188876. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hőhasznosítással egybekötött gáztisztításra
1 188 876 2 A találmány tárgya eljárás hőhasznosítással egybekötött gáztisztításra a gáz portartalmának megkötésével és a gázalakú szennyezések, főként a kén- és nitrogén-oxidok kimosásával, valamint berendezés az eljárás foganatosítására, amelynek nedves tisztítókészüléke van. Az iparban és a mezőgazdaságban számos helyen keletkeznek olyan füstgázok ill. technológiai gázok, amelyek port, valamint széndioxid, szénmonoxid, levegő és egyéb gázok mellett még vízgőzt, továbbá kén- és nitrogén-oxidokat, esetleg kénhidrogént is tartalmaznak. A környezetvédelmi szempontok a pormentesítés mellett főképpen a kén-dioxid és a nitrogénoxidok kimosását teszik szükségessé, mert ezek jelenléte a gázban kénessav ill. kénsav, valamint salétromsav vizes oldatának keletkezését eredményezi azokon a helyeken, ahol a gáz a harmatpont alatti hőmérsékletre hűl le. A forró, poros gázok tisztítására többféle száraz és nedves módszer vált ismertté, amelyeknél általában külön porleválasztót és külön gázmosót alkalmaznak, hőhasznosítás nélkül. A gáztisztítás legelterjedtebb esetében elektrosztatikus vagy zsákos porleválasztóval leválasztják a portartalmat, majd töltelékes kolonnában nátriumvagy kalcium-oldatokkal kimossák a kéndioxidot, végül a nitrogén-oxidot dioxiddá oxidálják és a teljes nitrogén-dioxid tartalmat is kimossák. Mivel a kolonnából kilépő tisztított gáz csaknem telített vízpáratartalmú, a kilépés helyén fűteni kell, hogy ne hűljön a harmatpont hőmérséklete alá. Ennek a módszernek a beruházási és az üzemeltetési költsége egyaránt igen jelentős. A gáztisztítás beruházási költsége nagymértékben csökkenthető az egyfokozatú technológia alkalmazásával. Ennél mind a porleválasztást, mind a gázmosást egyetlen nedves tisztítókészülékben végzik. Valamennyi ismert gáztisztítási módszer közös hátránya azonban, hogy a hulladékhő mennyisége nagy, hővesztesége jelentős, hőmérlege rossz. Találmányunk célja olyan módszer kidolgozása, amellyel a gáztisztítás során eddig veszendőbe ment hulladékhő jelentős része hasznosítható, valamint a por- és gázleválasztás hatásossága javítható. A tisztítóból kilépő tisztított füstgáz ill. technológiai gáz megengedhető hőmérséklete és nedvességtartalma lényegesen kisebb lehet a belépő, tisztításán gáz hőmérsékleténél és nedvességtartalmánál. Felismertük, hogy a be-, ill. kilépő gáz hőmérsékletének arra a megengedhető legalacsonyabb értékre való beállítása, amely a nedvességtartalomtól függő harmatpont-hőmérsékletnél magasabb s így a párakicsapódás lehetőségét kizárja, a belépő gáz esetében hőelvonással, míg a kilépő gáz esetében hőközléssel jár; a hőelvonással kinyerhető hőmennyiség azonban lényegesen nagyobb, mint a hőközlés során felhasznált hőmennyiség, ezért ilyen módon a hőmérleg jelentős mértékben javítható. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a tisztítandó gáz hőmérsékletét hűtőközeg segítségével csak a harmatponti hőmérsékletnél magasabb értékig hütjük. A lehűtött gáz portalanítása és kimosása után a tisztított és telített gázt a felmelegedett tisztítandó gáz hűtőközegével, ill. ennek egy részével a harmatponti hőmérsékletnél magasabb hő- 5 mérsékletre melegítjük. A tisztítandó gáz felmelegedett hűtőközegének fel nem használt hőtartalmát — előnyösen a felmelegedett hűtőközeg egy részének hőhasznosítóba való elvezetésével - hasznosítjuk. 10 A gáz portalanítását és a szennyező gázok kimosását egyetlen technológia i lépésben, a lehűtött gáznak nátrium-szulfit vizes oldatán való átvezetésével végezzük. A gázszennyezőket tartalmazó mosófolyadékot oltottmésszel való keveréssel regenerál- 15 juk és a mosófolyadékba recirkuláltatjuk. A felhígult mosófolyadékot kalcinált szóda hozzákeverésével dúsitjuk. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a nedves gáztisztító készüléket képező kolonnába 20 csatlakozó gázbevezető csővezetékben gázhütő hőcserélő és a tisztított gázt a kolonnából kivezető csővezetékben gázmelegitő hőcserélő van. A gázhütő hőcserélő hűtőterét a gázmelegítő hőcserélő fűtőterével csővezeték kapcsolja össze; ennek a 5 csővezetéknek előnyösen hőhasznosítóhoz csatlakozó csőelágazása van. A kolonnához gyűjtőtér csatlakozik a mosófolyadék összegyűjtésére. A gyüjtőtérhez a kolonná- 30 ban elhelyezett szórófej csővezetékkel csatlakozik. A mosófolyadék regenerálására zárt áramlási kör szolgál, amely a gyűjtőiéiből, meszező tartályból és ülepítőből, valamint ezeket összekapcsoló csővezetékekből áll. A gyűjtőtérhez csővezetéken át kalci- 35 náltszóda adagoló csatlakozik. A találmány szerinti eljárás példaképpeni foganatosítási módját a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának működésével kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a berendezés 40 kapcsolási elrendezését mutatja. A port és kéndioxidot tartalmazó gázt az 1 csővezetéken át a gázhűtő 2 hőcserélőbe vezetjük, ahol a gázt a harmatpontjánál magasabb hőmérsékletig hütjük le. Az így előhűtött gázt a 3 kolonnába 45 vezetjük, amelyben portartalmának leválasztása, a szennyező gázok kimosása, valamint a folyadékfázis visszahütése történik. Ehhez a 3 kolonnába a 4 szivattyúval az 5 csővezetéken és a 6 szórófejen át nátrium-szulfit vizes oldatát - amely a mosófolya- 50 dékot képezi - vezetjük. Ez a gázból egyrészt leválasztja a port, másrészt a kéndioxiddal az Na2S03 + S02 + H20 == 2 NaHS03 55 reakcióegyenlet alapján nátrium-hidroszulfittá alakul. A megtisztított és még jobban lehűlt gáz a 3 kolonna tetején a 7 csővezetéken át telített állapotban lép ki. A kilépő tisztított gázt a 8 hőcserélőben a harmatponti hőmérséklet fölé melegítjük, miáltal 60 elkerülhető, hogy a vízgőz kicsapódjék és a maradék kéndioxiddal kénsav vizes oldatát képezhesse. A 2 és a 8 hőcserélő előnyösen hőcsöves hőcserélő. A 3 kolonnából a mosófolyadék a rajta átvezetett gáztól felmelegedve a 9 gyűjtőtérbe folyik, ahol 65 2
