FI84435C - Foerfarande och anordning foer rengoering av foeroreningar innehaollande gaser - Google Patents

Description

84435

MENETELMÄ JA LAITE EPÄPUHTAUKSIA SISÄLTÄVIEN KAASUJEN PUHDISTAMISEKSI

FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR RENGÖRING AV FÖRORENINGAR INNEHÄLLANDE GASER

Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään esim. poltossa, kaasutuksessa tai jossakin kemiallisessa tai metallurgisessa prosessissa syntyvien epäpuhtauksia sisältävien kaasujen 5 puhdistamiseksi. Rikkioksidit, ammoniakki, kloori- ja fluoriyhdisteet sekä kondensoituvat hiilivety-yhdisteet ovat tyypillisiä kaasujen sisältämiä epäpuhtauksia. Esillä oleva keksintö kohdistuu erikoisesti menetelmään, jossa kaasuihin lisätään prosessissa tai sen jälkeen kaasun 10 sisältämien epäpuhtauksien kanssa reagoivaa reagenssia ja/tai absorboimisainetta, jota aktivoidaan johtamalla kaasut kostutusreaktoriin. Täysin tai osittain reagoineet reagenssi- ja/tai absorboimisainehiukkaset erotetaan kaasuista. Reagenssina ja/tai absorboimisaineena käytetään 15 esim. alkalimetallien tai maa-alkalimetallien karbonaatteja, oksideja tai hydroksideja.

Esillä oleva keksintö kohdistuu myös laitteeseen epäpuhtauksia sisältävien kaasujen puhdistamiseksi. Esillä oleva 20 keksintö kohdistuu erikoisesti kostutusreaktoriin, jossa on sisääntuloaukko epäpuhtauksia sisältäville kaasuille ja reagenssille ja/tai absorboimisaineelle, vesi- tai vesihöyrysuihkut, jotka muodostavat kostutusvyöhykkeen absorboimisaineen aktivoimiseksi, suodin kostutusvyöhyk-25 keen yläpuolella kostutusreaktorin yläosassa kiintoainehiuk-kasten erottamiseksi kaasuista ja suotimeen yhdistetty kaasujen poistoaukko sekä kaasuista erotettujen hiukkasten poistoaukko tai poistokanava kostutusreaktorin alaosassa.

2 84435

Fossiilisten polttoaineiden poltossa muodostuu tunnetusti rikkioksidipitoisia savukaasuja, jotka aiheuttavat ympäristön happamoitumista. Savukaasujen rikkipitoisuus vaihtelee polttoaineen rikkipitoisuuden mukaan. Keinoja yhä runsasrik-5 kipitoisempien polttoaineiden hyväksikäyttämiseksi pyritään löytämään, vaikka sallittujen rikkipäästöjen määrät tulevatkin yhä pienemmiksi. Myös yhä yleistyvissä jätteiden polttolaitoksissa muodostuu rikkipitoisia savukaasuja, jotka on puhdistettava sallittujen normien tasoille. Jätteen 10 polttolaitoksissa savukaasut sisältävät S02 - ja S03-päästöjen lisäksi esim. muoviyhdisteitä poltettaessa kloori- ja fluorivetyhappoja sekä muita haitallisia kaasumaisia ja kiinteitä yhdisteitä.

15 Erilaisissa kaasutusprosesseissa muodostuvat prosessikaasut saattaavat myös sisältää haitallisia määriä rikki- tai muita yhdisteitä, jotka on poistettava kaasuista ennen niiden jatkokäsittelyä.

20 Useita menetelmiä on kehitetty rikkipäästöjen vähentämiseksi polttolaitoksissa. Eniten käytetty menetelmä on toistaiseksi ollut nk. märkäpesumenetelmä, jossa kaasut pestään esim. rikkioksidien kanssa reagoivan reagenssin vesisuspensiolla, kuten kalkkimaidolla. Vesisuspensiota ruiskutetaan pesuriin 25 polttokattilan jälkeiseen kaasuvirtaan, jolloin rikki imeytyy vesisuspensioon ja rikkidioksiidi reagoi kalkin kanssa muodostaen kalsiumsulfaattia tai kalsiumsulfiittia

CaO + S02 + l/202 —> CaS04 30 tai CaO + S02 --> CaS03.

Vesisuspensiota ruiskutetaan niin suuri määrä, että muodostuneet rikkiyhdisteet eivät ehdi kuivua vaan poistuvat pesurin alaosasta liuoksena. Menetelmä on prosessiteknises-35 ti monimutkainen ja vaatii laitteet vesisuspension valmistamiseksi ja käsittelemiseksi. Lisäksi menetelmä yleensä vaatii lisäenergiaa syntyvän lietteen kuivattamiseksi erillisessä märän lietteen käsittelylaitoksessa. Vesisuspen- 3 84435 siota pyritäänkin siksi syöttämään mahdollisimman sakeana kuivattamiseen tarvittavan energian minimoimiseksi. Suuren vesisuspensiomäärän takia kaasu saattaa jäähtyä pesurissa suhteelliseen alhaiseen lämpötilaan, minkä johdosta pesuris-5 ta poistuva kaasu voi aiheuttaa korroosiota ja suodattimien tukkeutumista. Energiaa joudutaan silloin käyttämään savukaasujen uudelleen lämmittämiseen ennen niiden johtamista ulos systeemistä. Märkäpesumenetelmässä esim. S02 :n erotusaste on n. 95%.

10

Viime vuosina on kehitetty puolikuivapesumenetelmiä, joissa hieno alkalisuspensio, esim. kalsiumhydroksidisuspensio, ruiskutetaan kuumaan savukaasuvirtaan kontaktireaktorissa, jossa rikkioksidit liukenevat veteen ja suspension kuivuessa 15 sitoutuvat kalkkiyhdisteeseen. Vesi haihdutetaan kontakti-reaktorissa siten, että muodostuu kiinteä jäte, jolloin esim. rikin ja kalkin reaktiotuotteet ovat helposti erotettavissa kaasuista suotimella. Kalsiumhydroksidisuspension sakeus pyritään pitämään sellaisena, että savukaasujen 20 sisältämä lämpö riittää haihduttamaan siitä veden. Tällöin sakea kalkkisuspensio kuitenkin helposti muodostaa kerrostumia reaktoriin sen seinämille ja erikoisesti syöttösuut-timien ympärille ja saattaa lopuksi tukkia suuttimet. Reaktorit joudutaan suunnittelemaan suhteellisen suuriksi 25 kerrostumishaittojen minimoimiseksi. Kun lisäksi kalkkisus-pension valmistaminen vaatii erilliset laitteensa, tulee puolikuivapesumenetelmän laitteistosta suuri ja kaasunpuh-distuksesta suhteellisen kallis. Eräänä haittapuolena voidaan lisäksi mainita kalkkisuspension kuluttava vaikutus 30 suuttimiin.

