PL185091B1

PL185091B1 - Przemysłowa kompozycja absorbująca do absorbowania i usuwania zanieczyszczeń oraz sposób wytwarzania przemysłowej kompozycji absorbującej do absorbowania i usuwania zanieczyszczeń

Info

Publication number: PL185091B1
Application number: PL96326253A
Authority: PL
Inventors: Langelin┴Henri┴R.; Poisson┴Régis; Laudet┴Alain; Francoisse┴Olivier
Original assignee: Lhoist Rech & Dev Sa
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2003-02-28
Also published as: DE69603874T2; CA2235322A1; JPH11513654A; CZ294010B6; AU7557496A; ES2137020T3; JP3379649B2; EP0861209A1; HUP9802747A3; BR9610865A; DE69603874D1; ATE183483T1; HUP9802747A2; EP0861209B1; SK281798B6; CA2235322C; CZ117498A3; DK0861209T3; HU219303B; WO1997014650A1

Abstract

1 . Przemyslowa kompozycja absorbujaca do absorbowania i usuwania zanieczyszczen, zwlaszcza HC1 i SO2, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemyslowych, zawierajaca wysuszone czastki wodorotlenku wapnia, znam ienna tym , ze wysuszone czastki wodorotlenku wapnia maja zawartosc wilgoci mniejsza niz 2% wagowe w przeliczeniu na cala kompozycje, powierzchnie wlasciwa wieksza niz 30 m2 /g, calkowita azotowa desorpcyjna objetosc porów co najmniej 0,1 cm3 /g i zawartosc CO2 mniejsza niz 2% wprzeli- czeniu na cala kompozycje, przy czym czastki sa w postaci mieszaniny obejmujacej pierwsza frakcje czastek o granulacji mniejszej niz 32 (im i druga frakcje czastek o granulacji wiekszej niz 32 (im, przy czym % wagowy drugiej frakcji miesci sie w granicach 20 do 50, wyzej wymienione czastki m aja azotowa desorpcyjna objetosc porów, obejmujacych pory o srednicach w przedziale od 100 do 400 Å, wieksza niz 0,1 cm3/g. 10. Sposób wytwarzania przemyslowej kompozycji absorbujacej do absorbowania i usuwania zanieczysz- czen, zwlaszcza HC1 i SO2, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemyslowych, polegajacy na gaszeniu czastek zawierajacych CaO, znam ienny tym, ze gasi sie czastki zawierajace CaO o rozmiarach mniejszych niz 5 mm i reaktywnosci z woda wiekszej niz 40°C/minute odpowiednia iloscia wody z wytworze- niem wodorotlenku wapnia o zawartosci wilgoci resztkowej w przedziale od 15 do 30% wagowych w przelicze- niu na cala kompozycje, suszy sie wodorotlenek wapnia za pomoca gazu o temperaturze nizszej niz 500°C, ale nie mniejszej niz 110°C, i o zawartosci CO2 mniejszej niz 500 mg/Nm3 zmniejszajac zawartosc wody resztkowej ponizej 2% w przeliczeniu na cala kompozycje, i co najmniej czesc suchych czastek wodorotlenku wapnia lub poddawanego suszeniu kruszy sie, w obecnosci gazu o zawartosci CO2 mniejszej niz 500 mg/Nm3 , z wytworze- niem czastek wodorotlenku wapnia zawierajacych CO2 w ilosci mniejszej niz 2% i zawierajacych pierwsza frakcje czastek o rozmiarach wiekszych niz 32 (im i druga frakcje czastek o rozmiarach mniejszych niz 32 µ m, przy czym % wagowy drugiej frakcji miesci sie w przedziale 20 do 50, a wysuszone czastki wodorotlenku wapnia m aja powie- rzchnie wlasciwa wieksza niz 30m 2 /g, calkowita azotowa desorpcyjna objetosc porów w ieksza niz 0,1 cm3 /g i za- wartosc CO2 m niejsza niz 2% w przeliczeniu na cala kompozycje. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest przemysłowa kompozycja absorbująca do absorbowania i usuwania zanieczyszczeń, zwłaszcza HC1 i SO₂, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemysłowych, zawierająca cząstki wodorotlenku wapnia oraz sposób jej wytwarzania.

