PL181041B1

PL181041B1 - Urządznie do odsiarczania na mokro gazu spalinowego

Info

Publication number: PL181041B1
Application number: PL95311195A
Authority: PL
Inventors: Kiyoshi Okazoe; Yoshio Nakayama; Yoichi Shiga; Masakazu Onizuka
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2001-05-31
Also published as: US5641460A; EP0711590B1; EP0711590A2; JPH08131753A; PL311195A1; CN1131580A; CN1064859C; PL180969B1; EP0711590A3; KR0147183B1; JP3170158B2; DK0711590T3; KR960016948A; ES2158059T3

Abstract

1. Urzadzenie do odsiarczania na mokro gazu spalinowego, zawierajace kolumne absorpcyjna, na dnie której znajduje sie zbiornik zasilany roztworem szlamu absorbentu w postaci zwiazku wapnia, z któ- rym to zbiornikiem jest polaczona pompa recyrkula- cyjna, pompujaca roztwór szlamu absorbentu ze zbiornika do wlotu gazu spalinowego, znajdujacego sie w górnej czesci kolumny absorpcyjnej, przy czym w dolnej czesci zbiornika jest umieszczony obracalnie zestaw poziomych pretów mieszalnikowych, w sasie- dztwie których znajduje sie przynajmniej jedna rura doprowadzajaca powietrze oraz zespól dyszowy z przynajmniej jedna rura doprowadzajaca plyn do tego zespolu dyszowego, znamienne tym, ze zespól dy- szowy jest umieszczony na zewnatrz przynajmniej jednej rury (5) doprowadzajacej powietrze i ma wylo- ty skierowane do obszaru zbiornika (2), przez który przechodza obracajace sie prety mieszalnikowe (4), lub w jego sasiedztwo. F I G. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do odsiarczania na mokro gazu spalinowego.

W znanych urządzeniach do odsiarczania na mokro gazu spalinowego stosuje się zwykle zasadę utleniania w zbiorniku. Polega ona na tym, że powietrze jest wprowadzane do zbiornika kolumny absorpcyjnej, gdzie jest kontaktowane z roztworem szlamu (związku wapnia, takiego jak kamień wapienny), który zaabsorbował dwutlenek siarki z gazu spalinowego, i powoduje utlenianie, przez co niepotrzebna jest kolumna utleniająca. W tego rodzaju układzie, podstawowe znaczenie dla oszczędności powietrza i poboru mocy, szybkości obróbki, redukcji wielkości zbiornika i innych parametrów ma stopień skuteczności kontaktowania powietrza i roztworu szlamu. Zespół doprowadzający powietrze do zbiornika dla kontaktowania go z roztworem szlamu, to znaczy zespół kontaktujący gaz z płynem, zawiera zwykły układ rur doprowadzających powietrze, zamontowanych w zbiorniku dla powodowania pęcherzykowania. Praca takiego zespołu nie jest w pełni skuteczna w porównaniu z kolumnami utleniającymi typu ciśnieniowego lub podobnymi. Znane urządzenie do odsiarczania na mokro typu wapno-gips zawiera zespół kontaktujący gaz z płynem typu obrotowego ramienia. Zawiera on pręty mieszalnikowe, zawieszone na wydrążonym obrotowym wałku w zbiorniku kolumny absorpcyjnej tak, że są napędzane do obrotu poziomego, rury doprowadzania powietrza odgałęzione od wydrążonego obrotowego wałka, z otwartymi końcami przedłużonymi poniżej prętów mieszalnikowych, i obrotowe złącze, łączące górny koniec wydrążonego obrotowego wałka ze źródłem powietrza. Wydrążony obrotowy wałek obraca się w trakcie wtłaczania powietrza do wydrążenia wałka,

181 041 przez co powietrze jest doprowadzane do obszarów fazy gazowej, tworzących się poza obracającymi się prętami mieszalnikowymi. Siły wirowe powstające w wyniku obrotu prętów mieszalnikowych rozbijają końcowe części obszarów fazy gazowej, przez co powstają liczne drobne pęcherzyki o zasadniczo jednakowej wielkości. Zjawisko to wzmaga wydajny kontakt pomiędzy powietrzem i roztworem szlamu absorbentu, który zaabsorbował dwutlenek siarki w zbiorniku, aż szlam zostanie całkowicie utleniony i otrzymany zostanie gips jako produkt pośredni.