Puolikuiva menetelmä on prosessin kannalta edullinen siksi että kaasujen epäpuhtaudet saadaan poistettua kuivana jätteenä, mutta prosessin haittapuolena on kuitenkin sen 35 vaikea hallittavuus ja märkäpesua huonompi rikinsidonta, joka jää alle 90%:in. Haittapuolena on lisäksi todettu se, että puolikuivassa menetelmässä ei hinnaltaan edullista kalkkikiveä voida käyttää, koska se on erittäin hidas 4 84435 reagoimaan rikin kanssa. Menetelmässä on käytettävä kal-siumoksidia tai kalsiumhydroksidia, jotka ovat huomattavasti kalliimpia. Suurissa polttolaitoksissa absorboimisaineen hinta on varteenotettava tekijä.

5

Aikaisemmin on myös ehdotettu kalkkikiven lisäämistä varsinaiseen poltto- tai kaasutusvaiheeseen, jolloin kalkki-kivi kalsinoituu kalsiumoksidiksi seuraavan reaktion mukaan 10 CaC03 —> CaO + C02

Kalsiumoksidi pystyy heti polttolaitoksessa reagoimaan siinä syntyvien rikkioksiidien kanssa reaktion 15 CaO +S02 + 1/2 02 --> CaS04 mukaan.

Reaktioiden edetessä kalsiumoksidihiukkaset peittyvät kuitenkin kalsiumsulfaatti- tai kalsiumsulfiittikerrok-silla, jotka muodostavat esteen rikin tunkeutumiselle 20 hiukkasiin ja siten hidastavat ja lopulta estävät rikin ja kalkin väliset reaktiot. Kalkki ei näin ollen tule reagoimaan loppuun saakka eikä siis tule käytettyä optimaalisesti hyväksi. Myös monet muut suureet kuten Ca/S moolisuhde, lämpötila ja viipymäaika vaikuttavat rikinsidontaan.

25

Kuten aikaisemmin jo todettiin, nousee aikaiiyhdisteiden reaktiivisuus mitä lähempänä kastepistettä reaktiot tapahtuvat. Parempi reaktiivisuus johtuu siitä, että kosteassa hiukkasessa reaktiot tapahtuvat vesifaasissa nopeina 30 ionireaktioina. Lähellä kastepistettä hiukkaset pysyvät kosteana ja myös reaktiivisuus säilyy hyvänä kauemmin. Hiukkaset pyritään edullisesti pitämään niin kosteina, että vesi ympäröi hiukkasia ja myös tunkeutuu sisään hiukkasiin. Veden tunkeutuessa kalkkihiukkasiin hiukkasten 35 ympärille muodostunut sulfaatti- tai sulfiittikerros rikkoontuu tuoden esille uutta reaktiivista kalkkipinta-alaa. Kaasuista liukenee hiukkasia ympäröivään veteen rikkidioksidia, joka reagoi nestefaasissa olevien kalsiumyh- 5 84435 disteiden kanssa.

Suomalaisessa patenttijulkaisussa FI 78401 on esitetty menetelmä, jossa savukaasujen rikkidioksidi saatetaan reak-5 tiovyöhykkeessä reagoimaan savukaasuista erotettaviksi kiinteiksi sulfaateiksi ja sulfIiteiksi. Savukaasut johdetaan pystysuoran pitkänomaisen kontaktireaktorin alapäähän, minkä lisäksi reaktoriin johdetaan erikseen jauhemaista kalkkia ja vettä useammasta kohdasta rikin sitomiseksi 10 kalkkiin. Savukaasususpensiot poistetaan läpivirtausreakto-rin toisesta päästä ja johdetaan pölynerotukseen. Syöttämällä jauhemainen kalkki Ja vesi erikseen vältytään vesilietteen valmistukselta, käsittelyltä ja ruiskutukselta. Tällä menetelmällä on mainittu rlkinsidonnassa kalsiumoksidilla 15 päästävän n. 80 %:in S02-reduktioon Ca/S = 1,56 moolisuh-teella ja n. 90 %:in S02-reduktioon Ca/S = 2,22 moolisuh-teella. 98 %:in S02-reduktioon päästään vasta Ca/S = 4 moo-lisuhteella. Savukaasuvirtausta ei tälläkään menetelmällä voida päästää rikinsidonnan kannalta optimaalisen lähelle 20 kastepistettä, koska savukaasususpenslon sisältämät kiintoaineet silloin muodostavat kerrostumia putkistojen ja laitteiden seinille ja aiheuttavat vaikeuksia pölynerotuk-sessa.

25 Eurooppalaisessa patenttihakemuksessa EP 0 104 335 on esitetty toinen kaksivaiheinen savukaasujen puolikuiva puhdistusmenetelmä, jossa savukaasuihin kontaktireaktorissa ensimmäisessä vaiheessa syötetään kuivaa reagenssia ja toisessa vaiheessa vettä tai vesiliuosta, johon on lisätty 30 liuotettua reagensssia. Ensimmäisessä vaiheessa reagenssi-hiukkasten päälle muodostuu pintakerros, joka hidastaa tai estää reaktiot reagenssin ja esim. rikkioksidin välillä. Lisäämällä toisessa vaiheessa vettä aktivoidaan reagenssi uudelleen. Näin saadaan reagenssi täydellisemmin hyväksi-35 käytettyä. Kaasun lämpötilan annetaan laskea tasolle, jossa se aina pysyy kastepisteen yläpuolella, esim. 105*C:seen. Tässäkään menetelmässä ei siis kaasun lämpötilaa kuitenkaan voida päästää hyvin lähelle kastepistettä, 6 84435 jossa reagenssin reaktiivisuus olisi huomattavasti parempi, koska mahdollisesti muodostuvat kosteat hiukkaset aiheuttaisivat jatkossa vaikeuksia. Tarvittavan reagenssin määrää voidaan menetelmän mukaan vähentää kierrättämällä takaisin 5 kaasusta myöhemmässä vaiheessa erotettua ja jauhamalla tai muulla tavalla käsiteltyä reagenssipitoista kiintoainetta. Haittapuolena on kuitenkin tarvittavat erilliset takaisin kierrätettävän kiintoaineen käsittely- ja varastointiisit-teet.

10

Amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US 4,509,049 on ehdotettu käytettäväksi kuivapuhdistusmenetelmää, jossa savukaasuihin lisätään kattilassa kalkkia, jonka annetaan reagoida savukaasujen kanssa. Kalkki, joka osittain on 15 reagoinut savukaasujen epäpuhtauksien kanssa, erotetaan kaasuista reaktorissa, jonka yläosaan on sovitettu suodin. Kaasuista erotettu kuiva kalkki kerätään reaktorin alaosaan tai erilliseen kammioon, jossa se jauhetaan ja saatetaan kuiva-höyrykäsittelyyn kuivan kalkin reaktiivisuuden 20 lisäämiseksi, minkä jälkeen kalkki kierrätetään takaisin kaaasuvirtaan ennen reaktoria. Kuiva-höyrykäsittely vie 2 - 24 tuntia, mikä tietenkin on hyvin pitkä aika ja energiaa kuluttava käsittely.

25 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada edellä esitettyjä parempi menetelmä epäpuhtauksia, kuten esim. rikki-, kloori- ja fluoriyhdisteitä tai muita kondensoita-via yhdisteitä, sisältävien kaasujen puhdistamiseksi.