W celu osiągnięcia dobrej zdolności pochłaniania gazów resztkowych, w tym SO₂ i HC1, przez cząstki wodorotlenku wapnia (lub innymi słowy dobrej reaktywności chemicznej) specjaliści wytworzyli cząstki Ca(OH)₂ o zmodyfikowanej teksturze, posiadające pory o dużych średnicach zapewniające dobrą dyfuzję wewnętrzną. Ponadto, teksturę modyfikuje się także w celu zwiększenia aktywności wewnętrznej cząstek lub innymi słowy dla zapewnienia dużej powierzchni właściwej.

Znane sąróżne metody wytwarzania cząstek wodorotlenku wapnia o specj alnej teksturze.

Na przykład, w metodzie alkoholowej, polegającej na gaszeniu wapna palonego w obecności dużej ilości alkoholu, wytwarza się wapno uwodnione zawierające alkohol (którego całkowite usunięcie jest niemożliwe), charakteryzujące się małą granulacją (poniżej 20 pm), dużą powierzchnią właściwą (+30 m²/g) i malązawartością wody'. Ta metoda wymaga stosowania kosztownej instalacji, gdyż koniecznejest zawracanie do obiegu maksymalnej ilości używanego alkoholu. Według innej, nieekonomicznej metody, cząstki wodorotlenku wapnia wytwarza się przez suszenie mleka wapiennego otrzymanego przez gaszenie CaO przy stosunku woda/wapno powyżej 2. Ta metoda, nieekonomiczna ze względu na konieczność odparowywania dużej ilości wody, umożliwia tylko wytwarzanie cząstek Ca(OH)₂ o małej granulacji (przeważnie poniżej 10 pm). Ponadto wapno w postaci mleka charakteryzuje się znaczną reaktywnością z CO2. Wapno gaszone otrzymane tą metodą ma po wysuszeniu postać cząstek posiadających głównie pory o średnicy poniżej 100A (hipoteza geometrii porów cylindrycznych).

Z opisu patentowego nr PCT/BE91/00082 jest znany sposób, według którego wapno gasi się w obecności specyficznych dodatków, takich jak glikol etylenowy.

Wapno uwodnione otrzymane tym sposobem występuje w postaci cząstek o niekontrolowanej granulacji, zawartości wilgoci resztkowej, która jest trudna do regulacji i może powodować problemy w użytkowaniu, i o dużej powierzchni właściwej (powyżej 35 m2/g). Cząstki tego wapna zawierają pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A i o objętości porów mniejszej niż 0,06 cm3/g (średnice porów zostały obliczone według hipotezy geometrii cylindrycznej, metodą BJH).

Sposoby wytwarzania cząstek wapna uwodnionego są także znane z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US-A-2.894.820. Według pierwszego sposobu opisanego w tym dokumencie wapno palone gasi się tak, aby otrzymać suchy wodorotlenek wapnia, który następnie poddaje się klasyfikacji. Według drugiego sposobu gaszenie wapna palonego prowadzi się tak, że otrzymuje się mokry wodorotlenek wapnia, suszy go i po tym poddaje klasyfikacji.

185 091

Wodorotlenek wapnia otrzymywany powyższymi sposobami według tego dokumentu ma powierzchnię właściwą BET mniej sząniż 25 m² /g. Z przykładów 1 i 2 tego dokumentu wynika, że zbrylone cząstki otrzymane zarówno sposobem suchym jak i sposobem mokrym mają podobne właściwości.

W tym dokumencie nie podano gatunku wapna palonego, jaki ma być używany, ani zalet stosowania sposobu mokrego, ani środków ostrożności wymaganych w czasie suszenia mokrego wodorotlenku wapnia w celu otrzymania wodorotlenku wapnia o azotowej desorpcyjnej objętości porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400 A oznaczonych metodą BJH według hipotezy geometrii cylindrycznej, większej niż 0,06 cm³/g.

W pozostałej części niniejszego opisu przez średnice porów rozumie się średnicę oznaczoną metodą BJH według hipotezy geometrii cylindrycznej.

Obecnie stwierdzono, że przez używanie odpowiedniego wapna palonego w sposobie wytwarzania wodorotlenku wapnia obejmuj ącym etap uwadniania wapna palonego w celu otrzymania wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej w przedziale od 15 do 25% i etapu suszenia mokrego wodorotlenku wapnia, można otrzymywać prawie suchy wodorotlenek wapnia o azotowej desorpcyjnej objętości porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, większej niż 0,06 cm3/g, przy czym ten wodorotlenek wapnia doskonale absorbuj e SO2 i HC1 z gazów odlotowych, pieców do spalania odpadów lub z innych instalacji przemysłowych.