W znanym urządzeniu, nieobrotowy gaz spalinowy jest prowadzony do wlotu gazu spalinowego kolumny absorpcyjnej, kontaktowany z roztworem szlamu absorbentu natryskiwanym z głowicowej rury poprzez pompę recyrkulacyjną, uwalniany z dwutlenku siarki i następnie wyładowywany jako oczyszczony gaz spalinowy z wylotu gazu spalinowego. Natryskiwany z rury roztwór szlamu absorbentu spływa w dół, absorbując dwutlenek siarki z gazu spalinowego, do zbiornika. Wewnątrz zbiornika, roztwór szlamu jest mieszany za pomocąprętów mieszalnikowych, utleniany poprzez kontakt z pęcherzykami, które powstały w wyniku zjawiska rozbijania, a następnie przekształcany w gips w wyniku reakcji zobojętnienia. Podstawowe reakcje następujące podczas tej obróbki są przedstawione za pomocą poniższych równań reakcji (1) do (3).

(W kolumnie absorpcyjnej)

SO₂ + H₂O —> H+ + HSO3- (1) (W zbiorniku)

H+ + HSO3- + 1/2O2 —> 2H+ + SO42- (2)

2H+ + SO₄2- + CaCO3 + H2O —> CaSO₄ · 2H₂O + CO2 (3)

Tak więc, wewnątrz zbiornika powstaje zawiesina gipsu i niewielka ilość kamienia wapiennego jako absorbentu. Są one odciągane ze zbiornika za pomocą pompy szlamowej i prowadzone do zagęstnika, a powstały stężony roztwór jest prowadzony za pomocą następnej pompy szlamowej do separatora fazy stałej-ciekłej, gdzie podlega odfiltrowaniu, zaś otrzymane ciasto z małą zawartością wody jest odbierane jako gips. W międzyczasie znajdujący się na wierzchu płyn z zagęstnika i filtra odprowadzany z separatora fazy stałej-ciekłej sąprzekazywane do zbiornika filtratu, gdzie jest dodawany kamień wapienny i mieszaninajako roztwór szlamu absorbentu jest podawana z powrotem do zbiornika za pomocą pompy szlamowej.

Dla utrzymania dużego stopnia odsiarczenia i czystości gipsu podczas pracy, stężenie dwutlenku siarki w nieobrobionym gazie spalinowym, pH w zbiorniku, i inne parametry sąmonitorowane za pomocą czujników, i na podstawie monitorowanej informacji można odpowiednio regulować szybkość doprowadzania kamienia wapiennego i roztworu szlamu absorbentu i tym podobnych za pomocą niepokazanych elementów regulacyjnych. Otwarte końce rur doprowadzania powietrza są przedłużone w dół, zwykle około 200 mm poniżej strony spodniej prętów mieszalnikowych. Przedłużone części końcowe umożliwiają spływ w dół rozprysku, który mógłby przedostawać się do rur, przez co zapobiega się osadzaniu osadu na wewnętrznych ścianach rur doprowadzania powietrza podczas pracy w długich okresach pracy.

W tego rodzaju znanej konstrukcji konieczne jest, aby wysokość prętów mieszalnikowych od dna zbiornika była większa od wysokości osadu substancji stałych w roztworze szlamu, który osadzałby się na dnie zbiornika po zatrzymaniu prętów mieszalnikowych lub pompy recyrkulacyjnej. Gdyby pręty mieszalnikowe były zagłębione w osadzie substancji stałych w przypadku zatrzymania awaryjnego w wyniku z zakłóceniami układu oczyszczania gazu spalinowego, to mogłoby być niemożliwe ponowne uruchomienie, wskutek oporu stawianego przez osad.

