202422. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gáz halmazállapotú kén-vegyületek eltávolítására kazánok füstgázából
1 HU 202422 B A találmány tárgya eljárás gázhalmazállapotú kénvegyületek és kén-dioxid eltávolítására kazánokból távozó füstgázokból, melyek kéntartalmú üzemanyagokkal, például szénnel vagy olajjal üzemelnek. 5 Korábban már ismeretes volt, hogy a kazánból távozó füstgáz kén-dioxid tartalma úgy csökkenthető, hogy kalcium-oxidot, kalcium-karbonátot vagy egyéb más alkalikus vegyületet adagolnak a kazán égésterébe. 10 Cirkuláltatott ágyas fluid-ágyas kazánokban kalcium hozzáadás révén a füstgázok kén-dioxid tartalma akár 90%-kal is csökkenthető, olyan hőmérsékleti körülmények között, vagyis 800-1000 °C hőmérsékleten, amely a 15 kémiai reakciók számára optimális. Az abszorbeált kén-dioxid a kohóból gipsz formájában távozik a hamuval együtt. Más kazánokban, ahol magasabb hőmérséklet alkalmazása szükséges, mint a fentiek- 20 ben említett, és ahol az adalékanyag a hatását csak rövid idő alatt tudja kifejteni az égés természete miatt, várható, hogy a füstgáz kén-dioxid tartalma sokkal kevésbé, kb. 50%-kal, vagy még ennél is kevesebbel csók- 25 kenthető, és ezért ezt az eljárást ilyen kazánokban ipari méretekben nem alkalmazták. Másrészt ismert, hogy a füstgázok kén-dioxid tartalma különböző abszorpciós eljárásokkal, a kazánon kívül is lecsökkenthető. 30 Egy ilyen, önmagában ismert eljárás, az ún. félszáraz eljárás szerint a kazánból távozó füstgázt egy külön reaktorba vezetik, amelybe kalcium-hidroxid vizes szuszpenzióját fecskendezik speciális fúvókákon keresztül a 35 gázba finom cseppecskék formájában. A reaktor általában viszonylag nagy térfogatú, amelyben a füstgázok sebessége lecsökken, és a vizes szuszpenziót felülről lefelé, a reaktor tetejéről fecskendezik a gázba. A re- 40 aktor-hömérséklet ebben az időben kb. 50- -80 °C, és a kalcium-hidroxid vizes oldatának permetezésének ellenőrzése rendkívül fontos, mivel a túlságosan nagy cseppek a reaktor aljában folyadék formájában megmaradnak. A 45 kalcium-hidroxid szuszpenzió sűrűségét akkorára kell beállítani, hogy a füstgázok hőmérsékletén a reaktorba belépő víz elpárologjon, igy az adszorpciós termék szilárd, száraz por formájában nyerhető. Ezzel az el- 50 járással a kén-dioxid akár 90%-a is eltávolítható. Az eljárás hátránya, hogy a fúvókák hajlamosak az eltömódésre, a kalcium-hidroxid vizes szuszpenzió előállításához és adagolásához külön berendezés szükséges, amely 55 révén a beruházási költségek megnőnek, valamint a permetezés során a cseppecske méretet feltétlenül ellenőrizni kell, amely problémát jelent. A jelen eljárás révén a kazánokból tá- go vozó füstgázok gáz halmazállapotú kén-vegyületei, például a kén-dioxid úgy távolítható el, hogy a kén-vegyületet szilárd kén-vegyületté alakítjuk, amely a gázokból könnyen elválasztható, és igy a kazánok füstgázából f,5 egyszerű és gazdaságos módon választható le. A találmány szerinti eljárás jellemzőit a mellékelt igénypontok tartalmazzák. A találmány szerinti eljárás sorén a gáz halmazállapotú kén-vegyületekkel, különösen kén-dioxiddal reagáló anyagot valamint vizet vezetünk a kazánba külön-külön. igy a szuszpenzió készítése, kezelése és betáplálásából eredő problémák kiküszöbölhetők. A találmány szerinti úgy járunk el, hogy a egy elporított alkálifém-hidroxidot és/vagy alkálifőldfém-hidroxidot, a kéntartalmú elégetendtő anyagot valamint oxigént tartalmazó gázt vezetünk a kazánba, vagy a kazánból távozó kén-dioxid tartalmú füstgázokba, b vizet é6/vagy gőzt permetezünk külön a kazánba és/vagy a füstgázba, és végül c az alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-szulfátot ill. adott esetben -szulfitot tartalmazó szilárd anyagot elválasztjuk a véggázokból. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a hidroxidot por formájában is bevezethetjük a füstgázokba, ahol in situ aktiváljuk víz és/vagy gőz segítségével. Kén-dioxiddal történő reagálása során szulfát/szulfit elegy képződik, amely a füstgázokból könnyen eltávolítható szokványos fizikai és elválasztási módszerekkel. A por alakú hidroxidot a tüzelőanyag kéntartalmának megfelelő megfelelő mennyiségben oly módon tápláljuk a kazán égésterébe vagy a kazánból távozó füstgázokba, hogy az alákálifém- és/vagy alkáliföldfém mennyisége a reakcióegyenletben megadott, kénhez viszonyított mólarányú, vagy előnyösebben a reakcióhoz szükségesnél nagyobb mennyiségű legyen. Ha a hidroxidot por formájában elkülönítve vezetjük a kazán égésterébe vagy a füstgáz vezetékbe, egyszerű, például pneumatikus készülékeket alkalmazhatunk, és a fúvókák eltőmödése valamint a vizes szuszpenzió készítése és kimérése elkerülhető. Ugyanakkor a víz vagy gőz fúvókákon keresztül történő bevezetése egyáltalán nem komplikált és könnyű. A vizet vagy gőzt a füstgázokba a gyakorlatban 50-800 °C hőmérsékleten, előnyösen 90-200 °C hőmérsékleten vezetjük be. Ha az adszorpciós terméket lényegében száraz por formájában kívánjuk kinyerni, a vizet csak olyan mennyiségben permetezzük be, amely mennyiséget a füstgázok el tudnak párologtatni. A találmány szerinti eljárást részletesebben a mellékelt 1. ábrán mutatjuk be, amely az eljárás végrehajtásához megfelelő berendezést mutat be. Az 1. ábrán a kazánt 1-es számmal jelöljük. Az 1 kazán égésterébe a 4 kéntartalmú, elégetendő anyagot, egy 5 oxigén-tartal-2 3
