NO154681B - Fremgangsmaate og apparat for rensing av varme gasser, spesielt industriavgasser. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte og apparat for rensing av varme gasser, spesielt industriavgasser eller -røkgasser. Spesielt angår oppfinnelsen fjerning av gassformige og faste forurensninger fra nevnte gasser.

Fjerning av forurensninger fra rpkgasser er et problem som man har forsøkt å finne løsninger på. I industrien an-vendes for tiden generelt enten venturivaskere eller for-skjellige typer av fylte lag eller sjikt. For å oppnå et godt vaskeresultat med normale venturivaskesystemer bør vaskingen utføres med høytrykksvann, eller det trengs en blåse-maskin (høytrykksblåser) for at gassene skal oppnå til-strekkelig hastighet når de forlater vaskeren. Vaskingen av gassene skjer uten forfukting.

Gassene kan også renses ved å la dem strømme gjennom

et fylt sjikt eller lag. Laget kan utgjøres av f.eks. fast materiale eller av fyllstofflegemer hvorved hensikten er å tilveiebringe en stor overflate for absorpsjon av forurens-ningene .

Med foreliggende oppfinnelse har man tilveiebragt en forbedret fremgangsmåte og apparat for rensing av varme gasser, spesielt industrirøkgasser fra faste og gassformige forurensinger, og oppfinnelsens hovedsakelige kjennetegn fremgår henholdsvis fra de medfølgende patentkrav 1 og 2.

Vaskefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utgjøres i realiteten av tre trinn: forfukting, vasking og dråpeseparering. Hvert og ett av disse trinn kan dessuten utgjøres av flere adskilte trinn.

Det vesentlige i vaskefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at gassen som skal renses, forfuktes. Ved forfukt-ningen fuktes de i vaskeanordningen innkommende gasser under anvendelse av vaskevæske som oppnås fra sirkulasjonen. Et overskudd av vaskevæske innledes i forfuktingen på en slik måte at en del renner ned i en under forfuktningstårnet beliggende beholder eller cisterne. Dersom man allerede ved dette trinn ønsker å utvinne varme fra gassene, kan man benytte rikelig med vaskevæske til å lede vaskevæske fra den nedre cisternen til en varmeveksler.

Ved forfuktingen strømmer gassene oppover og vaskevæske sprøytes nedover mot gassene. Ettersom temperaturen hos de innkommende gassene er høy, fordampes en del av vaskevæsken og gassene som går videre til vasketrinnet er nesten mettede med damp.

Etter fuktingen strømmer gassene til det egentlige vasketrinnet, venturien. I denne vaskes gassene med vaskevæske fra sirkulasjonen og med vann. Vaskevæsken sprøytes nedover i gasstrømmens retning. Vannstrålene rettes tangensielt i forhold til den innkommende gasstrømmen og de skyller med den samme hele venturiens indre overflate og danner en tynn vannhinne ovenfra og helt ned og holder således mantelens indre overflate ren. Dersom gassene inneholder faste sto ffpartikler kondenseres den ved forfuktingen fordampede vaskevæske under innvirkning av den sprøytede vaskevæsken i venturien, på faststoffpartiklenes overflate, hvorved avskyllingen av faststoffene effektiviseres. Dersom gassene ikke inneholder faste stoffpartikler, men bare gassformige forurensninger, kondenseres den ved forfuktingen fordampede vaskevæske når den avkjøles i vasketrinnet til fin tåke, hvorved det dannes flere ganger mer "vaskende overflate" enn ved en vanlig vasker. Kondenseringen av den ved forfuktingen fordampede vaskevæske i vasketrinnet medfører at volumet til. Jen gass som skal vaskes krymper kraftig sammen og dette øker vaskeeffekten. Gassens sammenkrymping leder også til at trykket synker og at gassens hastighet øker. Disse forandringer i va kev:v;;!■ ens tilstand som skjer i vaskesysternet medfører at uot i. sxstomot ikke trenges en adskilt blåser for å suge gassen tiJ vaskennordni ngen . De gassformige forurensninger og faste sto f fov sei", i vaskcc ri imot er blitt absorbert i vaskevæsken, oppsamles L en 'noer vasketrinnet beliggende cisterne og gassene fortset"er til forbindelseskanaien. Gassene kommer inn i forbindelseskanalen og gir de^k^a også tangensielt. I for-bi noe 1seskanalen utfores gasseres a odi v vasketrinn med fersk vaskevæske. Dette andre trinn er meget effektivt ettersom vaskevæsken som sprdytes kiv. munnstykket gir en hel sammen-hengende væskegardin son gassene strømmer gjennom.