Przemysłowa kompozycja absorbująca do absorbowania i usuwania zanieczyszczeń, zwłaszcza HC1 i SO2, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemysłowych, według wynalazku zawiera wysuszone cząstki wodorotlenku wapnia, które to cząstki mają zawartość wilgoci mniejsząniż 2% wagowe w przeliczeniu na całą kompozycję, powierzchnię właściwa większąniż 30 m2/g, całkowitą azotową. desorpcyjną objętość porów co najmniej 0,1 cm3/g i zawartość CO2 mniejsząniż 2% w przeliczeniu na całą kompozycję, przy czym cząstki są w postaci mieszaniny obejmującej pierwszą frakcję cząstek o granulacji mniejszej niż 32 pm i drugą frakcję cząstek o granulacji większej niż 32 pm, przy czym % wagowy drugiej frakcji mieści się w granicach 20 do 50, wyżej wymienione cząstki mają azotową desorpcyjną objętość porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, większą niż 0,1 cm3/g.

Korzystnie % wagowy drugiej frakcji mieści się w przedziale od 30 do 40, jeszcze korzystniej około 35.

Korzystnie azotowa desorpcyjną objętość porów-', obejmujących pory o średnicach w przedziale od l00 do 400 A, jest większa niż 0,12 cm3/g, jeszcze korzystniej większa niż 0,15 cm3/g, a najkorzystniej większa niż 0,20 cm3/g. Cząstki wodorotlenku wapnia według wynalazku korzystnie mają granulację mniejsząniż 200 pm, a zwłaszcza mniejsząniż 100 pm.

Stwierdzono, że mieszaniny o takim składzie granulometrycznym (zwłaszcza mieszaniny zawierające 30 do 40% pozostałości przy 32 Jim) i azotowej desorpcyjnej objętości porów, obejmuj ących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400 A, odznaczaj ą się doskonałą płynnością i łatwością dawkowania (dokładnym i łatwym dawkowaniem) i mogąbyć z pożytkiem wykorzystywane, zwłaszcza do skutecznego oczyszczania gazów odlotowych.

Korzystnie cząstki wodorotlenku wapnia o granulacji mniejszej niż 32 pm mająśredniąśrednicę (50% wagowych cząstek frakcji o średnicach mniejszych od wyżej wymienionej średnicy) mniej sząniż 20 pm, zwłaszcza mniej sząniż 10 pm, np. mniejs^niż 5 pm i nawet mniejsząniż 2 pm.

Cząstki o granulacji większej niż 32 pi korzystnie mająśredniąśrednicę mniejsząniż 100 pm, np. w przedziale od 50 do 90 pm, a zwłaszcza od 50 do 80 pm.

Płynność cząstek nastawia się korzystnie między 40 i 50. Tę płynność mierzy się w przesiewaczu Alpine. Płynność jest wielkością charakteryzującą prędkość przechodzenia cząstek o średnicach mniejszych niż 90 mikronów przez sito z otworami o średnicy 90 mikronów pod działanie ciągłego ssania (spadku ciśnienia mierzonego jako 100 mm cieczy manometrycznej o gęstości 0,8). Płynność wyrażona w % jest równa stosunkowi ciężaru frakcji poniżej 90 mikronów jaka przeszła przez sito w przeciągu 15 sekund do całkowitego ciężaru frakcji poniżej 90 mikronów.

185 091

Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania przemysłowej kompozycji absorbującej do absorbowania i usuwania zanieczyszczeń, zwłaszcza HC1 i SO2, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemysłowych, polegający na gaszeniu cząstek zawierających CaO, polega na tym, że gasi się cząstki zawierające CaO o rozmiarach mniejszych niż 5 mm i reaktywności z wodą, większej niż 40°C/minutę odpowiednią ilością wody z wytworzeniem wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej w przedziale od 15 do 30% wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję, suszy się wodorotlenek wapnia za pomocą gazu o temperaturze niższej niż 500°C, ale nie mniejszej niż 110°C, i o zawartości CO2 mniejszej niż 500 mg/Nm³ zmniejszając zawartość wody resztkowej poniżej 2% w przeliczeniu na całą kompozycję, i co najmniej część suchych cząstek wodorotlenku wapnia lub poddawanego suszeniu kruszy się, w obecności gazu o zawartości CO2 mniejszej niż 500 mg/Nm3, z wytworzeniem cząstek wodorotlenku wapnia zawierających CO2 w ilości mniejszej niż 2% i zawierających pierwszą frakcję cząstek o rozmiarach większych niż 32 pm i drugą frakcję cząstek o rozmiarach mniejszych niż 32 pm, przy czym % wagowy drugiej frakcji mieści się w przedziale 20 do 50, a wysuszone cząstki wodorotlenku wapnia mają powierzchnię właściwą większą niż 30 m2/g, całkowitą azotową desorpcyjną objętość porów większą niż 0,1 cm3/g i zawartość CO2 mniejszą niż 2% w przeliczeniu na całą kompozycję.

