO₂

Считается, что образованные таким путем CaSO₃ (сернистокислый кальций) и гипс С откладываются на поверхности известняка D, снижая его реакционную способность, тем самым ухудшая качество обессеривания по возобновлении работы. Прогнозируется также, что сернистокислый кальций и гипс С удаляются с поверхности известняка D ожижением известняка поглощающей жидкостью или его соударениями сразу после того, как возобновляется работа, благодаря чему качество обессеривания восстанавливается. С другой стороны, в примерах 9 и 10 поглощающей жидкости дают возможность циркулировать даже после того, как отработанный газ из котла прекращается, и затем работа установки обессеривания останавливается, например, после того, как значение pH поглощающей жидкости, входящей в зону нейтрализации (поглощающая жидкость в распределяющей трубе 17 на фиг. 22), достигает заданного уровня (обычно 4,0 - 6,0 или более). Соответственно, стабильное качество обессеривания может быть получено без отложения сернистокислого кальция или гипса С на поверхности известняка D или ухудшения в качестве обессеривания после возобновления работы, потому что H₂SO₃ или H₂SO₄ отсутствуют в поглощающей жидкости во время остановки работы.

В примерах 9 и 10 известняк избирательно оставляется в зоне нейтрализации, что обусловлено различием в скорости осаждения, вызванным различными диаметрами частиц известняка и гипса, так что обе составляющих могут эффективно разделяться, например, посредством сетки или приложением разности инерционных сил и т.п.

Пример 11.

Установка обессеривания, использованная в этом примере, показана на фиг. 25 и 26 (последняя является увеличенным видом зоны для нейтрализации поглощающей жидкости известняком). На фиг. 25 и 26 оборудование и части, работающие так же, как и показанные на фиг. 1, обозначены теми же номерами, и дальнейшее их описание опущено. В этом примере установка обессеривания дополнительно снабжена манометром 43 для измерения потери давления ожиженного известнякового слоя 19, воздуходувкой 45 для вдувания газа, такого как воздух, в известняковый слой 19 и воздуходувными отверстиями 46.

Поглощающая жидкость, которая поглощает SO₂ в отработанном газе, капает на собирающую поглощающую жидкость пластину 14 и направляется на дно циркуляционного резервуара 6 через вводную трубу 15. По пути содержащаяся в поглощающей жидкости сернистая кислота окисляется до серной кислоты. Поглощающая жидкость, распределяемая из множества распределяющих отверстий 18, выполненных на распределяющей трубке 17, которая соединена с дном вводной трубы 15, и воздух, вдуваемый из воздуходувных отверстий 46, однородно и с усилием вводятся вместе через все подающие отверстия для образования восходящего потока. Известняк и серная кислота реагируют в ожиженном известняковом слое 19 до образования гипса.

Поглощающая жидкость, нейтрализованная таким образом, что сопровождается восстановлением заданного значения pH, возвращается из выпуска 20 в верхней части циркуляционного резервуара 6 к распылительным форсункам 4 через подающую поглощающую жидкость трубку 10 для избирательного поглощения SO₂. Разность в давлении на дне и на верху циркуляционного резервуара 6 измеряется во множестве отделений посредством манометра 43. Воздух вдувается через воздуходувные отверстия 46 воздуходувки 45 в те отделения, где разностное давление меньше заданной величины, для ускорения ожижения менее ожиженной части известнякового слоя 19. Вместо воздуха туда может вдуваться вода.

Если отделения (не показаны) выполнены между каждой распределяющей трубкой 17 в вертикальном направлении к известняковому слою 19 для такого отделения каждой распределяющей трубки 17, чтобы образовать ожиженную подушку известнякового слоя 19 внутри каждой из множества раздельных зон нейтрализации, то такое независимое образование ожиженных подушек в каждом отделении облегчает ожижение менее ожиженной части известнякового слоя 19.