30 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada mentelmä, jolla esim rikkireduktiota voidaan huomattavasti nostaa, edullisesti jopa lisäämättä tarvittavan reagenssin määrää.

Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada menetelmä, 35 jolla kostutusreaktorissa voidaan kostuttaa puhdistettava kaasu hyvin lähelle kastepistelämpötilaa, esim. 0 - 20°C:n päähän kastepisteestä, ja silti poistaa kaasuista erotetut hiukkaset kuivina kostutusreaktorissa.

7 84435

Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada aikaisemmin tunnettuja laitteita parempi laite kaasujen puhdistamiseksi.

5 Keksinnön tarkoituksena on erikoisesti aikaansaada laite, jossa epäpuhtauksia sisältävät puhdistettavat kaasut voidaan kostuttaa hyvin lähelle kastepistettä mutta josta silti voidaan poistaa kaasuista erotetut hiukkaset kuivina.

10 Edellä esitettyjen tarkoitusperien saavuttamiseksi keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että - kaasut johdetaan kostutusreaktoriin ainakin kahdelle eri tasolle siten, että ensimmäinen osa kaasuista johdetaan kostutusvyöhykkeeseen, jossa kaasusta ja reagenssista 15 ja/tai absorboimisaineesta muodostuva suspensio kostutetaan vedellä ja/tai vesihöyryllä, ja toinen osa kaasuista johdetaan kostutusvyöhykkeen alapuolella olevaan toiseen vyöhykkeeseen, - kostutusvyöhykkeessä ylläpidetään hiukkassuspensio, jonka 20 hiukkastiheys on suurempi kuin kostutusreaktoriin syötetyn kaasun hiukkastiheys, takaisinkierrättämällä kaasusta erotettuja hiukkasia kostutusvyöhykkeeseen, ja että - kaasut johdetaan ulos kostutusreaktorista kostutusvyöhykkeen yläpuolelta.

25

Toinen osa kaasuista toimii edullisesti nk. kulvatuskaasuna ja saatetaan kohtaamaan ja kuivattamaan kostutusvyöhykkeeltä alaspäin kulkeutuvia kosteita hiukkasia. Ylöspäin virtaava kuivatuskaasu tempaa mukaansa ainakin osan alaspäin kulkeu-30 tuvista hiukkasista ja kuljettaa ne uudelleen kostutusvyöhykkeeseen vielä reagoimattoman reagenssi- tai absorboi-misaineen aktivoimiseksi. Kostutusreaktorissa hiukkaset erotetaan kaasuista suotimella ja palautetaan reaktorin alaosaan. Näin kostutusreaktorissa aikaansaadaan reagenssi-35 tai absorboimisainehiukkasten sisäinen kierto ja ylläpidetään suhteellisen suuri hiukkastiheys.

Hiukkaset erotetaan kaasusta kuitusuotimessa, sähkösuotimes- β 84435 sa tai muussa vastaavassa erottimessa. Hiukkasia irrotetaan suotimelta jaksottain tai jatkuvasti esim. pulssi- tai vastavirtahuuhtelulla tai tärytyksellä, jolloin hiukkaset putoavat erillisinä hiukkasina tai hlukkaspaakkulna alaspäin 5 kostutusreaktorissa.

Ainakin osa kostutusvyöhykkeessä tai suotimella yhteen paakkuuntuneista hiukkasista kulkeutuu kostutusvyöhykkeen läpi reaktorin alaosaan saakka. Erilliset pienet hiukkaset 10 sitä vastoin saattavat jo aikaisemmin joutua uudelleen kaasuvirran kuljettamiksi ja kulkeutua jo kostutusvyöhyk-keestä takaisin reaktorin yläosaan. Suuremmat hiukkaspaakut ja märät, raskaat hiukkaset kuivuvat ja jauhautuvat kevyeim-miksi vasta reaktorin alaosassa kuivauskaasun tai muun 15 sekoituksen vaikutuksesta.

Kuivatuskaasu johdetaan edullisesti reaktorin alaosaan ensiksi alaspäin suuntautuvina suihkuina, jotka aikaansaavat reaktorin alaosaan kerääntyneiden hiukkasten kuivatuksen, 20 jauhatuksen ja pöllytyksen. Läpikotainen hiukkasten sekoitus reaktorin alaosassa aikaansaa hyvän lämpöä ja kosteutta tasoittavan vaikutuksen hiukkassuspensiossa. Hiukkasten jauhautuessa pienemmiksi niiden reaktiivinen pinta-ala kasvaa. Ainakin osa hiukkasista kulkeutuu tämän jälkeen 25 kuivatuskaasujen mukana uudelleen kostutusvyöhykkeen läpi, jolloin hiukkaset aktivoituvat ja voivat uudelleen osallistua rikinsidontaan reaktiovyöhykkeessä.

Hiukkasten sekoitus ja takaisinkierrätys nostaa hiukkasten 30 viipymäaikaa, pölytiheyttä, Ca/S moolisuhdetta ja kokonais-kalkkipinta-alaa reaktiovyöhykkeessä ja vähentää siten uuden reagenssin tarvetta. Kostutusreaktorissa ylläpidetään sisäisellä kierrolla keksinnön mukaan keskimääräinen hiukkastiheys joka on selvästi suurempi kuin reaktoriin 35 syötettävän kaasun hiukkastiheys. Sisäistä kiertoa voidaan säätää säätämällä kuivatusosaan syötetyn kaasun määrää ja nopeutta. Myös kuivatuskaasun syöttökohdan sijainti vaikuttaa takaisinkierrätykseen. Mitä pienemmältä etäisyydeltä 9 84435 hlukkaskerrokseen suunnataan kaasusuihku, sen voimakkaampi on suihkun pöllyyttävä vaikutus.

Osa hiukkasista poistetaan edullisesti reaktorista kostutus-5 reaktorin alaosassa kuivatusvyöhykkeen alapuolella olevan poistoaukon kautta. Osa poistetuista hiukkasista voidaan halutessa palauttaa kostutusreaktoriin, jolloin näin aikaansaadaan myös hiukkasten ulkoinen kierto kostutusreak-torin yhteyteen. Hiukkasia voidaan käsitellä reaktorin 10 ulkopuolella esim. jonkin reagenssin regeneroimiseksi. Hlukkastiheyttä reaktorissa voidaan myös säätää säätämällä reaktorin alaosasta poistettavien hiukkasten määrää.

Hiukkaskierto kostutusreaktorissa voidaan myös aikaansaada 15 osittain ulkopuolisena kiertona siten, että kostutusreakto-rin yläosaan yhdistetään kokonaan tai osittain reaktorin ulkopuolelle sovitettu suodin tai vastaava hiukkaserotin, jossa kaasuista erotetaan reagoineita ja vielä reagoimattomia absorboimisainehiukkasia, joista ainakin osa palaute-20 taan suoraan kostutusreaktorin alaosaan, edullisesti kuiva-tusvyöhykkeeseen. Suotimelta voidaan irrottaa hiukkasia jatkuvasti tai jaksoittain palautettavaksi kostutusreaktorin alaosaan. Osa hiukkaserottimella erotetusta materiaalista voidaan poistaa systeemistä kokonaan.