Konstrukcja taka jest przeznaczona do zbiorników większych i kłopotliwych w konserwacji. Pęcherzyki powstające przez zjawisko rozbijania kontaktująsię z roztworem szlamu podczas wznoszenia z otoczenia prętów mieszalnikowych do poziomu płynu. Oznacza to, że skuteczna objętość utleniania stanowi obszar pomiędzy położeniem obrotowym prętów mieszalnikowych i poziomem płynu, zaś dolna część zbiornika poniżej prętów mieszalnikowych nie bierze praktycznie udziału w kontaktowaniu gazu z płynem lub w reakcji utleniania. Dla konserwacji kolumny

181 041 absorpcyjnej, roztwór szlamu w zbiorniku musi od czasu do czasu być wyładowany, w trakcie mieszania, poprzez pompę szlamową. Gdy poziom płynu opadnie do wysokości osadu szlamu, wówczas pręty mieszalnikowe nie wykonująmieszania, lecz obracająsię jałowo, zaś ewentualny osad substancji stałych na dnie zbiornika musi być zgarnięty ręcznie.

Problemy te stawały się coraz bardziej znaczące, ponieważ według obecnej tendencji w kierunku występowania wyższych zawartości siarki w paliwach otrzymywano zwiększone stężenia dwutlenku siarki w gazach spalinowych. Dla otrzymania gipsu o dużej czystości z gazów spalinowych poprzez korzystną obróbkę filtracyjną lub podobną przy utrzymaniu wysokiego stopnia odsiarczenia, konieczne jest, aby układ odsiarczania gazu spalinowego miał ustawione stężenie substancji stałych w zbiorniku na poziomie wysokim, wynoszącym około 30% wagowo. Przykładowo, gdy wysokość poziomu płynu roztworu szlamu, mierzona od prętów mieszalnikowych jest ustawiona na około 4 m tak, aby zabezpieczać skuteczną objętość utleniania, wówczas wysokość prętów mieszalnikowych od dna zbiornika musi wynosić około 2 m, lub znacznie powyżej wysokości osadu szlamu, co dodaje się do wysokości poziomu płynu wynoszącej około 6 metrów, z czego wynika konieczność stosowania wystarczająco głębokiego i dużego zbiornika dla dopasowania do wszystkich tych wysokości.

Gdy roztwór szlamu podlega wyładowaniu dla konserwacji urządzenia, wówczas obszar o głębokość około 2 metrów nie podlega mieszaniu i dolna warstwa substancji stałych o grubości około 0,6 metra musi być wygarnięta ręcznie. Duży zbiornik, mający średnicę około 10 metrów, wymaga przez to dużego wkładu ciężkiej pracy, co zwiększa koszty i czas konserwacji.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do odsiarczania na mokro gazu spalinowego, pozbawionego wad znanych tego typu urządzeń.

Urządzenie do odsiarczania na mokro gazu spalinowego, zawierające kolumnę absorpcyjną, na dnie której znajduje się zbiornik zasilany roztworem szlamu absorbentu w postaci związku wapnia, z którym to zbiornikiem jest połączona pompa recyrkulacyjna, pompująca roztwór szlamu absorbentu ze zbiornika do wlotu gazu spalinowego, znajdującego się w górnej części kolumny absorpcyjnej, przy czym w dolnej części zbiornika jest umieszczony obracalnie zestaw poziomych prętów mieszalnikowych, w sąsiedztwie których znajduje się przynajmniej jedna rura doprowadzająca powietrze oraz zespół dyszowy z przynajmniej jedną mrą doprowadzającą płyn do tego zespołu dyszowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespół dyszowy jest umieszczony na zewnątrz przynajmniej jednej rury doprowadzającej powietrze i ma wyloty skierowane do obszaru zbiornika, przez który przechodzą obracające się pręty mieszalnikowe, lub w jego sąsiedztwo.

Zespół dyszowy zawiera dysze zamontowane wzdłuż obszaru zbiornika, przez który przechodzą obracające się pręty mieszalnikowe, przy czym wyloty tych dysz sąrozmieszczone w odstępach względem siebie w różnych miejscach tego obszaru.

Zespół dyszowy jest połączony z główną rurą dostarczającąpompy recyrkulacyjnej za pomocąprzynajmniej jednej rury doprowadzającej płyn, zaś rura ssąca pompy recyrkulacyjnej jest przyłączona do zbiornika w miejscu znajdującym się wyżej niż wysokość warstwy osadu składnika stałego w roztworze szlamu absorbentu znajdującego się w zbiorniku, przy czym w rozgałęzieniach głównej rury dostarczającej pompy recyrkulacyjnej znajdują się sterujące zawory, kontrolujące przepływ roztworu dostarczanego przez pompę recyrkulacyjną selektywnie do wlotu gazu spalinowego w górnej części kolumny absorpcyjnej względnie do przynajmniej jednej rury doprowadzającej płyn.

