FR2722113A1 - Dry treatment of exhaust gases from waste incineration - Google Patents

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Abstract

In the process for the treatment of exhaust gases from the incineration of urban or industrial waste, two stages operate in series, each with a reactor followed by a dust extractor, and with a new reactant introduced in at least one stage. A dry or semi-humid stage (A) and a dry or semi-humid stage (B) are mounted in series. The process includes adding in (6) the new reactant in the second stage reactor (3), and reintroducing into the first stage reactor (1) the recovered prod. contg. the excess reactant from the second stage. Installation for the above process comprises a first treatment stage (A) and a second treatment stage (B), both dry or semi-humid. Means for introducing a reactant into the installation is provided by the inlet device (6,8) in the second stage reactor (3). The outlet of at least the second stage dust extractor is connected to the inlet (14) to the first stage reactor (1).

Description

L'invention concerne un procédé de traitement de fumées provenant de l'incinération des résidus urbains ou industriels, qui contiennent des polluants gazeux, dans le but de débarrasser les fumées de ces polluants avant leur rejet dans l'atmosphère, et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention relates to a process for treating fumes from the incineration of urban or industrial residues, which contain gaseous pollutants, with the aim of ridding the fumes of these pollutants before their release into the atmosphere, and an installation for the implementation of this process.

Pour le traitement des fumées, on connaît déjà des procédés secs, quasi-secs ou semi-humides qui consistent à injecter dans le gaz un réactif sous forme pulvérulente procédés secs ou quasi-secs) ou sous forme liquide ou d'une suspension d'un solide dans un liquide (procédé semi-humide), le liquide s'évaporant au contact des fumées chaudes afin de neutraliser les gaz acides ou absorber les vapeurs nocives sur les particules solides de façon à obtenir un produit de réaction solide qu'il est aisé de séparer par filtration, c'est-à-dire par dépoussiérage. Dans une installation fonctionnant selon ce procédé, un réacteur est suivi d'un dépoussiéreur. For the treatment of fumes, dry, quasi-dry or semi-wet processes are already known which consist in injecting into the gas a reagent in powder form dry or almost dry processes) or in liquid form or a suspension of a solid in a liquid (semi-wet process), the liquid evaporating on contact with hot smoke in order to neutralize the acid gases or absorb the harmful vapors on the solid particles so as to obtain a solid reaction product which it is easy to separate by filtration, that is to say by dusting. In an installation operating according to this process, a reactor is followed by a dust collector.

On connaît aussi des procédés humides qui consistent en un premier temps à séparer les particules solides et en un second temps à laver le gaz dépoussiéré avec un liquide de lavage afin de solubiliser les polluants gazeux dans le liquide et à ensuite traiter ce liquide. Wet processes are also known which consist firstly of separating the solid particles and secondly of washing the dedusted gas with a washing liquid in order to dissolve the gaseous pollutants in the liquid and then treating this liquid.

Le principal inconvénient des procédés secs est que la consommation de réactifs devient importante (2 à 2,5 fois la stoechiométrie) lorsque l'on veut abaisser fortement les teneurs résiduelles en polluants. Parallèlement, la masse de résidus de l'épuration des fumées augmente puisque une part de plus en plus grande de réactif non utilisé pour la réaction se retrouve dans ces résidus. The main drawback of dry processes is that the consumption of reagents becomes significant (2 to 2.5 times the stoichiometry) when it is desired to greatly reduce the residual levels of pollutants. At the same time, the mass of residues from the purification of smoke increases since an increasingly large proportion of reagent not used for the reaction is found in these residues.

Le principal inconvénient des procédés humides est de saturer en humidité les fumées traitées d'où apparition d'un panache disgracieux à la cheminée. Pour éliminer ce panache, il est nécessaire de réchauffer les fumées, ce qui consomme de l'énergie. Par contre, les procédés humides consomment peu de réactifs (1 à 1,1 fois la stoechiométrie) pour une grande efficacité sur la majeure partie des polluants.  The main drawback of wet processes is to saturate the treated fumes with humidity, resulting in the appearance of an unsightly plume on the chimney. To eliminate this plume, it is necessary to heat the fumes, which consumes energy. On the other hand, wet processes consume few reagents (1 to 1.1 times the stoichiometry) for high efficiency on most of the pollutants.