25

Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista laskea kaasujen keskilämpötila kostutusreaktorissa n. 0 - 20°C:een, edullisesti 0 - 10eC:een kastepisteestä, jopa kastepistee-seen ja silti välttää liian kosteiden hiukkasten aiheut-30 tamat haitat reaktorin ylä- tai alaosassa. Kostutusvyöhyk-keessä kastuneet ja alaspäin putoavat hiukkaset kuivuvat kuivatuskaasun ansiosta kuivatusvyöhykkeessä eivätkä aiheuta alaosassa hankaluutta. Lämpötila- ja kosteuserot ovat takaisinkierrätyksestä johtuen myös kostutusvyöhykkeen 35 yläpuolella reaktorin eri poikkileikkauskohdissa hyvin pienet, jolloin vältytään palkallisilta kosteiden hiukkasten tai vesipisaroiden aiheuttamilta haitoilta.

10 84435

Kostutusreaktorin eri vyöhykkeisiin syötettävät kaasumäärät voivat vaihdella kaasujen lämpötilan ja koostumuksen mukaan. Kostutusvyöhykkeeseen syötettävän kaasumäärän suhde kuiva-tuskaasuun on noin 10:1 - 1:5. Useimmiten on edullista, 5 että kostutusvyöhykkeeseen syötetään enemmän kaasua kuin kuivatusvyöhykkeeseen esim. niin, että n. 60 % kaasusta syötetään kostutusvyöhykkeeseen. Pieni osa kaasusta, edullisesti < 10%, voidaan syöttää kostutusvyöhykkeen yläpuolelle varmistamaan, että ylöspäin virtaava kaasusus-10 pensio on tarpeeksi kuivaa suotimelle tullessaan. Suotimelle muodostunut absorboimisainekakku tai -kerros sisältää osittain reaktiivista absorboimisalnetta, joka pystyy sitomaan merkittävän osan tämän lisätyn kaasun sisältämästä rikistä.

15

Keksinnön mukaisen erään edullisen sovellutuksen mukaan voidaan kosteiden hiukkasten muodostamat kerrokset kostutusreaktorin seinämillä välttää sillä, että ainakin osa kostutusvyöhykkeeseen syötettävästä kaasusta johdetaan 20 kostutusreaktoriin valppavirtauksena siten, että kaasut Joko välillisesti tai suoraan lämmittävät reaktorin seinämiä. Kaasu johdetaan reaktoriin esim. seinämiin sovitettujen kanavien kautta, jolloin kanavissa virtaava kuuma kaasu estää seinämien jäähtymisen ja siten kiintoainesker-25 rostumien muodostumisen seinämille. Kaasut voidaan myös johtaa suoraan reaktorin sisään ja ohjata ne siellä sl-säseinämiä pitkin alaspäin virtaavana, seiniä suojaavana suihkuna, jolloin kosteat hiukkaset joko ohjautuvat seinästä poispäin tai kuivuvat vaippavirtauksen läpi kulkiessaan 30 ennen seinän kohtaamista. Vaippavirtaus saadaan aikaan syöttämällä kaasua esim. sylinterin muotoiseen reaktoriin sen seiniin muodostetun rengasmaisen aukon kautta.

Kerrostumien poistamista seinämiltä voidaan lisäksi tehostaa 35 tärytyksellä tai muodostamalla seinämät joustavasta materiaalista, jolloin järjestelmässä normaalisti esiintyvät painevaihtelut ravistelevat seinämiä ja kerrostumat putoilevat alas.

11 84435

Kaasua voidaan erityisesti suurissa reaktoreissa syöttää kostutusvyöhykkeeseen myös sen sisäosaan mahdollisimman tasaisen kaasujakautuman aikaansaamiseksi reaktorissa.

5 Kaasua voidaan syöttää esim. useasta kaasukanavaan sovitetusta suuttimesta tai raosta reaktorin keskiosassa. Kaasua voidaan tietenkin syöttää kostutusreaktoriin useammalta kuin kahdelta tasolta.

10 Myös kuivatusvyöhykkeeseen voidaan syöttää kaasua vaippa-virtauksena tai sitä voidaan syöttää kuuivatusosan sisäosaan tasaisen jakautuman varmistamiseksi.

Vesi- tai veslhöyrysuihkullla aikaansaadaan kostutusvyöhyke 15 kostutusreaktorin ylä- tai keskiosaan. Vettä suihkutetaan edullisesti savukaasuihin pääasiallisesti kaasun sisääntulo-aukkojen yläpuolelta alaspäin. Vesi- tai vesihöyrysuihkut pyritään järjestämään niin, että mahdollisimman suuri osa kaasuvlrrasta saadaan tasaisesti peitettyä.

20

Laite keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi on edullisesti kostutusreaktori, joka on tunnettu siitä, että kostutusreaktoriin on sovitettu sisääntuloaukkoja kaasuille ainakin kahdelle eri korkeustasolle. Ainakin yksi slsääntu-25 loaukko, esim. reaktorin ulkoseinää myötäilevä rengasmainen tai suorakaiteen muotoinen rako, on sovitettu kostutusvyöhykkeeseen. Kostutusvyöhykkeeseen voidaan myös sovittaa yksi tai useampi sisääntuloaukko reaktorin sisäosaan siten, että kaasu jakaantuu siitä tasaisesti koko reaktorin 30 poikkipinta-alalle. Ainakin yksi toinen sisääntuloaukko reaktoriin on sovitettu kostutusvyöhykkeen alapuolelle kuivatus tai sekoitusvyöhykkeeseen. Tämä toinen sisääntuloaukko voi olla sovitettu reaktorin seinän yhteyteen tai reaktorin sisäosaan tai aukkoja voi olla kummassakin 35 paikassa.

Kostutusreaktorin seinät voivat kokonaan tai osittain olla muodostetut kaksoisvaipasta siten, että seinään muodostuu 12 84435 reaktoriin syötettävän kaasun tulokanava tai tulokanavia.

Kostutusreaktoriin on kostutusvyöhykkeeseen sovitettu edullisesti alaspäin suunnatut vesi- tai vesihöyrysuuttimet 5 esim. vaakasuorasti kostutusreaktorin läpi kulkeviin tukielimiin.

Kostutusreaktorin yläosaan sovitettu suodin on edullisesti kuitusuodln kuten letkusuodin tai kasettlsuodin, tai mahdol-10 lisesti sähkösuodin, tai jokin muu soveltuva suodin, josta hiukkasia palautetaan reaktorin alaosaan tärisyttämällä tai takaisinpuhaltamalla suodinta.

Reaktorin alaosaan on edullisesti sovitettu mekaaninen 15 sekoitin, joka sekoittaa reaktorin alaosaan kerääntynyttä kiintoainetta. Sekoittamalla kiintoainetta tehostetaan kosteuden- ja lämmöntasausta hiukkasten välillä, jolloin mahdollisesti vielä kosteat hiukkaset kuivuvat tullessaan kosketukseen kuivempien ja kuumempien hiukkasten kanssa. 20 Samalla sekoitin rikkoo yhteen paakkuuntuneita hiukkas-kerääntymlä niin, että kaasuvlrta pystyy kuljettamaan niitä ylöspäin reaktorissa. Sekoitin tehostaa siis kuivatus-kaasun vaikutusta sisäisen hiukkaskierron aikaansaamiseksi reaktorissa. Sekoittimen kierroslukua voidaan vaihdella, 25 jolloin yhdessä sekoitusalueelle tulevan kaasuvirran kanssa saadaan aikaan laaja hiukkaskierrätyksen säätöalue.