W urządzeniu według wynalazku, nawet jeżeli pręty mieszalnikowe zostały zagłębione w substancji stałej osadzonej ze szlamu na dnie zbiornika podczas postoju, to pręty te mogą być natychmiast ponownie uruchomione po prostu przez doprowadzenie płynu (np. wody) pod wysokim ciśnieniem do rur zasilania płynu i tym samym odepchnięcie substancji stałych ze szlamu wokół prętów. W szczególności, płyn wtłaczany do dysz, poprzez rury zasilania płynu, jest następnie natryskiwany na obszar lub sąsiedztwo obszaru, przez który obrai^;y;isię pręty mieszalnikowe, dla zamieszania i usunięcia osadu substancji stałych z tego obszaru w stopniu, który jest uzależniony od szybkości przepływu strumienia i· zastosowanego ciśnienia. W ten sposób zostaje

181 041 znacznie zredukowany obrotowy opór stawiany prętom mieszalnikowym, i pręty te mogą bez trudu być ponownie uruchomione nawet gdy są napędzane za pomocą silnika przystosowanego do momentu roboczego potrzebnego do normalnej pracy.

Tak więc, dodatkowo do zredukowanego kosztu wyposażenia, urządzenie według wynalazku daje następujące znaczące korzyści:

(a) zostaje zmniejszona wysokość prętów mieszalnikowych H₂, przez co zbiornikjest płytszy i mniejszy.

(b) Gdy zaistnieje potrzeba opróżnienia zbiornika dla konserwacji, wówczas roztwór szlamu można odprowadzić za pomocą pompy szlamowej przy mieszaniu za pomocą prętów mieszalnikowych dopóki poziom płynu nie opadnie blisko dna zbiornika. W konsekwencji jest zminimalizowana resztkowa ilość szlamu, co umożliwia oszczędność wielu godzin pracy ludzkiej i skrócenie czasu prac konserwacyjnych.

Jeżeli wzdłuż obszaru, w którym obracają się pręty mieszalnikowe zastosuje się liczne dysze, których otworki są wycelowane w rozmaitych miejscach tego obszaru, wówczas niewielki przepływ płynu może skutecznie obniżyć oporność stawianą obrotowi i umożliwić ponowne uruchomienie w krótkim czasie.

Tak samo, gdy dysze i rura dostarczająca pompy recyrkulacyjnej w urządzeniu odsiarczającym sąpołączone, rura ssąca pompy recyrkulacyjnej jest podłączona do zbiornika w miejscu znajdującym się wyżej niż wysokość osadu szlamu, a zawory sterujące wtłaczają roztwór dostarczany przez pompę recyrkulacyjną selektywnie do wlotu gazu spalinowego lub rur zasilania płynu, wówczas możliwe jest spowodowanie natryskiwania przez pompę recyrkulacyjną znajdującego się na wierzchu płynu ze zbiornika przez dysze jedynie przez przełączenie zaworów sterujących, przez co nie jest potrzebne zastosowanie dodatkowej pompy do ponownego uruchamiania prętów mieszalnikowych. Rozwiązanie to pozwala również na oszczędności w kosztach wyposażenia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok urządzenia do odsiarczania na mokro gazu spalinowego według wynalazku, fig. 2 - widok perspektywiczny rozwiązania prętów mieszalnikowych i przyłączonych części urządzenia do odsiarczania na mokro gazu spalinowego według wynalazku, a fig. 3 - schematyczny widok znanego urządzenia do odsiarczania na mokro gazu spalinowego.