Далее, во вводной трубе 15 установлен гравиметр 47 для измерения удельного веса поглощающей жидкости, из нижеследующей формулы может быть получена высота известнякового слоя 19 путем измерения посредством гравиметра 47 совместно с манометром 43 как потери (Р) давления в ожиженном известняковом слое 19, так и удельного веса поглощающей жидкости

P = (удельный вес известняка - удельный вес поглощающей жидкости) х (высота известнякового слоя) х (1 - пористость)

В установке данного примера проводилась проверка обессеривания при использовании известняка со средним диаметром частиц 2 мм. Концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания составляла 1000 частей на миллион. Разность в глубине жидкости была 2 м в случае, когда разность в давлении измерялась между дном и верхом циркуляционного резервуара 6. Воздух вдувался из воздуходувки 45 через воздуходувные отверстия 46 в те части, где разница в давлении из-за ожижения известняка D была 0,05 кг/см² или меньше после того, как из нее вычиталась разность в давлении 0,2 кг/м² из-за разности в глубине жидкости, чтобы улучшить разность в давлении из-за ожижения известняка D до 0,1 кг/см² или более.

Изменение в процентной величине обессеривания во времени показано сплошной линией (а) на фиг. 27, когда работа установки обссеривания остановлена на некоторый период времени и начата вновь. Хотя процентная величина обессеривания низка из-за того, что сразу после возобновления работы условия ожижения известняка D неоднородны по известняковому слою 19, процентная величина обессеривания улучшается, когда такое ожижение делается однородным по слою путем вдувания в него воздуха (высота известнякового слоя удерживается примерно одинаковой) и после этого поддерживается стабильным. Далее, вдувание воздуха проявляется в ожижении известняка D после возобновления работы, что вносит свой вклад в повышение его реакционной способности. Подобный же эффект достигается, когда вместо вдувания воздуха через вдувные отверстия 46 вводится вода.

Вместо прямого вдувания в известняковый слой 19 газа, такого как воздух, можно также подавать в известняковый слой 19 газ вместе с поглощающей жидкостью путем вдувания газа во вводную трубу 15, патрубок 16 или распределяющую трубу 17 так, чтобы удерживать высоту известнякового слоя 19 в целом примерно одинаковой.

Сравнительный пример 5.

При использовании обычной установки, показанной на фиг. 39, проверялось качество обессеривания после возобновления работы при тех же условиях, что и в примере 11. Изменение процентной величины обессеривания во времени показано пунктирной линией (b) на фиг. 27. Процент обессеривания существенно низкий и уменьшается с течением времени. В качестве причины для этого предполагается, что высота известнякового слоя становится все более неодинаковой по слою с течением времени.

Пример 12.

Качество обессеривания проверялось при использовании той же установки и тех же условий, что и в примере 11, за исключением того, что в течение периода проверки в нее непрерывно вдувался воздух через воздуходувные отверстия 46, расположенные равномерно по всему дну циркуляционного резервуара 6. Объем вдуваемого воздуха составлял 1% по объему от отработанного газа. Изменение процентной величины обессеривания во времени показано штрих-пунктирной линией (с) на фиг. 27. Процентная величина обессеривания при нормальных условиях составляет 94%, что выше величины, достигаемой в примере 11. Считается, что СО₂ в поглощающей жидкости вытесняется воздухом для ускорения реакции (H₂SO₄ + CaCO₃ + H₂O = CaSO₄ 2H₂O + CO₂) нейтрализации.

Пример 13.

В примере 12 высота слоя известняка D остается в целом примерно одинаковой благодаря конструкции, в которой известняк ожижается в циркуляционном резервуаре 6 и в него вдувается воздух. С другой стороны, можно удерживать высоту слоя известняка D в целом примерно одинаковой посредством блока 31 нейтрализации, установленного независимо от корпуса 1 башни и соединенного с циркуляционным резервуаром 6 через соединяющую трубку 10, при взбалтывании известнякового слоя 19 в блоке 31 нейтрализации мешалкой 25 и протекании подаваемой из циркуляционного резервуара 6 поглощающей жидкости вверх со дна блока 31 нейтрализации, как показано на фиг. 28.

Пример 14.