Kostutusreaktorin alaosaan on lisäksi sovitettu elimet hiukkasten poistamiseksi reaktorista. Hiukkasia voidaan 30 edullisesti poistaa edellä mainitulla sekoittimella, jonka lavat voidaan suunnata vinosti siten, että ne siirtävät hiukkasia vähitellen alaosan toiseen päähän, josta ne voidaan poistaa kuivana sopivan sulkulaitteen läpi. Hiukkasia voidaan poistaa myös erillisellä poistoruuvilla tai 35 poistokuljettimella. Hiukkaset poistuvat kostutusreaktorista edullisesti niin kuivina, että niitä voidaan kuljettaa edelleen vaikkapa pneumaattisesti.

13 84435

Kostutusreaktorin alaosaan voidaan tarvittaessa järjestää erillinen reagenssln tai absorbolmlsalneen syöttökohta. Kostutusreaktoriin voidaan haluttaessa syöttää useita eri reagensseja erilaisten haitallisten aineiden poistamiseksi 5 kaasuista yhdessä vaiheessa.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan mm. seuraavia etuja verrattuna aikaisemmin tunnettuihin ratkaisuihin: - useat toiminnot, kuten rikin absorptio, reagensin kos-10 tutus, hiukkaserotus ja kuivatus, voidaan keskittää yhteen laitteeseen. Kaasun kostutus voidaan järjestää samaan tilaan kuin jo olemassa oleva tuhkan erotus, jolloin ei tarvita lisä laitteita eikä erillisiä reaktoreita kutakin haluttua osa prosessia varten.

15 - menetelmällä voidaan toimia hyvin lähelle kastepistettä, jopa kastepisteessä, koska suodattimena on suora yhteys, eikä tarvitse ottaa huomioon kaasukanavia, joiden seinämille muodostuisi kerrostumia lähellä kastepistettä olevan kosteaksi muodostuvan kaasun kuljetuksessa. Mahdollisuus 20 toimia lähellä kastepistettä johtaa erittäin tehokkaaseen S02-, S03-, HC1- Ja HF-emlssioiden poistoon.

- sisäinen hiukkaskierrätys kostutusvyöhykkeen läpi vähentää reagenssln tai absorbolmlsalneen kulutusta. Menetelmällä saadaan absorbolmlsalneen vllpymäaika reaktorissa oleelli- 25 sesti pidemmäksi, edullisesti n. 2 - 10 kertaa pidemmäksi, kuin aikaisemmin tunnetuissa kerralla-läpi reaktoreissa.

- laitteessa erotetaan myös hieno tuhka kaasuista. Tuhka ja käytetty absorboimisaine voidaan saada yhdessä kuivana talteen. Tarvitaan vain yksi tuhkanpoistojärjestelmä ja 30 tuhkan käsittely. Kuiva tuhka ja absorboimisaine voidaan kuljettaa pneumaattisesti.

- aikaisemmin tunnetuilla menetelmillä on kostutusvaiheessa päästy lähes täydelliseen rikinpoistoon S02-pitoisilla kaasuilla ainoastaan, jos slsääntuleva S02-pitoisuus on 35 ollut < 40ppm. Keksinnön mukaisella menetelmällä on nyt mahdollista päästä täydelliseen rikinpoistoon vaikka slsääntuleva S02-pitoisuus olisi > lOOppm.

- menetelmä ja laite ovat yksinkertaisia.

14 84435

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan samanaikaisesti ja optimaalisesti käyttää hyväksi kolmea absorboimisreak-tioihin edullisesti vaikuttavaa päätekijää: 5 - kaasun jäähdytystä lähelle kastepistettä nopeiden reaktioiden aikaansaamiseksi; - suurta Ca/S moolisuhdetta reaktiovyöhykkeessä; ja - pitkää viipymäaikaa absorboimisaineen optimaaliseksi hyväksikäyttämiseksi.

10

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin kaaviollisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti erästä edullista keksin-15 nön mukaisen menetelmän suorittamiseen tarkoitettua laitetta.

Kuviot 2 ja 3 esittävät kaaviollisesti kahta muuta keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen tarkoitettua laitetta.

20 Kuvio 4 esittää S02-reduktion suhdetta Ca/S moollsuh-teeseen eräässä keksinnön mukaisessa sovellutuksessa.

Kuviossa 1 on esitetty kostutusreaktori 10, jossa on kaasun sisääntuloaukot 12 ja 14, kaasun poistokanava 16 ja kaasusta 25 erotettujen hiukkasten ulosottokanava 18. Kostutusreaktoris-sa on lisäksi suuttimet 20 veden tai vesihöyryn suihkuttaml-seksi kostutusreaktoriin kaasun sisääntuloaukkojen yläpuolelle. Reaktorin yläosassa on suodin 22 hiukkasten erottamiseksi ylöspäin virtaavasta kaasusta.

30

Keksinnön mukainen kostutusreaktori voi olla sovitettu savukaasukanavaan arinapoltto- tai pölypolttotulipesän tai leijukerrospolttoreaktorin, esim. kiertopetireaktorin jälkeen, jolloin kostutusreaktori sovitetaan edullisesti 35 lämmöntalteenottokattilan jälkeen. Savukaasut ovat silloin ennen kostutusreaktoria jäähtyneet < 300®C:seen, edullisesti < 150°C:seen. Rikkioksidlen poistamiseksi savukaasuista on tulipesään tai leijukerrosreaktoriin tai sen jälkeen is 84435 syötetty absorboimisainetta kuten kalkkikiveä, joka kuumassa savukaasussa ainakin osittain kalsinoituu kalsiumoksidiksi, joka vuorostaan sitoo rikkiä kalsiumsulfaattina Ja -sulfIittinä. Kalkki/rikki-suhteella 1,5 - 2,1 päästään noin 80-5 95%:n rikkireduktioon kiertoleijureaktoreissa. Savukaasut sisältävät siis vielä rikkiä ja myös reagoimatonta kalkkia kostutusreaktoriin tullessaan. Keksinnön mukaisen kostutus-reaktorin yhtenä tärkeänä tarkoituksena onkin aktivoida kalkki tai mahdollinen muu absorboimisaine savukaasuissa 10 niin, että loppu rikkikin saadaan poistettua savukaasuista.

Kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa rikki- ja kalkkipitoisia savukaasuja tuodaan putkea 24 pitkin kostutusreaktoriin. Ennen reaktoriin syöttämistä savukasut jaetaan kahteen 15 eri savukaasuvirtaan 26 ja 28, joista savukaasuvirta 26 johdetaan reaktoriin oleellisesti samalle tasolle kuin vesisuihkut 20. Savukaasuvirta 28 syötetään oleellisesti alemmalle tasolle.

