176745. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluidizált ágyas rendszer előállítására és üzemeltetésére
17 176745 18 ható. Itt az első lépcső oxigénhiányos módszerrel üzemeltethető, és az ezt követő második lépcső oxigénfelesleges módszerrel működtethető. Ez a megoldás elsősorban NOx kiáramlás csökkentésére használható előnyösen. A múltban már javasoltak kétlépcsős égetést, azonban az előző javaslatok nem tudták megfelelően megoldani azokat a problémákat, amelyeket az oxigénhiányos térben létrejövő CaS képződés vált ki. A CaS környezetvédelmi okokból nem kívánatos. Az ismert kétlépcsős égőkamra javaslatoknál további nehézséget okoz a rövid visszatartási idő és a második lépcsőben létrejövő, nem megfelelő keveredés. A 4. ábrán vázolt kialakításnál a sűrű ágy tere oxigénhiányos körülmények között dolgozik és a sűrű ágy felülete fölött járulékos levegőt fújunk be annak érdekében, hogy a fölragadott ágy anyaggal fölragadott CaS-al együtt jelen levő redukálógázokat oxidáljuk. A fölragadott ágy terében nagy mértékű a turbulencia, amely e szerkezeti kialakítást alkalmassá teszi a fizikai és kémiai reakciók fokozására, ami a folyamat előnyére szolgál. Az égésnél keletkező hő eltávolítására a fölragadott térben hőátadó felületeknek kell lenni, úgyhogy az S02 eltávolításának hatásossága nagy marad. Az NOx redukálás reakciója 2 NO+2 C ->N2+2 CO, ami optimálissá tehető anélkül, hogy hőátadó felületek szempontjából kompromisszumot kellene alkalmazni. A sikeres művelet eléréséhez a finom mészkő szemcsék használata elősegíti a szükséges szilárd anyag—gáz reakciókat. A 4. ábrán látható hivatkozási számokat szintén a 2. ábráról vettük át. A hasonló alkatrészeket itt is azonos számok jelölik. A 2. és 4. ábra között az a különbség, hogy a fluidizáló levegőt betápláló 34 csővezeték a 4. ábrán két részre, 34a és 34b csővezetékre van osztva. A 34a csővezetéken keresztül beáramló levegőt a II térben levő sűrű ágyhoz olyan sebességgel tápláljuk, amely elegendő az itt levő második 62 ágy szemcse komponens fluidizálására és az első 60 ágy szemcse komponens szemcséinek ezen keresztül való áramoltatására. A sűrű ágynak legalább nagyobb része ekkor oxigénhiányos módon üzemel. A fluidizáló levegő másik részét 34b csövön keresztül a III térben levő, fölragadott fluidizált ágyba tápláljuk, úgyhogy a fölragadott ágynak legalább nagyobb része oxigénfelesleges módon üzemel. Az első I tér (2. ábra) legalább egy részén (III tér) 58 kazáncsövek nyúlnak el, amelyekhez tartozó 58a végen és 58b végen keresztül kazán tápvíz, illetve gőz áramlik. Az 58 kazáncsövek révén hőátadás megy végbe, úgyhogy ezekből a hőenergia visszanyerhető. Mivel ebben az esetben a szén, illetve széntartalmú tüzelőanyag sok ként tartalmaz, a szénnel együtt a 18 útvonalon keresztül ként szorbeáló anyagot, például mészkövet is táplálunk a fluidizált ágyas rendszerbe, pontosabban a 66 elosztó fölött levő sűrű fluidizált ágyba. A porított — például -325 mesh értéknek megfelelő szemnagyságú — mészkövet az előzőkben ismertetett alacsony hőmérsékleten végzett művelettel együtt alkalmazva biztosítjuk, hogy a sűrű ágyban képződő CaS finom szemcsék alakjában jelenik meg, amelyek a teljesen felragadott fluidizált ágy III terébe kerülnek. Itt az oxigéní'efesleg és III térben való hosszú tartózkociási idejük, eredményeként CaS04-á oxidálódnak. A hosszú tartózkodási időt a felragadott fluidizált ágyban levő, első szilárd 60 ágy szemcse komponens szemcséinek jelenléte hozza létre. Ekkor az e téren keresztül áramló hőátadó közeg a fölragadott anyagot eléggé alacsony hőmérsékleten tartja ahhoz, hogy megakadályozza a szulfát szétbomlását, ami egyébként az S02 regenerálódása eredményeként létrejönne. Mint előzőleg ismertettük, egy a 2. ábrán vázolthoz hasonló 305 cm magas és 183 cm átmérőjű égőkamra rendszert készítettünk és ezt olyan szén égetésére üzemeltettük, amelyben a kén 3,9 súlyszázalék volt. A második szilárd 62 ágy szemcse komponens durva ásványi vörös vasérc volt, melynek szemcseméretei az előzőkben ismertetett szitaanalízis alapján —12+16 mesh értékeknek feleltek meg. Az első szilárd 60 ágy szemcse komponensként a kísérletek egyik csoportjában finom ásványi vörös vasércet használtunk, melynek szemcseméretei az előzőkben ismertetett szitaanalízis alapján —16 + 140 mesh értékeknek feleltek meg. A kísérletek a következő adatok mellett és a következő eredményekkel folytak. Durva vörös vasérc fluidizálatlan mélysége 380 mm Szénbetáplálási sebesség 25 kg/óra Szén szemcsenagyság < 8 mesh Porított mészkő betáplálási sebessége 5,5 kg/óra Porított mészkő mesh nagysága — 325 mesh Sűrű ágy hőmérséklete 900 °C Fölragadott ágy hőmérséklete 740 °C Kalcium/kén mól arány 1,5 Kén visszatartás 85% Sűrű ágy hőátadási tényezője 64 Fölragadott ágy hőátadási tényezője 33 Égésfok >90% A találmány szerinti eljárást egy különleges feladat végrehajtására szolgáló különleges berendezéssel kapcsolatban ismertettük, azonban találmányunk nem korlátozódik az ismertetett feladat-végzésre és az ismertetett berendezésre. Különféle változtatások és módosítások végezhetők anélkül, hogy a találmány alapgondolatától és lényegétől eltérnénk. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás fluidizált ágyas rendszer előállítására és üzemeltetésére, azzal jellemezve, hogy egy első szilárd ágy szemcse komponenst tartalmazó első, fölragadott fluidizált ágyat hozunk létre, az első, fölragadott fluidizált ágyban egy második, fizikailag és kémiailag hosszú ideig stabil, gyakorlatilag nem agglomerálódó és attritálás esetén lényegesen nem kopó anyagból levő szilárd ágy szemcse komponenst tartalmazó második, sűrű fluidizált ágyat alakítunk ki, az első ágy szemcse komponenst az első, fölragadott fluidizált ágyból a második, sűrű fluidizált ágyon keresztül visszaáramoltatjuk az első, fölragadott fluidizált ágyba, és a fluidizált ágyas rendszeren a fluidizáló gázt olyan sebességgel áramoltatjuk keresztül, amelynél a második ágy szemcse komponens szemcséit a második, sűrű fluidizált ágyban visszatartjuk, az első ágy szemcse komponens szemcséit pedig a sűrű fluidizált ágyon keresztül fölfelé áramoltatjuk és a második ágy szemcse komponens szemcséivel keverjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