В этом примере использовалась установка обессеривания топочых газов, показанная на фиг. 1. Однако, как показано на фиг. 29 частичного сечения донной части циркуляционного резервуара 6, в которой установлена распределяющая трубка 17, эта установка снабжена далее вытянутыми вниз вертикальными трубками 49, соединяющимися с распределяющей трубой 17, которая показана на фиг. 2 и 4, и имеющими на конце каждой из них распределяющее отверстие 18. Под каждой вертикальной трубкой 49 установлена коническая отражающая пластина 50 для направления поглощающей жидкости, выбрасываемой из распределяющего отверстия 18. Из-за вертикального распределения скорости поглощающей жидкости (скорость возрастает в направлении вниз) скорость поглощающей жидкости поддерживается на дне циркуляционного резервуара 6 большой наличием конической отражающей пластины 50, даже если снижается скорость выбрасываемой из распределяющего отверстия 18 поглощающей жидкости, благодаря чему известняковые частицы легко ожижаются.

При использовании в установке согласно этому примеру известняка со средним диаметром частиц 2 мм проводилась проверка обессеривания. Концентрация SO₂ в отработанном газе на впуске башни обессеривания составляла 1000 частей на миллион. Взаимосвязь между углом Х конической отражающей пластины 50 к плоскости дна циркуляционного резервуара 6 и процентной величиной обессеривания показана на фиг. 30. Угол Х предпочтительно попадает в диапазон 30-70^o согласно процентной величине обессеривания на графике.

Можно также установить вертикальные трубки 49 на распределяющей трубке 17 вытянутыми вверх, как показано на фиг. 31, на которой вертикальная трубка 49 снабжена распределяющим отверстием 18 на ее верху и конической отражающей пластиной 51 над ней, которая установлена вверх дном по отношению к показанной на фиг. 29, для предупреждения втекания известняковых частиц назад в распределяющую трубку 17 и для обеспечения однородного потока поглощающей жидкости, выбрасываемой из распределяющего отверстия 18 в зону нейтрализации. Далее, вертикальная трубка 49 может быть снабжена наконечником различных форм, как показано на фиг. 32.

Пример 15.

В используемой в этом примере установке обессеривания блок 23 нейтрализации установлен независимо от циркуляционного резервуара 6, в котором к распылительным форсункам 4 циркулирует только часть находящейся в нем поглощающей жидкости, а другая ее часть циркулирует к блоку 23 нейтрализации, как показано на фиг. 33. В этом случае возможно независимо поддерживать и регулировать каждую систему циркуляции поглощающей жидкости к блоку 23 нейтрализации и к распылительным форсункам 4. Соответственно, если одна из этих циркуляционных систем сломается, другая работающая система может использоваться для продолжения работы в целом. Как было описано в примерах 9 и 10, управлять значением pH поглощающей жидкости в зоне нейтрализации легко, когда работа установки обессеривания топочных газов остановлена. Т.е., когда после остановки работы установки обессеривания топочных газов лишь блок 23 нейтрализации некоторое время работает непрерывно, этот блок 23 нейтрализации можно легко остановить после того, как измеритель 21 значения pH индицирует значение pH 5,5 в поглощающей жидкости на выпуске блока 23 нейтрализации. Когда установка обессеривания топочных газов начинает работать, возможно также запустить систему циркуляции поглощающей жидкости к распылительным форсункам 4 после того, как значение pH поглощающей жидкости в блоке 23 нейтрализации заметно снизится.

Далее, когда трубка, в которой поглощающая жидкость циркулирует через влажный циклон (не показан), подключена к блоку 23 нейтрализации от тракта протекания поглощающей жидкости, расположенного прямо перед обезвоживателем 13, известняк D с более крупным диаметром частиц может быть собран в блоке 23 нейтрализации без пропускания его через обезвоживатель 13.

Пример 16.

