169351. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyeződést tartalmazó hordozógázból a szennyeződés eltávolítására
169351 21 22 eltávolításához. Bár elméletileg lehetséges biszulfitos reakció fellépése, a meszet általában fölös mennyiségben adagolják, úgyhogy kevés a valószínűsége annak, hogy a reakciótermékek biszulfitot tartalmaznak. A meszet égetett mész (CaO) formájában 5 is adagolhatjuk, amely vízzel keverve azzal reakcióba lép és hidroxidot [Ca(OH)2 ] alkot. Azonban a szennyezett gázok, különösen a belsőégési. fo-. lyamatokból származó égéstermékek általában jelentős mennyiségű széndioxidot (C02 ) tártai- 10 máznak. Ilyen körülmények között a következő reakció megy végbe: 15 Ca(OH)2 + C0 2 -> CaC0 3 + H 2 0 (6) CaC03 + C0 2 + H 2 0 -> Ca(HC0 3 ) 2 (7) Ca(HC03 ) 2 + S0 2 •+ CaS03 + H 2 0 + 2C0 2 (8) 20 Bár a (6), (7) és (8) reakciók együttes eredménye megegyezik az (5) egyenlet szerintivel, a közbenső reakciók jelenléte - beleértve a kalciumkarbonát és kalciumbikarbonát képződését is - azt 25 sejteti, hogy az S02 -eltávolítási hatékonyság kissé csökken ott - mint a jelen esetben -, ahol a reakcióidőt korlátozza az eljáráshoz felhasznált berendezés dinamikája. 30 A (7) és (8) egyenletek alapján arra lehetne következtetni, hogy a mészkő (kalciumkarbonát) kedvezőbb lenne reagensként, mint az oltottmész (kalciumhidroxid) abban az esetben, ha széndioxid van jelen, különösen a mészkő olcsósága és könnyű 35 beszerzése szempontjából. Azonban a (6) egyenletnek megfelelően képződött kalciumkarbonát, amely a (7) egyenletnek megfelelően fog tovább reagálni, csak akkor képes gyors vegyi reakcióra, ha lényegében molekuláris formában van jelen. A 40 mészkő viszont a kereskedelemben csak durvaszemcsés formában kapható, és még ha 325 mesh vagy ennél is kisebb méretű szemcsefinomságra van őrölve, akkor sem eléggé finom ahhoz, hogy gyors reakció jöhessen létre, és ezért a találmány szerinti 45 eljáráshoz nem megfelelő. A kéndioxid-eltávolítási kísérletek során vagy meszet kalciumhidroxid [Ca(OH)2 ] formájában, 50 vagy mész és nátriumhidroxid (NaOH) keverékében, vagy kizárólag nátriumhidroxidot alkalmaztunk. E kísérletek eredményei azt mutatták, hogy ha a kémiai reagenst elegy vagy oldat formájában a befecskendezett kezeletlen vízzel együtt az 52 víz- 55 injektoron keresztül vezettük be, a kéndioxid kielégítő eltávolítását tudtuk elérni. Ha például csak meszet használtunk fel a vízzel együtt történő befecskendezéshez, az S02 kb. 90%-át távolítottuk el, míg nátriumhidroxiddal csaknem teljes eltávo- 60 lítást tudtunk biztosítani. Ha mész és nátriumhidroxid keverékét fecskendeztük be a vízzel együtt, az S02 -eltávolítás hatékonysága a mésszel ill. nátriumhidroxiddal végzett eltávolítás hatékonysága között volt. Abban az esetben, ha a hordozógázok 65 szerves eredetű szag-anyagokat tartalmaznak, valamilyen oxidánst, pl. káliumpermanganátot lehet adagolni a befecskendezett vízhez. A találmány szerinti eljárás értelmében létrehozott erősen turbulens keverőzónák hatékonyan elősegítik az ilyen szerves szag-anyagok eltávolításához szükséges oxidáló reakciókat. Az is nyilvánvaló, hogy a keverőcsőben, a 62 ütközési pont mögött érvényre jutó kondenzálási körülmények elősegítik a gáz, gőz és víz turbulens keverékében jelenlevő összes kondenzálható gőzök kondenzációját. i A kéndioxid-eltávolítási kísérletek eredményeként kapott adatokat az 5. táblázatban foglaljuk összes, és grafikusan all. ábrán tüntetjük fel. A 11. ábrán az S02 -eltávolítás hatékonyságát az összhatékonyság és az ekvivalens arány hányadaként az ordinátán ábrázoltuk, ahhoz, hogy figyelembe vehessük a rendszerbe bevezetett S02 mennyiségének változását. A 11. ábra szerinti diagram abszcisszáján a felhasználható vegyszert tüntettük fel, hogy figyelembe vehessük az elegyben levő mész oldhatóságát. A felhasználható mészmennyiség kiszámítása a mész Q,17%-os vízoldhatósága alapján történt. * A megadott eredményekből látható, hogy a találmány szerinti eljárás rendkívül hatékonyan alkalmazható szemcsés szennyezőanyagok és gáznemű szennyeződések, pl. kéndioxid tartalmú savas gázok eltávolítására. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés itt ismertetett előnyös kiviteli alakját percenként' kb. 454 kg gáz kezelésére terveztük. Ilyen berendezésegységek azonban nagyobb gázmennyiségek tisztításához természetesen bármilyen számban párhuzamosan összekapcsolva üzemeltethetők, és a megadott eredményekből az is kitűnik, hogy a leírt berendezés-egységen is átszivattyúzható percenként 454 kg-nál lényegesen nagyobb mennyiségű gáz, anélkül, hogy ez hátrányosan befolyásolná a tisztítási hatékonyságot. A szakember számára az is nyilvánvaló, hogy az előnyös kiviteli alakként ismertetett béren dezés-egység adott esetben tetszés szerint kisebbre vagy nagyobbra méretezhető, ismert elvi megoldások alkalmazásával. Például a keverőcső átmérője és a keverőcsőnek az ütközési pontig terjedő hosszúsága a kívánt áramlási mennyiség és a kívánt áramlási sebesség közötti arány négyzetgyökének függvénye. A ciklon átmérője a keverőcsőből kilépő cseppek kilépési sebességének függvénye, amely a keverőcsőnek az ütközési pont mögötti hosszával arányos. Mivel a ciklon teljesítménye" az átmérőjétől függ, az átmérő kiszámítása után a szükséges ciklonok számát meg lehet határozni. Hasonló megfontolások alkalmazhatók a berendezés egyéb részeinek méretezésénél. A találmányi gondolat körén belül eltérő kialakítású berendezések is elképzelhetők. Például a gőzejektor és a keverőcső függőlegesen is állítható, és a primer vizes szeparálást végezhetjük gravitációs ütköztetéses szeparátorok, görbe lapátozású vagy egyéb szeparátorok segítségével is. A 11