Na· figurze 1 przedstawiono urządzenie do odsiarczania na mokro gazu spalinowego według wynalazku. Zawiera ono pręty mieszalnikowe 4, zawieszone na wydrążonym obrotowym wałku 3 w zbiorniku 2 kolumny absorpcyjnej 1 tak, aby były napędzane do obrotu poziomego przez niepokazany silnik, rury 5 doprowadzające powietrzem, odgałęzione od wydrążonego obrotowego wałka 3, z otwartymi końcami 5a przedłużonymi poniżej prętów mieszalnikowych 4, i obrotowe złącze 6, łączące górny koniec wydrążonego obrotowego wałka 3 z niepokazanym źródłem powietrza. Wydrążony obrotowy wałek 3 obraca się w trakcie wtłaczania powietrza do wydrążenia wałka, przez co powietrze C jest doprowadzane do obszarów fazy gazowej, tworzących się poza obracającymi się prętami mieszalnikowymi 4. Siły wirowe powstające w wyniku obrotu prętów mieszalnikowych 4 rozbijają końcowe części obszarów fazy gazowej, przez co powstają liczne drobne pęcherzyki o zasadniczo jednakowej wielkości. Zjawisko to wzmaga wydajny kontakt pomiędzy powietrzem i roztworem szlamu absorbentu, który zaabsorbował dwutlenek siarki w zbiorniku 2, aż szlam ten zostanie całkowicie utleniony i otrzymany zostanie gips jako produkt pośredni.

W pokazanym urządzeniu, nieobrobiony gaz spalinowy A jest prowadzony do wlotu 1a gazu spalinowego kolumny absorpcyjnej 1, kontaktowany z roztworem szlamu absorbentu natryskiwanym z głowicowej rury 8 poprzez pompę recyrkulacyjną?, uwalniany z dwutlenku siarki i następnie wyładowywany jako oczyszczony gaz spalinowy B z wylotu 1b gazu spalinowego. Roztwór szlamu absorbentu, natryskiwany z rury 8 spływa w dół, absorbując dwutlenek siarki z gazu spalinowego, poprzez sekcję wypełnienia 9, do zbiornika 2. Wewnątrz zbiornika, roztwór szlamu jest mieszany za pomocąprętów mieszalnikowych 4, utleniany poprzez kontakt z nieźli6

181 041 czonymi pęcherzykami, które powstały w wyniku zjawiska rozbijania, a następnie przekształcany w gips w wyniku reakcji zobojętnienia.

Tak więc, wewnątrz zbiornika 2 powstaje zawiesina gipsu i niewielka ilość kamienia wapiennego jako absorbentu. Są one odciągane ze zbiornika zapomocąpompy szlamowej 10 i prowadzone do zagęstnika 11, a powstały stężony roztwór D jest prowadzony za pomocą następnej pompy szlamowej 11a do separatora fazy stałej-ciekłej 12, gdzie podlega odfiltrowaniu, zaś otrzymane ciasto z małą zawartością wody jest odbierane jako gips E. W międzyczasie znajdujący się na wierzchu płyn F z zagęstnika 11 i filtra odprowadzany z separatora fazy stałej-ciekłej 12 są przekazywane do zbiornika filtratu, gdzie jest dodawany kamień wapienny G i mieszanina jako roztwór szlamu absorbentu jest podawana z powrotem do zbiornika 2 za pomocą pompy szlamowej 14.

Urządzenie według wynalazku zawiera ponadto kolistą głowicową rurę 21, utrzymywaną powyżej prętów mieszalnikowych 4 w zbiorniku 2, zespół dyszowy zawierający dysze 22 wystające w dół od okrągłej rury 21, odgałęzionąrurę 23 dostarczającąpłyn, łączącągłowicowąrurę 21 z główną rurą dostarczającą 7a pompy recyrkulacyjnej 7, odgałęzioną rurę 24, łączącą rurę ssącą 7b pompy recyrkulacyjnej 7 ze zbiornikiem 2 na poziomie powyżej wysokości osadu szlamu H_t, główną rurę dostarczającą 7a pompy recyrkulacyjnej 7 i zawory 25,26,27,28. Głowicowa rura 21 i odgałęziona rura 23 służą jako rury zasilania płynu, zaś zawory 25, 26 służą jako zawory sterujące.

Głowicowa rura 21 jest podparta przykładowo na wewnętrznej ścianie otaczającej lub dnie zbiornika 2 za pomocąniepokazanych rozpórek lub wsporników.. Jak pokazano na fig. 2, rura ta jest umieszczona współosiowo z wydrążonym obrotowym wałkiem 3, równolegle z obszarem, przez który przechodzą zakończenia prętów mieszalnikowych 4 w trakcie wykonywania ruchu obrotowego. Wyloty dysz 22 zespołu dyszowego są skierowane w dół lub w górę pod kątami, prowadzącymi do obszaru, przez który przechodzą obracające się pręty mieszalnikowe 4, lub w jego sąsiedztwo, z rury 21, w licznych miejscach w odstępach względem siebie. Od głównej rury doprowadzającej 7a odchodzi odgałęziona rura 23, która jest przedłużona przez otaczającą ścianę zbiornika 2 i podłączony do głowicowej rury 21 jak pokazano na fig. 2.