On connaît aussi des installations qui comprennent deux étages de traitement montés en série, par exemple un premier étage comportant un réacteur sec ou semi-humide suivi d'un dépoussiéreur et un deuxième étage comportant un réacteur sec et un dépoussiéreur. Les deux étages de traitement fonctionnent en général indépendamment, c'est-à-dire reçoivent leur réactif neuf et évacuent leurs résidus. Installations are also known which comprise two treatment stages connected in series, for example a first stage comprising a dry or semi-wet reactor followed by a dust collector and a second stage comprising a dry reactor and a dust collector. The two treatment stages generally operate independently, that is to say receive their new reagent and evacuate their residues.

Ces installations permettent d'abaisser la teneur en polluants résiduels à des valeurs très basses, mais présentent l'inconvénient que la consommation de réactifs est très élevée. These installations make it possible to lower the content of residual pollutants to very low values, but have the drawback that the consumption of reagents is very high.

La présente invention a pour but de proposer un procédé et une installation qui permettent de réduire les consommations de réactifs des procédés sec, quasi-sec et semi-humide, tout en évitant la formation de panaches à la cheminée. The object of the present invention is to propose a method and an installation which make it possible to reduce the consumption of reagents of the dry, quasi-dry and semi-wet processes, while avoiding the formation of plumes at the chimney.

Pour atteindre ce but, l'invention propose un procédé de traitement de fumées provenant de l'incinération des résidus urbains ou industriels du type selon lequel on monte en série deux étages de traitement comprenant chacun un réacteur suivi d'un dépoussiéreur et introduit du réactif neuf dans au moins un étage, qui est caractérisé en ce que l'on monte en série un étage de traitement sec ou semi-humide et un étage de traitement sec, introduit le réactif neuf dans le réacteur du deuxième étage et réintroduit dans le réacteur du premier étage le produit récupéré sous le deuxième étage. To achieve this object, the invention provides a process for treating fumes from the incineration of urban or industrial residues of the type according to which two treatment stages are assembled in series, each comprising a reactor followed by a dust collector and introducing reagent new in at least one stage, which is characterized in that a dry or semi-wet treatment stage and a dry treatment stage are mounted in series, introduces the new reagent into the reactor of the second stage and reintroduces into the reactor from the first stage the product recovered under the second stage.

L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisée en ce qu'il ce qu'elle comprend un premier étage de traitement sec ou semi-humide suivi d'un second étage de traitement sec, le dispositif d'introduction du réactif dans l'installation est formé par le dispositif d'introduction du réacteur du second étage et que la sortie au moins du dépoussiéreur du second étage est reliée au dispositif d'introduction de réactif du réacteur du premier étage. The installation for implementing this process is characterized in that it comprises a first dry or semi-wet treatment stage followed by a second dry treatment stage, the device for introducing the reagent in the installation is formed by the device for introducing the reactor of the second stage and that the outlet at least of the dust collector from the second stage is connected to the device for introducing the reactant from the reactor of the first stage.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple pour illustrer, en une figure unique, un mode de réalisation de l'invention. The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly in the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawing given solely by way of example to illustrate, in a single figure, an embodiment of the invention.

La figure montre à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une installation de traitement de fumées provenant de l'incinération des résidus urbains ou industriels, selon la présente invention. Les fumées contiennent des polluants gazeux tels que de l'acide chlorhydrique, de l'acide fluorhydrique, des oxydes de soufre ou d'azote, des poussières, des métaux lourds particulaires ou gazeux, des dioxines, etc... Ces fumées doivent être débarrassées de ces polluants avant leur rejet dans l'atmosphère. The figure shows by way of example, an embodiment of a plant for treating smoke from the incineration of urban or industrial residues, according to the present invention. The fumes contain gaseous pollutants such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfur or nitrogen oxides, dust, particulate or gaseous heavy metals, dioxins, etc. These fumes must be cleared of these pollutants before they are released into the atmosphere.

L'installation selon l'invention comprend deux étages de traitement de fumées de structure classique, qui sont montés en série, à savoir un premier étage A de traitement sec ou semi-humide et un deuxième étage B de traitement sec. The installation according to the invention comprises two stages of smoke treatment of conventional structure, which are connected in series, namely a first stage A of dry or semi-wet treatment and a second stage B of dry treatment.