Korzystnie cząstki suszy się pośrednio, przy czym suszone cząstki zabezpiecza się przed bezpośrednim kontaktem z gazami spalania.

Korzystnie cząstki CaO o granulacji mniejszej niż 5 mm i reaktywności z wodą większej niż 40°C/minutę gasi się odpowiednią ilością wody z wytworzeniem wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej w przedziale od 15 do 25%, jeszcze korzystniej w przedziale od 21 do 23%, wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję.

Korzystnie w sposobie stosuje się cząstki CaO o rozmiarach 2 mm lub mniejszej.

Korzystnie suszenie i kruszenie wykonuje się w atmosferze o zawartości CO2 mniejszej niż 350 mg/Nm3.

Korzystnie otrzymuje się cząstki wodorotlenku wapnia w których zawartość CO2 (w stosunku do suchego materiału) jest w przybliżeniu równa zawartości CO2 (w stosunku do suchego materiału) w tych cząstkach przed suszeniem. Dlatego suszenie wykonuje się w sposób pośredni, aby chronić cząstki przed bezpośrednim stykaniem się z gazami odlotowymi.

Jako przykłady suszenia można wymienić suszenie pneumatyczne, suszenie przez przewodzenie lub suszenie/kruszenie, przy czym suszenie/kruszenie w ramach jednej operacji jest najkorzystniej sze.

Reaktywność cząstek wapna palonego oznacza się według normy DIN 1060 część 3 - wapno dla budownictwa - metoda badania (test Method) nr 10 - wydanie z 1982 r. Reaktywność taj est równa okresowi czasu upływającego od początku reakcji gaszenia 150 g CaO za pomocą 600 g wody do chwili osiągnięcia temperatury 60°C, przy temperaturze początkowej 20°C. Innymi słowy, reaktywność wapna większa niż 40°C/minutę umożliwia osiągnięcie temperatury 60°C w czasie krótszym od 1 minuty.

Jedną z możliwości jest suszenie w komorze, przez którą przepływa od wlotu do wylotu gaz suszący, przy czym temperatura gazu wprowadzanego do komory mieści się w przedziale od 250 do 500°C, a zwłaszcza od 300 do 450°C, zaś temperatura gazu odlotowego z komory wynosi co najmniej 110°C, korzystnie od 120 do 150°C. Należy podkreślić, że suszenie prowadzi się tak, aby uniknąć wszelkich problemów związanych z wykraplaniem się wilgoci w komorze suszącej.

Korzystnie, po suszeniu lub podczas suszenia reguluje się granulację cząstek przez stosowanie etapu kruszenia, przed którym lub po którym ewentualnie może być stosowany etap oddzielania.

Operację kruszenia wykonuje się korzystnie w kontrolowanej atmosferze, tak że po suszeniu i kruszeniu, zawartość CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia jest większa o co najwyżej 0,3% od zawartości CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia przed suszeniem. Zwłaszcza, po suszeniu i kruszeniu, zawartość CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia jest większa o co najwyżej 0,2% od zawartości CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia przed suszeniem. Operację krusze6

185 091 nia wykonuje się unikając w maksymalnym stopniu wiązania CO2. W ramach sposobu według wynalazku stosuje się korzystnie cząstki CaO o granulacji mniejszej niż 5 mm, a zwłaszcza cząstki CaO o granulacji 0-2 mm.

Bilans granulometryczny cząstek mieszaniny (stosunekpierwsza frakcja/druga frakcja) można korygować lub modyfikować przez regulowanie parametrów pracy kruszarki. Na przykład, w celu zmodyfikowania bilansu granulometrycznego, oddziela się frakcję wysuszonych cząstek, pozostałą frakcję wysuszonych cząstek poddaje kruszeniu i co najmniej częściowo miesza się cząstki oddzielonej frakcji z cząstkami frakcji poddanej kruszeniu. Przykładowo, przed kruszeniem oddziela się frakcję o granulacji mniejszej niż 32 (im.