Технологический процесс обессеривания данного примера показан на фиг. 34. В этом примере выполнена обводная линия 54 для поглощающей жидкости, отличная от циркуляционной линии 10 к распылительным форсункам 4, для соединения дна циркуляционного резервуара 6 и циркуляционной линии 53. Обводная линия 54 используется для ожижения известнякового слоя 19, когда установка обессеривания начинает работать, благодаря чему поглощающая жидкость накачивается от насоса 56 прямо в циркуляционный резервуар 6 без прохождения через распылительные форсунки 4. Поскольку известняковый слой 19 гидростатически сжимается, пока установка обессеривания остановлена, требуется более высокое давление для ожижения слоя 19, когда установка запускается вновь. Потеря давления, потребная для накачки поглощающей жидкости к распылительным форсункам 4, устраняется установкой обводной линии 54, благодаря чему при повторном запуске известняк D легко ожижается. Когда известняк D ожижен, циркуляционная линия поглощающей жидкости переключается с обводной линии 54 на циркуляционную линию 53 и работа может продолжаться, например, в соответствии с процессом, описанным в примере 1. Согласно этому примеру известняк D в поглощающей жидкости отделяется посредством сепаратора 31, вслед за чем идет обезвоживание поглощающей жидкости, от которой таким образом посредством обезвоживателя 13 отделен известняк D, для сбора гипса С.

Пример 17.

Настоящее изобретение применимо к установке обессеривания топочных газов, снабженной наружной башней окисления, как показано на фиг. 35. Данная установка обессеривания содержит три башни, т.е. градирню для выполнения охлаждения и удаления пыли из отработанного газа (не показана), корпуса 1 башни обессеривания для распыления поглощающей жидкости для реагирования с

SO₂ в отработанном газе и башни 57 окисления для окисления сернистокислого кальция, образованного в корпусе 1 башни обессеривания. Существенными реакциями, происходящими в установке обессеривания топочных газов, снабженной показанной на фиг. 35 наружной башней окисления, являются следующие. Технологический процесс обычной установки обессеривания топочных газов, снабженной наружной башней окисления, показан на фиг. 36.

SO₂ в отработанном газе А поглощается поглощающей жидкостью (основная составляющая - вода) в корпусе 1 башни обессеривания до образования H₂SO₃, которая затем реагирует с сернистым кальцием (CaSO₃1/2H₂O), содержащимся в поглощающей жидкости, до образования гипосульфита кальция (Ca(HSO₃)₂). Гипосульфит кальция реагирует с известняком в зоне нейтрализации во время операции прохождения через известняковый слой 19 до образования сернистокислого кальция. Образованный таким путем сернистокислый кальций возвращается к распылительным форсункам 4 и реагирует с H₂SO₃, которая образована поглощением SO₂ в отработанном газе А. С другой стороны, часть сернистокислого кальция подается в резервуар 56, где его значение pH регулируется добавлением серной кислоты G при взбалтывании посредством мешалки 58, а затем подается в башню 57 окисления. В башню 57 окисления подается воздух, благодаря чему сернистая кислота окисляется до образования гипса (CaSO₄2H₂O) согласно формулам химических реакций

(Реакция поглощения)

H₂O+SO₂=H₂SO₃,

CaSO₃1/2H₂O + H₂SO₃ = Ca(HSO₃)₂ + 1/2H₂O

(Реакция нейтрализации)

Ca(HSO₃)₂ + CaCO₃ = CaSO₃1/2H₂O + CO₂

(Реакция окисления)

CaSO₃1/2H₂O + 1/2O₂ + 3/2H₂O = CaSO₄2H₂O

В качестве известнякового слоя 19 в зоне нейтрализации может быть загружен большой объем известняка, и в общем случае известняк D загружается в количестве, достаточном для обеспечения примерно 20-часовой непрерывной работы. Такой объем известняка применим к каждому вышеописанному примеру. Соответственно, если известняк D загружается в зону нейтрализации весь сразу в течение ночи, когда работа установки обессеривания остановлена, то не нужно подавать известняк D в дневное время или сохранять дробилку для известняка и т. п. в ночное время. В частности, раз известняк загружается, когда работа установки обессеривания остановлена, нет нужды принимать меры для предотвращения отложения влажного известняка D в подающей известняк трубе 12 корпуса 1 башни обессеривания одновременно с загрузкой известняка D.