Det er vesentlig i vrskesystemet ifølge oppfinnelsen at den benyttede vaskevæske er i sirkulasjon på en slik måte at fersk vaskevæske møter gassene i det siste vasketrinnet (forbindelseskanalen). Herfra fortsetter vaskevæsken til venturien. Fra den under venturien beliggende cisterne sirkuler-es væske til forfuktingen.

Gassenes temperatur synker merkbart under vaskingen og spesielt i forbindelseskanalen der man sprøyter fersk vaskevæske i gassene. Herav følger at gassene medfdlges av dråper som må separeres eller skilles fra gassene. Forbindelseskanalen fungerer foruten som vaskende enhet også som et forsep-areringstrinn for dråper. Når gassene fortsetter tangensielt fra forbindelseskanalen til det egentlige dråpeseparerings-trinnet skilles de første væskedråpene fra gassen.

Fra forbindelseskanalen strømmer gassene oppover til dråpesepareringstårnet gjennom en vannhinne. I tårnets øvre del finnes flere dråpesepareringssylindre gjennom hvilke gassene strømmer. Væskedråpene i gassene fester seg til sylindrenes overflate og vanndampen som enda finnes i gassene kondenseres på sylindrene. Dråpene faller ned i en under sylindrene beliggende cisterne. Sylindrene skylles kontinuerlig med rent vann -hvorved forurensninger og faste stoffer ikke kan opphopes på sylindrene. Etter dråpesepareringen fortsetter gassene sin ferd , rene og frie for dråper.

Som nevnt ovenfor er det vesentlige i oppfinnelsen

at vaskeenheten består av tre trinn: forfukting, vasking og dråpeseparering. Ved beskrivelsen av vaskefremgangsmåten har det allerede blitt angitt at også hvert trinn kan bestå av flere adskilte deltrinn. Flere vaskeanordninger kan også kobles etter hverandre. Anordningen har vist seg å være spesielt effektiv ved vasking av SO^, Zn, damp og faststoffholdige gasser.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen beskrives nedenfor nærmere under henvisning til medfølgende tegning.

Gasser som inneholder forurensninger ledes tangensielt fra røret 1 til forfuktingsrøret 2. Fra midten av tårnet sprøytes benyttet vaskevæske via munnstykket 11 inn gass-strømmen. En del av vaskevæsken fordampes, en del renner inn i cisternen 9, hvorfra den avhenging av mengden av vaskevæske kan ledes enten direkte eller via oppsamlingscisternen 7 til varmeveksleren 10 og derfra videre for å regenereres. Den egentlige vaskingen skjer i venturien 3- Gassene ledes -til avsmalningsstedet ved hvilket man via munnstykket 12 sprayer en gang anvendt vaskevæske med hensiktsmessig trykk inn blandt gassene. Væsken som sprayes i gassenes strømningsretning bør ha en hastighet •_-om er minst like stor som gassenes, helst større, hvormed væskestrømmen gir gassene ekstra fart. De tangensielt rettede vannmunnstykkene 13 skyller den øvre konen samt hele venturiens indre overflate og danner en tynn vannhinne ovenfra helt ned, hvorved mantelens indre overflate holdes ren. Vaskevæskene fra hovedmunnstykket og skyllvannet samles i cisternen 7 hvorfra de med pumpen 14 føres til rensing. Gassene fortsetter til forbindelseskanalen 4 hvori man med munnstykkene 15 utfører en vasking med anvendelse av frisk, ren væske.

Gassene ledes tangensielt til dråpesepareringstårnet

5 hvoretter de strømmer oppover gjennom dråpesepareringssylind-rene 16. Eventuelle vaskepartikler som har fulgt med gassene støter mot sylindrenes overflater og renner ned i cisternen 8. Ved sylindrene finnes dessuten en sylindermantel 17 gjennom hvilken vannmunnstykkene 18 blåser tangensielt mot mantelens 17 indre overflate og delvis mot sylindrenes 16 overflater som således holdes rene. Vannet som renner ned langs sylinder-mantelens 17 indre overflate danner en tett hinne gjennom hvilken gassene fra kanalen til dråpesepareringstårnet 5 må strømme. Vaskevæsken som har vært i kontakt med gassene en gang pumpes fra cisternen 8 med høytrykkspumpen 19 til hovedmunnstykket 12. De rene og avkjølte gassene ledes fra vaskeanordningen via røret b.