Cechy charakterystyczne i szczegóły dotyczące wynalazku wynikająz poniższych przykładów wynalazku. Na załączonych fig. 1 - 4 przedstawiono schematycznie sposób według wynalazku.

Przykład 1

Takjak to przedstawiono na fig. 1, w urządzeniu 1 wykonano uwadnianie CaO stosując odpowiedniąproporcję woda/wapno w celu otrzymania wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej około 22% wagowych. Cząstki CaO miały granulację w przedziale od 0 do 2 mm i reaktywność około 45°C/minutę.

Wodorotlenek wapnia otrzymany w urządzeniu 1 wysuszono w urządzeniu 2 w celu zmniejszenia zawartości wody w nim do poniżej 2% wagowych, a zwłaszcza do poniżej 1 %o wagowego. Suszenie w opisywanym sposobie było typu pośredniego (nie było bezpośredniego kontaktu wodorotlenku wapnia ze spalinami). W rzeczywistości do suszenia stosowano powietrze ubogie w CO2 (o zawartości CO2 mniejszej niż 400 mg/Nm³). To powietrze ogrzane do temperatury 400°C wprowadzano do komory suszami 2 i odprowadzano je z komoryjako ochłodzone do temperatury około 130°C. W końcowej fazie suszenia temperatura powierzchni ziarna uwodnionego wapna wynosiła powyżej około 110°C.

Wodorotlenek wysuszony w urządzeniu 2 zawierał mniej niż 1%, korzystnie mniej niż 0,5% wilgoci. Ten wysuszony wodorotlenek wprowadzono do kruszarki 3, w której regulowano parametry operacji kruszenia w celu otrzymania bezpośrednio na wylocie z kruszarki cząstek o założonym bilansie granulometrycznym. Operację kruszenia wykonywano w atmosferze ubogiej w CO2.

Po suszeniu i kruszeniu, zawartość CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia była wyższa o mniej niż 0,3% od zawartości CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia przed suszeniem i kruszeniem.

Przykład 2

Sposób przedstawiony na fig. 2 jest podobny do sposobu przedstawionego na fig. 1, lecz rozdrobnione cząstki odprowadzane z kruszarki 3 wprowadzano do oddzielacza aerodynamicznego 4 w celu oddzielenia części cząstek o granulacji większej niż 32 pm (np. frakcji D składającej się z cząstek większych niż 100 pm). Frakcję C cząstek wodorotlenku wapnia o żądanym bilansie granulometrycznym +32 pm /-32 pm odbierano z oddzielacza 4. Frakcję D można zawracać do kruszarki 3.

Operację suszenia, oddzielanie aerodynamiczne i operację kruszenia wykonywano w tym sposobie w atmosferze powietrza ubogiego w CO2 (o zawartości CO2 niniejszej niż 400 mg/Nm3). Po suszeniu, oddzielaniu aerodynamicznym i kruszeniu, zawartość CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia była wyższa o mniej niż 0,3% od zawartości CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia przed suszeniem, oddzielaniem aerodynamicznym i suszeniem.

Przykład 3

Sposób przedstawiony na fig. 3 jest podobny do sposobu z fig. 1, lecz wysuszony wodorotlenek wapnia poddawano przed kruszeniem operacji oddzielania aerodynamicznego w urządzeniu 4. Frakcję o granulacji większej niż 32 pm E wprowadzano do kruszarki 3 w celu skorygowania składu granulometrycznego tej frakcji. Frakcję G rozdrobnionych cząstek odbieraną z kruszarki mieszano następnie z frakcją F o granulacji mniejszej niż 32 pm odbieraną z oddzielacza 4.

Oddzielanie aerodynamiczne i operację kruszenia wykonywano w tym sposobie w atmosferze powietrza ubogiego w CO2 (o zawartości CO2 mniejszej niż 400 mg/Nm3).

185 091

Po suszeniu, oddzielaniu aerodynamicznym i kruszeniu, zawartość CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia była wyższa o mniej niż 0,3% od zawartości CO2 w cząstkach wodorotlenku wapnia przed suszeniem, oddzielaniem aerodynamicznym i kruszeniem.