20 Pääsavukaasuvirta syötetään kostutusreaktoriin oleellisesti samalle tasolle kuin vesisuihkut, vesisuihkujen ylä- tai alapuolelle tai samalle tasolle. Oleellista on, että sisäänsyötetty kaasu saadaan hyvin sekoittumaan vesisuihkuun. Sekä kaasu että vesi syötetään reaktoriin edullisesti 25 alaspälnvirtaavana suihkuna, joka pienen matkan päässä sisääntuloaukosta kääntyy ylöspäin. Näin aikaansaadaan kostutusvyöhykkeeseen kaasun ja vesisuihkun pyörre ja hyvä sekoitus.

30 Vesisuihkut muodostavat kostutusreaktoriin kostutusvyöhykkeen 30, jossa savukaasut kostutetaan ja jäähdytetään mahdollisimman lähelle savukaasujen kastepistettä, edullisesti n. 0 - 3eC:n päähän kastepisteestä. Kostutusvyöhyk-keessä kalkkihiukkaset kostuvat, jolloin rikkiä imeytyy 35 hiukkasiin ja nopeat ionireaktiot rikin ja kalsiumin välillä pystyvät tapahtumaan nestefaasissa.

Vettä suihkutetaan edullisesti suuttimista, jotka antavat 16 84435 pienen pisarakoon edullisesti < 100 pm, ja jotka ovat laajakulmaisia niin, että suihkuilla saadaan hyvä reaktorin poikkipinnan ja kaasuvirran peitto. Vesi suihkutetaan alaspäin. Kostutusvyöhyke kattaa pystysuoran vyöhykkeen 5 reaktorista joka edullisesti vastaa reaktorin hydraulista halkaisijaa.

Kuvion 1 esittämässä sovellutuksessa savukaasua tuodaan vaippavirtauksena reaktoriin. Putkesta 26 kaasu johdetaan 10 ensiksi reaktorin ympäröimään putkimaiseen kanavaan 32, josta kaasut johdetaan edelleen reaktorin seinämän 34 rajaamaan yhteen tai useampaan alaspäin suuntautuvaan kanavaan 36. Reaktorin seinät on kanavien kohdalla muodostettu esim. kaksoisseinillä 34 ja 38 siten, että niiden 15 väliin muodostuu savukaasun tulokanava 36. Kanavista 36 savukaasut johdetaan aukkojen 12 kautta reaktorin sisään kostutusvyöhykkeeseen 30.

Vastaavasti kaasua johdetaan alemmasta kaasuputkesta 28 20 reaktoria ympäröivään putkimaiseen kanavaan 42 ja siitä edelleen reaktorin seinämistä 44 muodostettuun alaspäin suuntautuvaan kanavaan 46, josta savukaasut virtaavat reaktorin alaosaan nk. kuivatus- tai sekoitusvyöhykkeeseen ; 40.

25

Kaasun tuloa kostutusreaktoriin voidaan säätää esim. säätöpelleillä 27 ja 29 kanavissa 26 ja 28. Kaasun tuloa voidaan tahdottaessa myös säätää kanavassa 46 olevalla säädettävällä raolla 48.

30

Kuivatusosaan syötetään haluttaessa niin paljon kuivatus-kaasua, että reaktorin alaosaan kerääntyvät hiukkaset pysyvät pääasiallisesti kuivina. Lämpötila reaktorin alaosassa pidetään silloin kastepisteen yläpuolella tehok-35 kaan kuivatuksen aikaansaamiseksi. Kaasut virtaavat kuivaus-vyöhykkeestä ylöspäin kuivattaen suotimelta ja kostutus-vyöhykkeestä alaspäin virtaavia hiukkasia. Kuivatuskaasuvir-tauksen määrää voidaan automaattisesti säätää elimillä 47 17 84 435 ja 49, reaktorin alaosan kaasun lämpötilan tai ulosotettavi-en hiukkasten lämpötilan mukaan.

Reaktorin alaosaan on lisäksi sovitettu mekaaniset sekoitti-5 met 50, joita kuvion esittämässä sovellutuksessa on kaksi ja jotka muodostuvat reaktorin pohjalla makaavista siivillä 52 varustetuista sekolttimista. Sekoittimet rikkovat reaktorin alaosaan putoavat hiukkaspaakut samalla tasoittaen hiukkasten välistä lämpötilaa ja kosteutta. Sekoittimien 10 siivet on edullisesti sovitettu siten, että ne pyöriessään kuljettavat hiukkasia reaktorin alaosan toiseen päähän, jonne on sovitettu hiukkasten ulosotto kanava 18. Hiukkasten virtaaminen ulosottokanavaan tapahtuu edullisesti patolevyn, jota ei ole esitetty kuviossa, yli. Näin reaktorissa aina 15 pysyy tarpeellinen hiukkasista muodostettu "puskuri", joka pystyy tasaamaan ylhäältä tulevien hiukkasten lämpötilan ja kosteuden.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 kaltainen kostutusreaktori 20 10, mutta siinä kaasua tuodaan kuivatusosaan reaktorin sisään sovitetusta kaasuntulokanavasta 54. Kaasuntulokana-vaan on sovitettu alaspäin suunnattuja suuttimia 56, joista kaasu ensiksi virtaa alaosaan kerääntyneitä hiukkasia kohti ja sen jälkeen ylöspäin. Näin kaasulla aikaansaadaan 25 sekoittumista alaosaan kertyneissä hiukkasissa.

Kuvion 2 mukaisessa reaktorissa kostutusvyöhykkeeseen syötetyn veden määrää säädetään elimellä 21 reaktorin yläosan kaasun lämpötilan mukaan. Kostutusreaktoriin 30 voidaan sovittaa vesisuuttimia usealle eri tasolle, jos kaasun tasainen kostutus sitä vaatii.

Kuvioissa 1 ja 2 reaktorit ovat lähinnä muodostuneet letkusuodinkammioista, joissa on standardisuodin ja joiden 35 alaosaan on järjestetty kostutus- ja kuivatusvyöhyke.

Kuviossa 3 on esitetty reaktori, jossa suodin 60 on sovitettu välittömästi reaktorikammion ulkopuolelle. Reaktorissa is 84435 tapahtuu näin ollen sisäisen hiukkaskierron lisäksi ulkoinen hiukkaskierto. Osa kostutusvyöhykkeessä 30 kostutetuista hiukkasista erottuu kaasuista itsestään ja valuu painonsa ansiosta alas kuivatusosaan kuivatuskaasun vaikutuspiiriin, 5 mistä hiukkaset kuivuttuaan virtaavat uudelleen kaasujen kanssa ylöspäin muodostaen näin sisäisen kierron. Osa kostutetuista hiukkasista seuraa kaasuja reaktorin yläosaan ja suotimeen 60 ja palautuu sieltä putkea 62 pitkin kuivatusosaan 40. Tarvittaessa voidaan hiukkasia poistaa kierros-10 ta ulosotolla 64, joka on suljettavissa venttiilillä 66.

Kuviossa 3 savukaasujen tuloputket 26 ja 28 voivat olla yhdistetyt eri kohtiin polttoprosesselssa esim. niin, että putkessa 26 tuodaan reaktoriin pidemälle jäähtynyttä kaasua 15 kuin putkessa 28, jossa voidaan tuoda kuumempaa kaasua kuivatusprosessin varmistamiseksi.