Zawory 25,26,27,28 sąregulowane, przykładowo przez zespół sterujący lub podobny zespół, dla całego urządzenia. W trakcie normalnej pracy, zawory 25, 28 są utrzymywane jako otwarte, a zawór 26 jest zamknięty. Gdy okaże się konieczne usunięcie osadu substancji stałych ze zbiornika 2, wówczas zawory zostają przemieszczone do stanu ponownego uruchomienia, w którym zawory 25, 28 są zamknięte, a zawory 26, 27 otwarte.

Zespół sterujący jest tak zaprogramowany, że przełącza właściwe zawory 25,26,27,28 dla ponownego uruchomienia i uruchamia pompę recyrkulacyjną 7, gdy urządzenie odsiarczające ma być ponownie uruchomione po upływie danego czasu osadzania substancji stałych w zbiorniku 2, w następnie zatrzymania awaryjnego prętów mieszalnikowych 4 poprzez celowąmanipulację lub w wyniku zakłóceń w urządzeniu odsiarczającym. Dla ponownego uruchomienia, zespół sterujący automatycznie reguluje właściwe zawory do stanu ponownego uruchomienia i uruchamia pompę recyrkulacyjną 7, zaś po wstępnie ustalonym okresie ponownego uruchamiania, uruchamia silnik, który napędza pręty mieszalnikowe 4. Tak więc, gdy tylko wartość natężenia prądu silnika znajduje się poniżej dopuszczalnego poziomu, to zawory sąprzełączone do stanu normalnego dla umożliwienia pracy całego układu. Gdy wartość natężenia prądu przy uruchomieniu silnika napędzającego pręty mieszalnikowe 4 przekroczy dopuszczalny poziom (to jest przeciążenie momentem), wówczas zespół regulacyjny powtórzy procedurę zatrzymania i następnie ponownego uruchomienia silnika, zaś gdy wartość natężenia prądu silnika nie spadnie po powtórzeniu tej procedury wstępnie określoną ilość razy, wówczas wysyła im sygnał, wskazanie lub dźwięk informujący o niemożności ponownego uruchomienia.

W opisanym rozwiązaniu, wysokość H₂ prętów mieszalnikowych 4 od dna zbiornika 2 jest ustalona jako mniejsza niż wysokość H_t osadu szlamu tak, aby obniżyć poziom płynu H i zredukować wielkość (głębokość) zbiornika 2. Przykładowo, gdy wysokość H, poziomu płynu od prętów mieszalnikowych 4 wynosi 4 metry (jak w znanym urządzeniu, pokazanym na fig. 3),

181 041 wówczas wysokość H₂ prętów mieszalnikowych 4 od dna zbiornika wynosi 0,5 metra, przez co całkowita wysokość H poziomu płynu maleje do jedynie około 4,5 metra. W tym przypadku, jeżeli stężenie szlamu w zbiorniku 2 podczas pracy wynosi 30% wagowo, wówczas wysokość osadu szlamu H_t wynosi 0,3 x 4,5 metra, lub około 1,35 metra.

Poniżej zostanie wyjaśniona praca urządzenia do odsiarczania na mokro według wynalazku. Podczas normalnej pracy, zawory 25,26,28 pompy recyrkulacyjnej 7 z fig. 1 sąutrzymywane w stanie normalnym, otwierając główną rurę dostarczającą 7a i rurę ssącą 7b, i zamykając odgałęzioną rurę 23. W konsekwencji, pompa recyrkulacyjna 7 funkcjonuje w ten sam sposób jak jej odpowiednik w znanym urządzeniu przedstawionym na fig. 3. Urządzenie według wynalazku pracuje tak samo jak pokazane na fig. 3 urządzenie znane, odsiarczając gazy spalinowe i w sposób wtórny wytwarzając gips.