Przykład 4

W sposobie przedstawionym na fig. 4, który jest sposobem najkorzystniejszym, gaszono w urządzeniu 1 wapno palone o zawartości CO2 mniejszej niż 1,5% (np. 1,2%), reaktywności mniejszej niż 40°C/minutę i granulacji w przedziale od 0 do 2 mm. Użyto odpowiednią ilość wody, aby otrzymać mieszaninę wodorotlenku wapnia o zawartości 22% wilgoci resztkowej.

Tę mieszaninę mokrego wodorotlenku wapnia wprowadzono do suszami/kruszarki, przez którą przepływało gorące powietrze. To gorące powietrze zawierało CO2 w ilości mniejszej niż 350 mg/m3. Temperatura powietrza doprowadzanego do suszarni/kruszarki wynosiła około 450°C a powietrze odpływające z suszarni/kruszarki miało temperaturę około 130°C.

Operację kruszenia/suszenia wykonywano w celu otrzymania mieszaniny cząstek wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci mniejszej niż 1%, posiadającej żądany bilans granulometryczny.

Zawartość CO2 w mieszaninie cząstek wodorotlenku wapnia po wysuszeniu wynosiła poniżej 1,5%. Ta zawartość CO2 w mieszaninie cząstek wodorotlenku wapnia po suszeniu i kruszeniu była większa o mniej niż 0,3% od zawartości CO2 w mieszaninie cząstek wodorotlenku wapnia przed suszeniem i kruszeniem (obliczonej w stosunku do suchej substancji). Sposób umożliwił więc ograniczenie niepożądanego wiązania CO2 przez cząstki wodorotlenku wapnia podczas suszenia i kruszenia, które to wiązanie CO2 zmniej sza dostępność całej obj ętości porów'.

Średnia powierzchnia właściwa BET mieszaniny cząstek wodorotlenku wapnia wynosiła po suszeniu/kruszeniu 48 m²/g, podczas gdy objętość porów w cząstkach oznaczonajako całkowita objętość porów (azotowa desorpcyjna objętość porów, obejmujących pory o średnicach poniżej 1000A) wynosiła 0,26 cm3/g a częściowa objętość porów 100 - 400A (azotowa desorpcyjna objętość porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A) wynosiła 0,16 cm3/g.

Przykład 5

Stosując sposób przedstawiony na fig. 4 wytworzono różne kompozycje według wynalazku przez regulację parametrów operacji kruszenia/suszenia. Wykonano analizy tak otrzymanych mieszanin w celu oznaczenia takich parametrów jak:

* całko wha c^łjętUśść porów (Ρν_γοτ) w cm³/g (azotowa c^t^s^orp^c^yjjna objętość porów, obejmuj ących pory o średnicach poniżej 1000 A, oznaczona metodą BJH według hipotezy geometrii porów cylindrycznych);

* częściowa objętość porów 100 - 400A (PV_PA]RT) w cn/g^g (częściowa źo/otowa desoipcyj na objętość porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, oznaczona metodą BJH według hipotezy geometrii porów cylindrycznych);

* średnia średnica (D₅₀) w pm (średnia geometryczna);

* frakcja o granulacji większej niż 32 pm (F+32) w % wagowych, oraz * frakcja o granulacji mniejszej niż 32 pm (F_₃2) w % wagowych.

Ponadto, dla pewnych mieszanin została oznaczona strata w ładunku (LL) w mm H20 na mm warstwy dla gazu przepływającego przez wymiellionąwarsiwę z prędkością 1 cm/s i w temperaturze 150°C. Ta strata w ładunku stanowiąca miarę przepuszczalności była mierzona zmodyfikowaną metodą przenikalności Blainea (wskaźnik porowatości 0,74 - 0,75) i obliczona przy użyciu równania Kozeny-Carmana.

W poniższej tabeli 1 podano parametry charakteryzujące otrzymane mieszaniny cząstek wodorotlenku wapnia:

185 091

Tabela 1

Mieszanina nr
	1	2	3	4	5	6
F+32	0	10	20	30	50	100
F-32	100	90	80	70	50	0
D50	8	13	17	20	29	56
PVtot	0,18	0,18	0, 19	0, 18	0,222	0,2
PVpart	0,1	0,1	0,11	0,1	0,14	0, 12
LL	866	756	736	556	223	29

Z tabeli 1 wynika, że przez regulację bilansu granulometrycznego mieszaniny według wynalazku można zmniejszyć stratę około 2- lub 4-krotnie stratę w ładunku przez wybranie bilansu granulometrycznego F+j/F^ w przedziale od 30/70 do 50/50 zamiast bilansu granulometrycznego F₊3₂/F-3_{2 0} wielkości 0/100.