Keksinnöllä saavutetaan aikaisemmin tunnettuun tekniikkaan verrattuna huomattavasti parempi savukaasujen rikin sidonta 20 huomattavasti pienemmällä kalkin kulutuksella, kuten oheisista eräillä hiili- ja kalkkikivllaaduilla tehdyistä koeajotuloksista ilmenee.

Esimerkki 25

Koeajossa käytettiin kuvion 1 mukaista laitetta. Kostutus-reaktoriin tuotiin n. 870“C savukaasuja kiertopetireaktoris-ta, johon oli lisätty kalkkikiveä Ca/S moolisuhteilla 1,41 - 2,33. Savukaasujen teoreettinen S02-pitoisuus oli 860-30 960 ppm. Savukaasujen rikki reagoi Jo kiertopetireaktorissa ennen kostutusreaktoria niin, että savukaasujen S02-pitoisuus kostutusreaktoriin tullessa oli n. 60 - 201 ppm. Kaasut johdettiin kostutusreaktoriin n. 139 - 160 eC:n lämpötilassa. Kaasujen teoreettinen kastepiste kostutusreak-35 torissa oli n. 54eC.

19 84435

Koeajojen tulokset ilmenevät oheisesta taulukosta:

Ca/S Lämpöt. S02 S02 5 reakt. ennen reakt. abs.

jälkeen reakt. lälkeen mol/mol eC ppm ppm % 1,88 55 201 27 97 10 1,91 55 111 2 100 1,95 55 107 0 100 1,94 57 105 0 100 2,33 57 129 2 100 1,93 59 60 0 100 15 1,41 61 183 83 91 1,87 63 121 25 97 2,00 66 136 61 93 2,08 81 77 53 95 20

Koeajotulokset osoittavat selvästi että keksinnön mukaisella menetelmällä päästään hyvin matalillakin Ca/S moolisuhteilla lähes täydelliseen rikin sidontaan, kun loppureaktiot tapahtuvat lähes kastepisteessä eli 1 - 5 °C:n päässä 25 kastepisteestä. Korkeimminakin lämpötiloilla 10 - 30°C:n päässä kastepisteestä päästään erittäin hyviin tuloksiin ja aikaisempaan verrattuna huomattavasti pienemmällä kalkin kulutuksella.

30 Aikaisemmin tunnetuilla kostutusreaktoreilla on kirjallisuudessa esitettyjen tietojen mukaan päästy Ca/S = 2,22 moolisuhteella n. 90 %:n S02-reduktioon. Vasta Ca/S moo-lisuhteella * 4 on päästy n. 98 %:n S02-reduktioon.

35 Kuviossa 4 on esitetty edellä esitetyn koeajosarjan mukaan saatu S02-reduktion suhde Ca/S moolisuhteeseen sovellettaessa keksinnön mukaista menetelmää. Kuviossa on vertailuna myös esitetty S02-reduktion suhde Ca/S moolisuhteeseen 20 84435 ajettaessa ilman kostutusreaktoria.

Yhteenvetona todettakoon että esillä olevan keksinnön mukaan on pystytty yhdistämään samaan kokonaisuuteen 5 useamman eri prosessin eri vaiheet: - Kostutusreaktori, jona toimii suodatinkasettien tai vastaavien alapuolella oleva tila. Tilaan asetetusta suutinsysteemistä sumutetaan vettä, joka kastelee tuhka-ja absorboimisainehiukkaset ja pudottaa savukaasun lämpöti- 10 lan lähelle kastepistettä, 0 - 20®C:n päähän.

- Kuitu- tai muu suodin, joka toimii tavanomaisella vasta-virtapuhdistusperiaatteella, painepulsseilla, vastavirta-huuhtelulla tai ravistuksella.

- Yhdistetty tuhkan- ja absorboimisaineen sekoitus- ja 15 siirtolaitteisto esim. keräyssuppilossa reaktorin pohjalla.

Sekoituslaite pyörii edullisesti niin suurella nopeudella, että se rikkoo seiniltä ja suodattimelta kosteana alaspäin putoilevat ja kuumassa kaasuvirrassa kuivuvat kerrostumat.

- Tuhkan ja absorboimisaineen kierrätys, joka saadaan 20 aikaan puhaltamalla osa sisääntulevasta savukaasusta reaktorin alaosan kautta reaktoriin. Kaasua voi puhaltaa reaktoriin myös sekoittimien alapuolelta siten, että kaasu leijuttaa reaktorin alaosaan kerääntyneen hiukkasmassan. Alaosasta syötetty kaasu yhdessä sivuseiniltä tulevan 25 pääkaasuvirran kanssa kuivaa kostutusreaktorin yläosasta alas putoilevat kosteat hiukkaskokkareet. Kaasut tempaavat osan hiukkasista takaisin kostutusvyöhykkeeseen, jolloin muodostuu sisäinen hiukkaskierrätys kostutusreaktoriin.

30

Claims (33)

2i 84435

1. Menetelmä esim. poltossa, kaasutuksessa tai kemiallisissa prosesseissa syntyvien epäpuhtauksia, kuten rikkioksideja, 5 klooriyhdisteitä tai fluoriyhdisteitä, sisältävien kaasujen puhdistamiseksi - lisäämällä kaasuihin prosessissa tai sen jälkeen kaasujen sisältämien epäpuhtauksien kanssa reagoivaa reagenssia ja/tai absorboimisainetta, 10. johtamalla kaasut kostutusreaktoriin kaasujen kostuttami-seksi vedellä tai vesihöyryllä kaasujen sisältämän reagens-sin ja/tai absorboimisaineen aktivoimiseksi ja - erottamalla kaasuista täysin tai osittain reagoineet reagenssi- ja/tai absorboimisainehiukkaset, 15 tunnettu siitä, että - kaasut johdetaan kostutusreaktoriin ainakin kahdelle eri tasolle siten, että ensimmäinen osa kaasuista johdetaan kostutusvyöhykkeeseen, jossa kaasusta ja reagenssista ja/tai absorboimisaineesta muodostuva suspensio kostutetaan 20 vedellä ja/tai vesihöyryllä, ja toinen osa kaasuista johdetaan kostutusvyöhykkeen alapuolella olevaan toiseen vyöhykkeeseen, - kostutusvyöhykkeessä ylläpidetään hiukkassuspensio, jonka hiukkastiheys on suurempi kuin kostutusreaktoriin syötetyn 25 kaasun hiukkastiheys, takaisinkierrättämällä kaasusta erotettuja hiukkasia kostutusvyöhykkeeseen, ja että - kaasut johdetaan ulos kostutusreaktorista kostutusvyöhykkeen yläpuolelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutusreaktorista poistuvista kaasuista erotetaan kiinteitä hiukkasia kostutusreaktorin yläosaan sovitetussa suotimessa, josta erotetut hiukkaset irrotetaan siten, että ne voivat laskeutua kostutusvyöhykkeeseen 35 ja/tai kostutusreaktorin alaosaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasia irrotetaan suotimelta jaksottain. 22 8 4 4 3 5 !