Gdy urządzenie po zatrzymaniu awaryjnym w wyniku zakłóceń lub z dowolnej innej przyczyny, zostanie ponownie uruchomione po upływie czasu wystarczająco długiego dla umożliwienia osadzenia się substancji stałych w zbiorniku 2, wówczas zawory zostają automatycznie przełączone do stanu ponownego uruchomienia poprzez zadziałanie zespołu sterującego, i zostanie napędzona pompa recyrkulacyjna 7. Następnie pompa recyrkulacyjna 7 przez odgałęzioną rurę 24 odciąga znajdujący się na wierzchu płyn i przekazuje go poprzez odgałęzioną rurę 23 i glowicowarurę 21 do dysz 22 zespołu dyszowego dla natryskiwania do obszaru (głównie do strefy obwodowej), w którym obracają się pręty mieszalnikowe 4. Ponieważ pompa recyrkulacyjna 7 jest dużą, a szybkość dostarczanego przepływu jest rzędu 1000 m³/h, zaś ciśnienie dostarczania rzędu 1 kg/cm², zatem natryskiwanie jest przeprowadzane z wystarczająco dużą szybkością przepływu i ciśnieniem wystarczającym dla mieszania przynajmniej substancji stałych osadzonych w wyniku krótkiego czasu osadzania. Powoduje to wypychanie osadu substancji stałych z obszaru (zwłaszcza strefy obwodowej), przez który przechodzą obracające się pręty mieszalnikowe 4. Przy prawie całkowicie zredukowanej oporności osadzonych substancji stałych, stawianej obrotowi prętów mieszalnikowych 4, cały układ może ponownie podejmować pracę przy niewielkim wkładzie energii na uruchomienie prętów mieszalnikowych 4 pod kontrolą zespołu sterującego.

Rozwiązanie dysz 22 zespołu dyszowego, mających otworki wycelowane na obrotowy tor przednich części końcowych prętów mieszalnikowych 4, dopomaga w usuwaniu większej ilości cząstek stałych znajdujących się daleko od obrotowego środka prętów, niż cząstek stałych znajdujących się bliżej środka. W ten sposób dysze 22 skutecznie zmniejszają oporność obrotową (moment oporowy) osadzonych cząstek stałych.

Nawet w tak rzadkim przypadku, gdy natryskiwanie dyszami 22 nie spowoduje całkowitego wyprowadzenia cząstek stałych w wyniku ich stwardnienia, przykładowo wskutek przedłużającego się czasu przestoju, zespół sterujący powtarza procedurę ponownego uruchomienia aż w końcu wyśle informację odnośnie niemożliwości uruchomienia, co umożliwi operatorom urządzenia odsiarczającego natychmiastowe sprawdzenie, które czynności awaryjne należy podjąć. Przełączenie zaworów 25,26,27, 28 do położenia ponownego uruchomienia i napędzanie pompy recyrkulacyjnej 7 może być dokonane jak wskazano powyżej. Tak więc w przypadku uszkodzenia automatycznego sterowania poprzez zespół sterujący, operatorzy mogąprzez odpowiednie manipulowanie spowodować natryskiwanie przez dysze 22 płynu znajdującego się na wierzchu i wywołać ponowne uruchomienie.

W urządzeniu według wynalazku, jak wyjaśniono powyżej, wysokość H2 prętów mieszalnikowych 4 jest ustawiona poniżej wysokości osadu szlamu Ht, a urządzenie po zwykłym zatrzymaniu awaryjnym może być ponownie uruchomione bez szczególnego wkładu pracy. Jedyne dodane do tego celu elementy wyposażenia stanowią niekosztowne i niewielkie podzespoły, takie jak dysze, rury i zawory. Nie ma potrzeby stosowania ani dodatkowej instalacji zasilania ani silnika o większej mocy, uruchamiającego pręty mieszalnikowe 4. Urządzenie według wynalazku, poza niskimi kosztami wyposażenia, daje następujące znaczące korzyści:

(a) Ponieważ wysokość H₂ prętów mieszalnikowych 4 może być n awćt tak mała jakO, 5 metra, zatem można znacząco zmniejszyć głębokość zbiornika 2, a tym samym całkowitą wyso8

181 041 kość kolumny absorpcyjnej 1. W przypadku opisanego powyżej rozwiązania, poziom płynu H wynosi około 4,5 metra, lub 1,5 metra poniżej poziomu występującego w znanym urządzeniu.