Les deux étages A et B sont montés en série et l'étage B qui constitue l'étage de sortie assure le rejet des fumées dans l'atmosphère, à l'aide d'une cheminée C, par l'intermédiaire d'un dispositif de tirage D.The two stages A and B are connected in series and the stage B which constitutes the outlet stage ensures the rejection of the fumes into the atmosphere, using a chimney C, by means of a device draw D.

L'étage A comprend un réacteur 1 suivi d'un dépoussiéreur 2. L'étage B comporte un réacteur 3 suivi d'un dépoussiéreur 4. C'est le réacteur 3 qui reçoit en 6 le réactif sous forme pulvérulente, c'est-à-dire un produit sec. Stage A comprises a reactor 1 followed by a dust collector 2. Stage B comprises a reactor 3 followed by a dust collector 4. It is reactor 3 which receives at 6 the reagent in pulverulent form, that is to say ie a dry product.

Le débit de réactif est réglé à l'aide d'un organe réglant 7 monté dans la voie d'entrée 8 du réacteur 3, et un appareil de mesure et de régulation 9, de façon à maintenir la teneur en polluant en sortie, par exemple en HCl, inférieure à une valeur de consigne. L'appareil 9 commande l'organe réglant 7, comme cela est indiqué par la ligne fléchée en traits interrompus. L'appareil 9 est associé à la voie de sortie des fumées 10, qui est reliée à la cheminée C, par l'intermédiaire du dispositif de tirage D.The reagent flow rate is adjusted using a regulating member 7 mounted in the inlet path 8 of the reactor 3, and a measuring and regulating device 9, so as to maintain the pollutant content at the outlet, by example in HCl, lower than a set value. The apparatus 9 controls the regulating member 7, as indicated by the arrow line in broken lines. The device 9 is associated with the smoke outlet channel 10, which is connected to the chimney C, by means of the draft device D.

Le dépoussiéreur 4 est de préférence un filtre à manches et la sortie de collecte 12 des produits récupérés et la sortie de collecte 13 du réacteur 3 lorsque celui-ci est pourvue d'une telle sortie, sont reliés à l'entrée d'introduction de réactifs 14 du réacteur 1 du premier étage
A, par un moyen de transport 15 approprié.The dust collector 4 is preferably a bag filter and the collection outlet 12 for the recovered products and the collection outlet 13 of the reactor 3 when the latter is provided with such an outlet, are connected to the inlet for the introduction of reagents 14 of reactor 1 of the first stage
A, by an appropriate means of transport.

Le réacteur 1 reçoit le réactif en provenance du second étage B, par l'intermédiaire du moyen de transport 15, sous forme pulvérulente lorsqu'il s'agit d'un procédé sec ou sous forme d'une suspension dans l'eau lorsqu'il s'agit d'un procédé semi-humide. Dans le premier cas, le moyen de transport 15 est du type mécanique ou pneumatique. Dans le deuxième cas le moyen de transport comprend un dispositif non représenté qui mélange les produits récupérés à de l'eau et met l'ensemble en circulation par une pompe non représentée. The reactor 1 receives the reagent from the second stage B, via the transport means 15, in powder form when it is a dry process or in the form of a suspension in water when it is a semi-wet process. In the first case, the means of transport 15 is of the mechanical or pneumatic type. In the second case, the means of transport comprises a device (not shown) which mixes the recovered products with water and puts the assembly into circulation by a pump (not shown).

Le dépoussiéreur 2 est un électrofiltre, éventuellement un filtre à manches. The dust collector 2 is an electrostatic precipitator, possibly a bag filter.

Les sorties de collecte des résidus 16 et 17 du réacteur 1 et du dépoussiéreur 2 du premier étage A constituent les sorties des résidus de l'installation. The outputs for collecting residues 16 and 17 from reactor 1 and from the dust collector 2 from the first stage A constitute the outputs from the residues of the installation.

Concernant le fonctionnement de l'installation selon l'invention, on constate que les fumées indiquées en F, en provenance de l'incinération des résidus sont introduites d'abord dans le réacteur 1 et réagissent avec le réactif en excès contenu dans les résidus récupérés sous le dépoussiéreur 4 et, le cas échéant, le réacteur 3 du second étage, avant de parvenir au dépoussiéreur 2. Puis, après la séparation des résidus, les fumées traversent successivement, de la même manière, le réacteur 3 et le dépoussiéreur 4 du second étage avant d'être rejetées dans l'atmosphère à travers la cheminée C. Regarding the operation of the installation according to the invention, it can be seen that the fumes indicated in F, coming from the incineration of the residues are first introduced into the reactor 1 and react with the excess reagent contained in the recovered residues under the dust collector 4 and, if necessary, the reactor 3 of the second stage, before reaching the dust collector 2. Then, after the separation of the residues, the fumes pass successively, in the same manner, the reactor 3 and the dust collector 4 of the second stage before being released into the atmosphere through the chimney C.