Ek sempe1.

Temperaturen til gassen som via et elektrofilter kommer fra en autogensmelteovn er ca. 20Q°C og SOp-inneholdet er ca. 14%. Vaskeren er en tretrinnsvasker (forfukting, vasking og dråpeseparering) og fungerer ifølge motstrømsprinsippet. Gassene vaskes med ca. 5% natronlut. Svoveldioksydet går

over til natriumsulfit. Natriumsulfitoppløsningen regenereres med kalk, hvorved det dannes kalsiumsulfit og natriumhydroksyd. Den regenererte oppløsningen tilbakeføres i sirkulasjonen.

SOp skilles fra gassene nesten 100%.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for rensing av varme gasser, spesielt industriavgasser, karakterisert ved følgende trinn: (a) fukting av de oppoverstrømmende varme gasser i et forfuktingstrinn ved å besprøyte dem med en spray av nedoverrettet vaskevæske oppnådd fra et motstrømskretsløp av vaskevæsken, føring av en del av vaskevæsken inn i en beholder under forfuktingstrinnet, vesentlig metting av gassen som passerer til det neste trinnet med fordampet vaskevæske, (b) vasking og avkjøling av gassene i det faktiske separeringstrinn, i venturien, ved sprøyting av vaskevæsken i en retning motstrøms til gasstrømmen, og også ved sprøyting av vann rettet tangentielt til den inngående gasstrøm, idet nevnte vannspray i tillegg skyller venturiens indre overflate med en tynn vannfilm, oppsamling av gassurenhetene og faststoffer absorbert i vaskevæsken og vannet i en beholder under vasketrinnet, fortsetter passasjen av gassene til det andre vasketrinnet, (c) vasking av gassene som ankommer til det andre vasketrinnet, i forbindelseskanalen, men frisk vaskevæske, fortsettelse av passasje av gassene tangentielt fra det andre vasketrinnet til det neste trinnet og føring av vaskevæsken som strømmer inn i en beholder under det andre separeringstrinnet inn i venturien, (d) føring av de stigende gasser inn i dråpe-separeringstrinnet gjennom en vannfilm og føring av gassene gjennom flere dråpesepareringssylindre som kontinuerlig skylles med rent vann, oppsamling av de fallende væskedråper og vanndampen som fremdeles er til stede i gassene i en beholder under sylindrene, og utføring av de dråpefrie, rensede gassene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man utvinner varmeinnholdet i vaskevæsken.

3. Apparat for rensing av varme gasser, spesielt for rensing av industriavgasser, karakterisert ved at det innbefatter: (a) et forfuktningstårn (2) for fukting av oppover-strømmende gasser ved hjelp av sprayer av en vaskevæske via et munnstykke (11) rettet nedover; (b) en venturi (3), forbundet til utløpet av nevnte forfuktningstårn, for vasking og avkjøling av gassene som er forfuktet med vaskevæsken og som kommer ut av forfuktningstårnet ved et konvergerende punkt i venturien via en væske-spray fra en hoveddyse (12), og også med vann rettet tangensielt via vanndyser (13); (c) en forbindelseskanal (4) forbundet med gassutløpet til venturien (3) og som har innretninger (15) for vasking av gassene med en frisk vaskevæske fra munnstykker, idet forbindelseskanalen er forbundet med (d) et dråpesepareringstårn (5) som har et tangensialt innløp og har perforerte sylindere (16) for separering av dråper fra gassene som kommer inn tangensielt og stiger oppover gjennom separeringstårnet; (e) beholdere (7, 8) forbundet med og beliggende under forfuktningstårnet (2), venturien (3), forbindelseskanalen (4) og dråpesepareringstårnet (5) for oppsamling av vaskevæsken og vann som strømmer nedover; (f) anordninger (19) for sirkulasjon av vaskevæske gjen-vunnet fra dråpesepareringstårnet (5) og for sirkulering av nevnte væske til venturiens hoveddyse (12); og (g) anordninger (14) for sirkulasjon av vaskevæsken oppsamlet fra venturien (3) til forfuktningstårnet (2).