(b) Przy wyładowywaniu roztworu szkimu ^e zbiorniki dlakomerwacji, parni,^a ozlamowa może kontynuować wyładowanie podczas mieczania roztworu przez pręty mieszalnikowe, aż poziom płynu opadnie w dół blisko dna. W ten sposób minimalizuje się resztkowa objętość szlamu, co zmniejsza ilość godzin roboczych potrzebnych do konserwacji, a także skraca czas trwania pracy konserwacyjnej. W przypadku powyższego rozwiązania, pompa szlamowa może wyładowywać roztwór szlamu do poziomu płynu 0,5 metra, przez co warstwa resztkowych cząstek stałych ma grubość tylko 0,15 metra, lub znacznie mniejszą niż w konwencjonalnym zbiorniku.

Wynalazek nie jest ograniczony do opisanego powyżej rozwiązania, kawiem może mo być w sposób rozmaity modyfikowane. Przykładowo, można nie stosować pompy recyrkulacyjnej 7 jako pompy do doprowadzania płynu do dysz, a zamiast tego można zastosować jedynie rury do doprowadzania płynu do dysz tak, że użytkownik może korzystnie łączyć zewaętrznąpampę do przewodów i pompować do układu wodę przemysłową lub tym podobne. Wysokość H₂ prętów mieszalnikowych 4 może być ustalona na poziomie nawet poniżej 0,5 metra. Jednakże, dla uniknięcia zużywania się wykładziny (ochronnej warstwy powłokowej dla zapobiegania rdzewieniu lub innej korozji) na dnie zbiornika 2 w wyniku uderzenia strumieni powietrza dane jest, aby odległość pomiędzy otwartymi końcami 5a rur 5 a dnem zbiornika 2 była rzędu 200 mm. Gdy długość rur 5 doprowadzających powietrze, wystających poza pręty mieszalnikowe 4 wynosi 200 mm, wówczas wysokość H₂ prętów wynosi korzystnie 400 mm lub więcej.

FIG. 2

181 041

F I G. 3

5α 4

181 041

FIG. I

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do odsiarczania na mokro gazu spalinowego, zawierające kolumnę absorpcyjną, na dnie której znajduje się zbiornik zasilany roztworem szlamu absorbentu w postaci związku wapnia, z którym to zbiornikiem jest połączona pompa recyrkulacyjna, pompująca roztwór szlamu absorbentu ze zbiornika do wlotu gazu spalinowego, znajdującego się w górnej części kolumny absorpcyjnej, przy czym w dolnej części zbiornika jest umieszczony obracalnie zestaw poziomych prętów mieszalnikowych, w sąsiedztwie których znajduje się przynajmniej jedna rura doprowadzająca powietrze oraz zespół dyszowy z przynajmniej jedną rurą doprowadzającą płyn do tego zespołu dyszowego, znamienne tym, że zespól dyszowy jest umieszczony na zewnątrz przynajmniej jednej rury (5) doprowadzającej powietrze i ma wyloty skierowane do obszaru zbiornika (2), przez który przechodzą obracające się pręty mieszalnikowe (4), lub wjego sąsiedztwo.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół dyszowy zawiera dysze (22) zamontowane wzdłuż obszaru zbiornika (2), przez który przechodzą obracające się pręty mieszalnikowe (4), przy czym wyloty tych dysz (22) są rozmieszczone w odstępach względem siebie w różnych miejscach tego obszaru.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zespół dyszowyjest połączony z główną rurą dostarczającą (7a) pompy recyrkulacyjnej (7) za pomocą przynajmniej jednej rury (23) doprowadzającej płyn, zaś rura ssąca (7b) pompy recyrkulacyjnej (7) jest przyłączona do zbiornika (2) w miejscu znajdującym się wyżej niż wysokość (Ht) warstwy osadu składnika stałego w roztworze szlamu absorbentu znajdującego się w zbiorniku (2), przy czym w rozgałęzieniach głównej rury dostarczającej (7a) pompy recyrkulacyjnej (7) znajdują się sterujące zawory (25,26), kontrolujące przepływ roztworu dostarczanego przez pompę recyrkulacyjną (7) selektywnie do wlotu gazu spalinowego w górnej części kolumny absorpcyjnej (1) względnie do przynajmniej jednej rury (23) doprowadzającej płyn.