Z tabeli 1 wynika także, iż całkowita objętość porów w większości obejmuje pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A. Stosunek PV_part/PV_TOt jest większy od 1/2.

Testy pochłaniania przez złoże nieruchome

Testy pochłaniania SO2 (testy laboratoryjne złoża nieruchomego) wykonano przy użyciu mieszanin nr 3 i 4 z tabeli 1, jak również cząstek wodorotlenku wapnia otrzymanych sposobem podanym w części wstępnej niniejszego opisu.

Testy wykonano następująco:

W aparacie o nieruchomym złożu umieszczono 360 mg cząstek wodorotlenku wapnia i 30 g piasku. Następnie przepuszczano przez to złoże przez 2 godziny gaz o temperaturze 300°C zawierający 1500 ppm SO2 i 9% wilgoci. Ilość gazu przepływającego przez złoże w przeciągu tych 2 godzin była równa ilości gazu zawierającego ilość SO2 potrzebną stechiometrycznie do przekształcenia całego wodorotlenku wapnia w siarczan wapnia. Gaz odpływający ze złoża analizowano za pomocą komórki podczerwieni w celu zmierzenia zawartości SO2.

Stopień pochłonięcia SO2 obliczano z następującego wzoru:

(A-B)/A w którym: A oznacza całkowitą ilość SO2 dopływającego do złoża w przeciągu 2 godzin,

B oznacza całkowitą ilość SO2 odpływającego ze złoża w przeciągu tych 2 godzin.

Testy te wykazały, że za pomocą dwóch próbek można było osiągnąć stopień pochłonięcia równy odpowiednio 52 i 53%, podczas gdy stopień pochłonięcia przez cząstki otrzymane według dokumentu nr PCT/BE91/00082 wynosił poniżej 35%.

Test przemysłowy

Szereg testów obróbki gazów odlotowych pochodzących z pieców do spalania śmieci domowych wyposażonych w filtry rękawowe udowodnił, że kompozycje według wynalazku umożliwiają osiągnięcie dużo lepszej skuteczności obróbki kwaśnych gazów odpadkowych niż to ma miejsce w przypadku stosowania cząstek Ca(OH)2 znanych rodzajów, zwłaszcza rodzaju według dokumentu nr PCT/BE91 /00082. Te testy wykazały także, dzięki dokładnemu dobraniu granulacji (mieszanina nr 4 z tabeli 1), iż dawkowanie kompozycji według wynalazku było łatwe i d okładn e, tak że było możllwe uży c ie i ito-: c i ζηΝγ czmc do wykonania podanej obróbki.

Stwierdzono także, iż przy jednakowym stopniu pochłonięcia SO₂ i HC1 z gazów odlotowych ilość potrzebnego absorbentu była mniejsza o przeszło 30%, gdy użyto kompozycję według wynalazku zamiast klasycznych cząstek wapna gaszonego. Tak więc, np. w celu zmniejszenia zawartości SO2 i HC1 w gazach odlotowych o powyżej 99%, wystarczająca była ilość kompozycji według wynalazku równa mniejszej niż 2,5-krotnej ilości wodorotlenku wapnia potrzebnej stechiometrycznie, podczas gdy w celu zmniejszenia zawartości SO₂ i HC1 w gazach

185 091 odlotowych o 99% za pomocą klasycznego wapna gaszonego, należało stosować ilość wapna równą przeszło 4-krotnej ilości wodorotlenku wapnia potrzebnej ytechiomotrycpnie.

Podczas wykonywania tych testów temperatura obrabianych gazów odlotowych mieściła się w przedziale od 130 do 230°C, podczas gdy zawartość bO2 i HC1 w obrabianych gazach odlotowych wynosiła odpowiednio od około 100 do 300 mg/Nm3 i od około 800 do 1500 wg/Nw3.