L'installation peut être réalisée en montant en série deux ensembles réacteur/filtre. L'un fonctionnant selon un procédé sec l'autre selon un procédé semi-humide, l'ordre étant indifférent. The installation can be carried out by mounting two reactor / filter assemblies in series. One operating according to a dry process the other according to a semi-wet process, the order being indifferent.

On constate que dans l'installation selon l'invention on réalise une épuration à contre-courant, où le fluide "épuré" est un gaz, et le réactif d'épuration est un solide. It can be seen that in the installation according to the invention, a counter-current purification is carried out, where the "purified" fluid is a gas, and the purification reagent is a solid.

Le procédé selon l'invention permet de réaliser une économie de réactifs même lorsque les teneurs en polluants à la sortie sont extrêmement faibles. Cet avantage est obtenu du fait que le réactif neuf est introduit dans le réacteur 3 du second étage, c'est-à-dire dans un gaz déjà partiellement traité dans le premier étage A et que l'excès de ce réactif est utilisé dans le réacteur 1 qui reçoit les gaz non épurés. The method according to the invention makes it possible to save reagents even when the pollutant contents at the outlet are extremely low. This advantage is obtained from the fact that the new reagent is introduced into the reactor 3 of the second stage, that is to say in a gas already partially treated in the first stage A and that the excess of this reagent is used in the reactor 1 which receives the unpurified gases.

Pour bien mettre en relief l'avantage de l'invention par rapport à l'état de la technique, en ce qui concerne l'économie de réactifs, on comparera ci-après les quantités de réactifs nécessaires dans une installation connue formée par deux étages A et B montés en série, mais indépendants et une installation selon l'invention. Les chiffres ne sont donnes qu'à titre d'exemple en considérant l'action sur l'acide chlorhydrique HCl. Dans l'installation classique, pour abaisser la teneur de 1 000 mg/Nm3 à 100 dans le premier étage, on injecte 1 368 mg de chaux/Nm3, soit 1,5 fois la valeur stoechiométrique. Pour abaisser sa teneur de 100 à 30 dans le second étage, on injecte 1 064 mg de chaux/Nm3, soit 15 fois la valeur stoechiométrique. On constate que 71 mg de chaux/Nm3 seulement sont utilisés dans cet étage, le reste soit 993 mg/Nm3 est perdu. To highlight the advantage of the invention compared to the state of the art, with regard to the economy of reagents, we will compare below the quantities of reagents required in a known installation formed by two stages A and B connected in series, but independent and an installation according to the invention. The figures are given only by way of example when considering the action on hydrochloric acid HCl. In the conventional installation, to lower the content from 1,000 mg / Nm3 to 100 in the first stage, 1,368 mg of lime / Nm3 is injected, ie 1.5 times the stoichiometric value. To lower its content from 100 to 30 in the second stage, 1,064 mg of lime / Nm3 is injected, ie 15 times the stoichiometric value. It is found that only 71 mg of lime / Nm3 are used in this stage, the rest, ie 993 mg / Nm3, is lost.

On a consommé au total : 1 368 + 1 064 = 2 432 mg de chaux/Nm3, soit 2,47 fois la valeur stoechiométrique. A total of 1,368 + 1,064 = 2,432 mg of lime / Nm3 was consumed, or 2.47 times the stoichiometric value.

Dans l'installation selon l'invention, on injecte 1 368 + 81 = 1 449 mg/Nm3 de réactif neuf dans le second étage B, soit 20 fois la valeur stoechiométrique au lieu de 15 dans le cas de l'installation classique. La teneur en HCl en sortie sera donc abaissée, par exemple jusqu'à 20 mg/Nm3. In the installation according to the invention, 1,368 + 81 = 1,449 mg / Nm 3 of new reagent is injected into the second stage B, ie 20 times the stoichiometric value instead of 15 in the case of the conventional installation. The output HCl content will therefore be lowered, for example up to 20 mg / Nm3.

