197678. lajstromszámú szabadalom • Eljárás es berendezés fosszilis tüzelőanyagok kéntartalmának csökkentésére, főként hőerőművek környezetvédelmére
197678 elenyésző. A legbiztatóbb eredményt ezek közül eddig a TRW Inc. (USA) rendszer szolgáltatta. Az ismert megoldás esetén a szenet vasklorid, vagy vasszulfát vizes oldatával kezelik kb. 100°C hőmérsékleten, miközben a piritkén szulfáttá és elemi kénné alakul át. Az előbbit szeparálással, az utóbbit pedig vákuumdesztillációval, vagy oldószerrel (toluollal) távolítják el. A kezelés után a szén már „csak“ organikus ként tartalmaz (ami elégetés után kén-dioxid alakban távozik a kéményen). Szakirodalmi adatok szerint egy 100 t/h kapacitású szénfeldolgozó üzem beruházási költsége 3—8.106 dollár, üzemköltsége 2 dől iá r/t. Az USA-ban megfelelő környezetvédelmi támogatással eddig egy 0,5 t/h kapacitású üzemet létesítettek, és egy további 100 t/h teljesítményű építése folyamatban van. A találmány célja olyan megoldás létrehozása, amely hatásfokát tekintve felülmúlja az eddig ismert indirekt módszerek kéntelenítési hatásfokát, és kevésbé beruházásigényes, mint az eddig ismert többi direkt módszer. Célul tűztük ki, hogy megoldásunk alkalmazásával lehetővé válhasson Magyarország számára a „30%-osok klubjáénak tagsága. Felismertük, hogy lúgos feltárással, ezt követő ülepítéssel és szétválasztással a fosszilis tüzelőanyagok kéntartalma igen előnyösen befolyásolható. A megoldás előnye még, hogy a fosszilis tüzelőanyag kéntartalmának jelentős mértékű csökkentése mellett olyan hasznos melléktermékek is keletkeznek, — például humát-gél —, amelyek a megoldás gazdaságosságát tovább növelik. A találmány tárgya eljárás fosszilis tüzelőanyagok kéntartalmának csökkentésére, főként környezetvédelmére, amelynek során a kéntartalom csökkentését a fosszilis tüzelőanyag elégetése előtt végezzük. Az eljárás lényege, hogy a tüzelőanyagból — előnyösen 5 mm átmérőnél kisebb szemcseméretü-őrleményt készítünk, az őrleményt állandó keverés közben, az őrlemény mennyiségének legalább ötszörösét meghaladó mennyiségű lúg 0,5—5%-os oldatával feltárjuk. A keletkezett zagyot ülepítjük, az ülepítéssel nyert tüzelőanyag-iszapot szűrjük, a leszűrt tüzelőanyagot szárítjuk. Az eljárás célszerű megoldása esetén a feltárást két lépésben végezzük el oly módon, hogy az első lépés során az őrleményhez 60—90°C-ra előmelegített olyan mennyiségű lúgoldatot adagolunk, hogy a zagykoncentráció 450—550 g/1 értékű legyen. Ezt követően a zagyból eltávolítjuk a szennyező anyagokat és második lépésben további 60—90°C-ra előmelegített lúgoldatot adagolunk a feltárási zagykoncentráció 80—120 g/1 értékéig. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a feltárásra KOH, vagy NaOH lúg 2%-os oldata a legalkalmasabb. A feltárás időtartamára 1—4 óra elegendő. 3 4 Mivel a feltárás után a tüzelőanyagot eredeti formájában kell visszanyerni, ezért a keletkezett zagyot legalább 2—4 órán át ülepítjük. Az ülepítés során a kiindulási anyagok — tüzelőanyag, lúgoldat — megfelelő mértékű visszanyerésén túl egyéb más hasznos melléktermék — például humát-gél — is elválasztható a zagyból. A humát-gél önmagában is értékesíthető, de mivel közismerten fontos eleme a karbominerális trágyáknak, ezért további feldolgozás után, mint ilyen is forgalomba hozható. Az ülepítéssel elválasztott lúgoldatot ismételten is felhasználhatjuk, segítségével például újabb feltárást végezhetünk. Célszerűen a szűrést követően a leszűrt tüzelőanyagot először vízzel átmossuk, majd ezt követően szárítjuk. A szárítást például 2—3%-os tapadónedvesség-tartalomig végezzük. Eljárásunk előnye nemcsak az, hogy az eljárás szerint kezelt tüzelőanyag környezetkímélő, csökkentett kéntartalmú, hanem az is, hogy a kezeletlen tüzelőanyagnál nagyobb fűtőértékű, így tüzeléstechnikai célra történő felhasználása energiamegtakarítást eredményez. Eljárásunk számszerűsíthető eredményeit az alábbi példák alapján ismertetjük részletesen anélkül, hogy oltalmi körünket csupán ezekre a példákra korlátoznánk. 1. példa Felhasznált anyagok: 5 tonna ajkai porszén 50 m3 víz 1000 kg KOH A finomra őrölt ajkai porszenet 75°C-os KOH-oldattal 3 órán át tártuk fel. 2,5 órás ülepítés után a kezelt és a kezeletlen porszén laboratóriumi eredményei: Kezeletlen Kezelt összkén-tartalom 4,1% 3,7% éghető kén 1,35% 0,3% füstgáz S02-tartalma 1038 mg/m3 230mg/m3 Az eljárással az éghető kéntartalom 67,7%-kal csökkent. 2. példa Felhasznált anyagok: 1 tonna ajkai porszén 10 rri3 víz 200 kg mészhidrát A finomra őrölt ajkai porszenet 75°C-os mészhidrát-oldattal 3 órán át tártuk fel. 2,5 órás ülepítés után a kezelt és a kezeletlen porszén laboratóriumi eredményei: kezeletlen kezelt összkén-tartalom 4,1% 3,8% éghető kén 1,4% 1,0% füstgáz S02--tsrtalma 1052 mg/m3 751 mg/m3 Ez a példa jól szemlélteti, hogy lúg helyett mészhidráttal történő feltárás esetén az éghető 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