185 091 (k<? Ηζΰ

^F1'(kO ΗτΟ

2GO H-,.0

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Przemysłowa kompozycja absorbująca do absorbowania i usuwania zanieczyszczeń, zwłaszcza HC1 i SO2, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemysłowych, zawierająca wysuszone cząstki wodorotlenku wapnia, znamienna tym, że wysuszone cząstki wodorotlenku wapnia mają zawartość wilgoci mniejszą niż 2% wagowe w przeliczeniu na całą kompozycję, powierzchnię właściwą większą niż 30 m2/g, całkowita azotową desorpcyjnąobjętość porów co najmniej 0,1 cm³/g i zawartość CO2 mniejszą niż 2% w przeliczeniu na całą kompozycję, przy czym cząstki są w postaci mieszaniny obejmującej pierwszą frakcję cząstek o granulacji mniejszej niż 32 pm i drugą frakcję cząstek o granulacji większej niż 32 pm, przy czym % wagowy drugiej frakcji mieści się w granicach 20 do 50, wyżej wymienione cząstki mają azotową desorpcyjną objętość porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, większą niż 0,1 cm³/g.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że % wagowy drugiej frakcji mieści się w przedziale od 30 do 40.
3. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że % wagowy drugiej frakcji wynosi około 35.
4. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że azotowa desorpcyjna objętość porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, jest większa niż 0,12 cm3/g.
5. Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że azotowa desorpcyjna objętość porów, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, jest większa niż 0,15 cm3/g.
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że azotowa desorpcyjna objętość porów·, obejmujących pory o średnicach w przedziale od 100 do 400A, jest większa niż 0,20 cm3/g.
7. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 5, albo 6, znamienna tym, że cząstki wodorotlenku wapnia pierwszej frakcji mają średnią średnicę mniejszą niż 10 mu.
8. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że cząstki wodorotlenku wapnia drugiej frakcji mają średnią średnicę w przedziale od 50 do 80 pm.
9. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 5, albo 6, albo 8, znamienna tym, że płynność cząstek mieści się w przedziale od 40 do 50.
10. Sposób w-ytwarzania przempszowej kompozycji absoibującej do ab sorbowonio i usuwania zanieczyszczeń, zwłaszcza HC1 i bO2, wprowadzonych do gazów odlotowych w instalacjach przemysłowych, polegający na gaszeniu cząstek zawierających CaO, znamienny tym, że gasi się cząstki zawierające CaO o rozmiarach mniejszych niż 5 mm i reaktywności z wodą większej niż 40°C/minutę cdpowledniąilościąwode z wytworzeniem wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej w przedziale od 15 do 30% wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję, suszy się wodorotlenek wapnia za pomocą gazu o temperaturze niższej’ niż 500°C, ale nie mniejszej niż 110°C, i o zawartości CO2 mniejszej niż 500 mg/Nm3 zmniejszając zawartość wody resztkowej poniżej 2% w przeliczeniu na całą kompozycję, i co najmniej część suchych cząstek wodorotlenku wapnia lub poddawanego suszeniu kruszy się, w obecności gazu o zawartości CO₂ mniejszej niż 500 mg/Nm³, z wytworzeniem cząstek wodorotlenku wapnia zawiorrjącech CO2 w ilości mniejszej niż 2% i zawierających pierwszą frakcję cząstek o ropwiarrch większych niż 32 pm i drugą frakcję cząstek o rozmiarach mniejspech niż 32 pm, przy czym % wagowy drugiej frakcji mieści się w przedziale 20 do 50, a wysuszone cząstki wodorotlenku wapnia mają powierzchnię właściwą większą niż 30 m2/g, całkowitą azotową desorpcyjną. objętość porów większą niż 0,1 cm3/g i zawartość CO2 mniejszą niż 2% w przeliczeniu na całą kompozycję.

185 091
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że cząstki suszy się pośrednio, przy czym suszone cząstki zabezpiecza się przed bezpośrednim kontaktem z gazami spalania.
12. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że cząstki CaO o granulacji mniejszej niż 5 mm i reaktywności z wodą większej niż 40°C/minutę gasi się odpowiednią ilością wody z wytworzeniem wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej w przedziale od 15 do 25% wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję.
13. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że cząstki CaO o granulacji mniejszej niż 5 mm i reaktywności z wodą większej niż 40°C/minutę gasi się odpowiednią ilością wody z wytworzeniem wodorotlenku wapnia o zawartości wilgoci resztkowej w przedziale od 21 do 23% wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję.
14. Sposób według dowolnego z zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że stosuje się cząstki CaO o rozmiarach 2 mm lub mniejszej.
15. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że suszenie i kruszenie wykonuje się w atmosferze o zawartości CO₂ mniejszej niż 350 mg/Nm³.