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutusreaktorista poistuneista kaasuista erotetaan kiinteitä hiukkasia kostutusreaktorin ulkopuolelle 5 sovitetussa erottimessa, josta hiukkasia takaisinkierräte-tään kostutusreaktoriin.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen osa kaasuista saatetaan kohtaamaan ja 10 kuivattamaan kostutusvyöhykkeeltä alaspäin kulkeutuvia kosteita hiukkasia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutusvyöhykkeen alapuolelle syötetty toinen 15 osa kaasusta saatetaan takaisinkierrättämään osa alaosaan kerääntyneistä hiukkasista kostutusreaktorin yläosaan.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutusvyöhykkeen alapuolelle syötetty toinen 20 osa kaasusta syötetään ainakin osittain alaspäin suuntautuvana yhtenä tai useampana suihkuna siten, että kaasusuihku rikkoo alaosaan kerääntyneitä hiukkaskasaantumia ja sekoittaa hiukkasia.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että hiukkasia poistetaan kostutusreaktorin alaosasta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siltä, että osa kostutusreaktorin alaosan kautta poistetuista hiukkasista takaisinkierrätetään kostutusreaktoriin.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasia kostutetaan kostutusreaktorin ulkopuo- 35 leila ennen takalsinklerrätystä.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasut jäähdytetään kostutusreaktorissa lämpöti- 23 8 4 4 3 5 laan, joka on n. 0 - 20°C kastepisteestä.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että kaasut jäähdytetään lämpötilaan, joka on 0- 5 10°C kastepisteestä.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että kostutusvyöhykkeeseen syötettävän kaasumäärän suhde toiseen vyöhykkeeseen syötettävän kaasumäärään on 10 noin 10:1 - 1:5.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että kostutusvyöhykkeeseen syötetty kaasumäärä on suurempi kuin toiseen vyöhykkeeseen syötetty kaasumäärä. 15

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutusvyöhykkeeseen syötetään n. 60% kaasusta.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että ainakin osa kostutusvyöhykkeeseen syötettävästä kaasusta johdetaan kostutusreaktorlin vaippavirtauksena siten, että kaasu virtaa kostutusreaktorin seinämiin sovitettujen kanavien kautta kostutusvyöhykkeeseen ja/tai kostutusreaktorin seinämiä pitkin alaspäin vlrtaavana 25 suihkuna kostutusvyöhykkeeseen, jolloin vaippavirtaus estää seinämien jäähtymisen ja kiintoaineskerrostumien muodostumisen seinämille.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että ainakin osa kuivatusvyöhykkeeseen syötettävästä kaasusta johdetaan kostutusreaktorlin vaippavirtauksena siten, että kaasu virtaa kostutusreaktorin seinämiin sovitettujen kanavien kautta kuivatusvyöhykkeeseen, jolloin seinämien jäähtyminen estyy. 35

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että ainakin osa kuivatusvyöhykkeeseen syötetystä kuivatuskaasusta johdetaan kostutusreaktorlin oleellisesti 24 84435 sen poikkipinnan keskiosaan sovitettujen yhden tai useamman suuttimen kautta siten, että kuivatuskaasu jakautuu tasaisesti koko poikkipinta-alueelle.

19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vettä tai vesihöyryä syötetään alaspäin suunnattuina suihkuina kostutusvyöhykkeeseen.

20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että vettä tai vesihöyryä syötetään kostutusreakto- riin useammalle vyöhykkeelle.

21. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutusreaktorissa tapahtuvaa takaisinkierrä- 15 tystä tai sisäistä hiukkaskierrätystä säädetään säätämällä toiseen vyöhykkeeseen syötetyn kaasun määrää.

22. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reagenssina ja/tai absorboimisaineena käytetään 20 alkalimetallien tai maa-alkalimetallien karbonaatteja, oksideja tai hydroksideja.

23. Laite poltossa tai kaasutuksessa syntyvien epäpuhtauksia sisältävien kaasujen puhdistamiseksi, joka laite käsittää 25 kostutusreaktorin, jossa on - sisääntuloaukko (12, 14) epäpuhtauksia sisältäville kaasuille, joihin on lisätty reagenssia ja/tai absorboi-misainetta kaasujen sisältämien epäpuhtauksien poistamiseksi, 30. vesi- tai vesihöyrysuuttimet (20), jotka aikaansaavat kostutusvyöhykkeen reagenssin ja/tai absorboiroisaineen aktivoimiseksi, - kaasujen poistoaukko (16) kostutusvöhykkeen yläpuolella, - kostutusreaktorin yläosaan sovitettu suodin (22) kiinto-35 aineshiukkasten erottamiseksi kaasuista ja niiden palauttamiseksi kostutusreaktorin alaosaan ja - kaasuista erotettujen hiukkasten poistokanava (18) kostutusreaktorin alaosassa, 25 84435 tunnettu siitä, että kostutusreaktoriin on sovitettu sisääntuloaukkoja (12, 14) kaasuille ainakin kahdelle eri korkeustasolle siten, että - ainakin yksi sisääntuloaukko (12) on sovitettu kostutus-5 vyöhykkeeseen (30) ja - ainakin yksi kaasun sisääntuloaukko (14) on sovitettu kostutusvyöhykkeen (40) alapuolelle toiseen vyöhykkeeseen.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä. 10 että kostutusreaktorin yläosaan on sovitettu kuitusuodin (22).

25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin osa kostutusreaktorin seinästä (34) kostutus- 15 vyöhykkeessä (30) on muodostettu kaksoisvaipasta siten, että seinään muodostuu kostutusvyöhykkeeseen syötettävän kaasun tulokanava (36).

26. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, 20 että kostutusreaktoriin on kostutusvyöhykkeessä muodostettu useita kaasun sisääntuloaukoja (12) kostutusreaktorin seiniin.

27. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä. 25 että ainakin osa kostutusreaktorin seinästä toisessa vyöhykkeessä (40) on muodostettu kaksoisvaipasta siten, että seinään muodostuu toiseen vyöhykkeeseen syötettävän kaasun tulokanava (46).

28. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutusreaktoriin on toisessa vyöhykkeessä (40) muodostettu kaasunsisääntuloaukkoja (14) kostutusreaktorin seiniin.

29. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että toiseen vyöhykkeeseen (40) on sovitettu kaasunsyöttö-elimiä (56) kostutusreaktorin poikkipinnan keskivaiheille. 26 84435

30. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutusreaktorin alaosaan on sovitettu mekaaninen sekoitin (50) alaosaan kerääntyneen kiintoaineen sekoittamiseksi ja muodostuneiden paakkujen hajottamiseksi. 5

31. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutusreaktorin alaosaan on sovitettu kiintoaineen poistoruuvi tai -kuljetin.

32. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutusreaktoriin kostutusvyöhykkeeseen on sovitettu alaspäin suunnatut vesi- tai vesihöyrysuuttimet (20) oleellisesti samalle tasolle kuin kaasun sisääntuloaukot.

33. Patenttivaatimuksen 32 mukainen laite, tunnettu siitä, että vesi- tai vesihöyrysuuttimet (20) on sovitettu kostutusreaktorin läpi kulkeviin vaakasuoriin tukielimiin. 27 84435