Для того чтобы подавать известняк D с заданным диаметром частиц в установку обессеривания топочных газов, его исходные куски как необработанный материал дробятся посредством дробилки, такой как щековая, молотковая, валковая дробилки и т.п., и переносятся к установке. Однако такой исходный известняк D" в общем случае доступен в месте, удаленном от установки, например, на несколько километров. Соответственно, в данном примере используется система переноса необработанного материала, в которой дробилка 61 помещена вблизи либо местоположения исходного известняка D", либо самого корпуса 1 башни обессеривания для соединения меду исходным известняком D" и корпусом 1 башни посредством ленточного конвейера, как показано на фиг. 37 и 38.

На фиг. 37 показана система подачи необработанного материала, в которой исходный известняк D" подается к бункеру 59, а затем к дробилке 61, помещенной рядом с установкой обессеривания топочных газов, посредством ленточного конвейера 58 и после измельчения подается из доставляющей известняк трубки 62 в блок 23 нейтрализации через бункер 63 и дозатор 65. На фиг. 38 показана другая система подачи необработанного материала, в которой исходный известняк D" подается в бункер 59 и затем в дробилку 61, расположенную рядом с местоположением исходного известняка D", посредством ленточного конвейера 58 и после измельчения подается в блок 23 нейтрализации через бункер 63 и дозатор 65, размещенный вблизи корпуса 1 башни обессеривания. В любой из систем доставки не требуется вводить дробилки 61 один к одному в соответствии с общим числом корпусов 1 башни обессеривания, но возможно установить одну дробилку 61 для обслуживания множества корпусов 1 башни обессеривания. В частности, в системе, показанной на фиг. 38, известняк D может подаваться ко всем корпусам 1 башни обессеривания путем размещения только одной дробилки 61 возле местоположения исходного известняка D".

Хотя фиг. 37 и 38 показывают примеры, в которых блок 23 нейтрализации установлен независимо от корпуса 1 башни обессеривания, ясно, что настоящее изобретение не ограничено этими примерами. Отработанный газ А поглощается таким образом поглощающей жидкостью в корпусе 1 башни обессеривания, поглощающая жидкость затем окисляется воздухом В и наконец гипс С собирается посредством обезвоживателя 13.

Объем подлежащего подаче в блок 23 нейтрализации известняка D регулируется дозатором 65 или операцией включения-выключения дробилки 61, а размер частиц известняка регулируется изменением скорости дробилки.

В вышеприведенных примерах известняк избирательно оставляется в зоне нейтрализации в зависимости от разности в скорости осаждения, вызванной различием диаметров частиц известняка D и гипса С, но обе составляющих могут разделяться, к примеру, посредством сетки или использования разности в инерционной силе и т.п.

Хотя большинство вышеописанных примеров представляют конструкцию, в которой отработанный газ А вводится со дна или из нижней части корпуса 1 башни обессеривания и выпускается из верхней ее части, и корпус башни обессеривания, в котором поглощающая жидкость распыляется в отработанном газе А распылительными форсунками, настоящее изобретение эффективно независимо от направления потока отработанного газа А или способа контактирования между отработанным газом А и поглощающей жидкостью (в таких, как поглощающий блок с увлажненной стенкой, система для барботирования отработанного газа в поглощающую жидкость через погруженную в нее трубку и т.д.).

Согласно настоящему изобретению наличие в поглощающей жидкости Al и F почти никогда не ухудшает качества обессеривания, как описано выше.

Далее, дробление твердого обессеривающего вещества не является необходимым, потому что используется такое вещество, как известняк с крупным диаметром частиц; гипсовые частицы (20-100 мкм в общем случае) легко отделяются от твердого обессеривающего вещества из-за крупного диаметра его частиц (более чем 0,5 мм, предпочтительно более чем 1 мм); более высокое качество обессеривания можно получить из-за повышенного объема твердого обессеривающего вещества в зоне нейтрализации; наконец, качество твердых продуктов улучшается, потому что твердое обессеривающее вещество не смешивается с частицами твердых продуктов, таких как гипс.