La quantité de chaux utilisée sera de 81 mg, il restera donc 1 449 - 81 = 1368 mg de chaux/Nm3 qui seront introduits dans le premier étage A et assureront l'abaissement de la teneur en HCl de 1 000 à 100 mg/Nm3 comme dans le cas de l'installation classique.The amount of lime used will be 81 mg, so there will remain 1449 - 81 = 1368 mg of lime / Nm3 which will be introduced into the first stage A and will ensure the reduction of the HCl content from 1000 to 100 mg / Nm3 as in the case of conventional installation.

La quantité de chaux utilisée dans l'installation selon l'invention est donc de 1 449 mg/Nm3, soit 1,46 fois la valeur stoechiométrique, ce qui est bien moins que dans le cas de l'installation classique.  The amount of lime used in the installation according to the invention is therefore 1,449 mg / Nm3, or 1.46 times the stoichiometric value, which is much less than in the case of the conventional installation.

Il est à noter que l'invention peut être utilisée pour la conception d'une installation nouvelle, mais aussi pour l'amélioration des performances d'une installation ancienne qui ne serait dotée que de l'étage A. It should be noted that the invention can be used for the design of a new installation, but also for improving the performance of an old installation which would only have stage A.

Il est à noter que le réactif de neutralisation est un réactif basique, solide ou liquide.  It should be noted that the neutralization reagent is a basic, solid or liquid reagent.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de fumées provenant de l'incinération de résidus urbains ou industriels, du type selon lequel on monte en série deux étages de traitement comprenant chacun un réacteur suivi d'un dépoussiéreur et introduit du réactif neuf dans au moins un étage, caractérisé en ce que l'on monte en série un étage de traitement sec ou semi-humide (A) et un étage de traitement sec ou semi-humide (B), introduit en (6) le réactif neuf dans le réacteur (3) du deuxième étage et réintroduit dans le réacteur (1) du premier étage (A) le produit récupéré contenant le réactif en excès sous le deuxième étage (B). 1. A method of treating fumes from the incineration of urban or industrial residues, of the type in which two treatment stages are mounted in series, each comprising a reactor followed by a dust collector and introducing new reagent into at least one stage, characterized in that a dry or semi-wet treatment stage (A) and a dry or semi-wet treatment stage (B) are mounted in series, introduced in (6) the new reagent into the reactor (3) of the second stage and reintroduced into the reactor (1) of the first stage (A) the recovered product containing the reagent in excess under the second stage (B). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie d'entrée (8) du réacteur (3) comporte un organe (7) de réglage du débit du réactif neuf, sous la commande d'un appareil de mesure de polluants dans la voie de sortie (10) du second étage, de façon à maintenir la teneur en polluants en sortie à une valeur inférieure à une valeur de consigne. 2. Method according to claim 1, characterized in that the inlet channel (8) of the reactor (3) comprises a member (7) for adjusting the flow rate of the new reagent, under the control of a pollutant measurement device in the outlet channel (10) of the second stage, so as to maintain the content of pollutants at the output below a set value. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif de neutralisation est un réactif basique, solide ou liquide. 3. Method according to claim 1, characterized in that the neutralization reagent is a basic reagent, solid or liquid. 4. Installation de la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier étage (A) de traitement sec ou semihumide constituant l'étage d'entrée des fumées suivi d'un second étage (B) de traitement sec constituant l'étage de sortie des fumées, le dispositif d'introduction du réactif dans l'installation est formé par le dispositif d'introduction (6, 8) du réacteur (3) du second étage (B) et que la sortie au moins du dépoussiéreur (4) du second étage est reliée au dispositif d'introduction (14) de réactif du réacteur (1) du premier étage.  4. Installation for implementing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a first stage (A) of dry or semihumid treatment constituting the smoke inlet stage followed by a second stage (B) of dry treatment constituting the stage of smoke outlet, the device for introducing the reagent into the installation is formed by the device (6, 8) for introducing the reactor (3) from the second stage (B) and that the outlet at least of the dust collector (4) of the second stage is connected to the device for introducing (14) the reactant of the reactor (1) of the first stage. 5. Installation selon la revendications 4, caractérisée en ce que les sorties de collecte (16, 17) du premier étage (A) constituent la sortie des résidus de l'installation.  5. Installation according to claim 4, characterized in that the collection outlets (16, 17) of the first stage (A) constitute the outlet of the installation residues.
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