清洁烟气的方法与设备技术

公开了用颗粒状熟石灰清洁烟气的一种方法与一种设备。在此方法中，用水将煅石灰干熟化至重量含水量至少为５％，并在熟化１分钟内使熟石灰同烟气接触。最好是，熟石灰同烟气接触之前同来自烟气清洁的再循环粉末状石灰混合。用于干熟化熟石灰的设备（１７）包括一个用于供给煅石灰的供料端与一个用于排出熟石灰的排料端、用于加水的装置（１８）、供料端与排料端之间的混合装置（２６，３２）。此设备的特征在于它在供料端与排料端之间包括由第一溢流肋（２５）隔离的一个第一区域与一个第二区域，这两个区域包括带有沿设备的横向伸展的可旋转的水平轴的混合装置（２６），用于混合并沿设备纵向从供料端向第一溢流肋（２５）以及第一溢流肋（２５）向布置在排料端的第二溢流肋（３６）供给煅石灰与水。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用熟石灰清洁烟气的方法与设备。在例如矿物燃料燃烧物、废料等的燃烧过程中将产生烟气，其中包括污染物，其在烟气放入大气之前被清除。这些污染物可能是固体，例如飞尘，也可能是气体，例如二氧化硫或氯化氢。这些固体污染物可通过过滤器例如静电过滤器或纤维过滤器清除，而气体污染物通过使用吸收剂吸收来清除。在温清洁烟气的情况下，通过包含吸收剂的吸收液清除气体污染物。气体污染物，例如二氧化硫与氯化氢的酸性物质，也可通过使烟气同颗粒状的吸收材料接触来清除，这样的吸收材料通常为熟石灰(氢氧化钙)。烟气同吸收材料的接触可适当地在烟气离开锅炉之后发生。本专利技术涉及后面的通常所说的干吸附技术。在干吸附技术中，用水调节的颗粒状熟石灰散布到烟气流中，一方面热烟气被水冷却(通常从约150℃至约70-80℃)，另一方面，气体污染物例如二氧化硫被颗粒状熟石灰吸收。然后，在烟气放入大气之前，通过例如过滤从烟气中清除颗粒状材料。将下面称之为粉末状石灰的分离出来的颗粒状材料收集起来。收集的粉末状石灰的一部分可通过再循环与加入少量未使用过的熟石灰而重新用于清洁烟气，收集的粉末状石灰的剩余部分通过例如可控卸料而排出。用于以干吸附技术清洁烟气的熟石灰或从熟石灰供应商购买，或在现场生产。常规的熟石灰现场生产以这样的方式进行从贮藏地向干熟化设备供给煅石灰，在收设备中通过加入精确剂量的水熟化煅石灰。在熟化之后，将熟石灰送到贮仓贮藏起来。当需要用于烟气清洁的熟石灰时，将它从贮仓经过传送带送至一个混合器，在混合器中将熟石灰同再循环粉末状石灰混合并在此混合物同烟气接触之前用水调节。此常规工艺有许多缺点。例如，在熟化石灰时加入的水量必须十分精确，因为如果加入的水量超过熟化需要时，多余的水在放热的熟化反应中将变为水蒸汽，从而导致熟石灰聚合成块。这种聚合成块现象可能造成堵塞熟化设备以及贮仓中不希望有的熟石灰块并可能干扰或阻止从贮仓向烟气清洁供应熟石灰。另一个缺点是，熟石灰比煅石灰具有更强烈的形成粉尘的倾向且更松散。等量的熟石灰具有几乎两倍于煅石灰的体积，从而使熟石灰的装卸与传输费用较贵。为了能装卸与运输没有任何聚合问题的熟石灰，必须仔细控制水量使熟石灰的重量含水量为0-2％。这样低的含水量又引起另一个问题，即熟石灰得到一个小的表面积。事实上已证实熟石灰的表面积与它的含量水基本上成正比。例如，重量含水量为0-2％的熟石灰的表面积约为15-18m2/g，而重量含水量为10％的熟石灰的表面积约为23m2/g，重量含水量为15％的熟石灰的表面积为略大于30m2/g。由于熟石灰在烟气清洁过程中的反应能力随着表面积的增大而增大，因此很明显，熟石灰的低含水量及由此产生的小表面积导致一个缺点。现有技术的又一个缺点是熟石灰的贮藏会造成它的老化，特别是，通过吸收大气中的二氧化碳而形成碳酸盐。很明显，在烟气清洁方面，若可使用具有高含水量与大表面积的熟石灰而不致同时出现聚合问题，则在该领域是需要的并涉及一个改进的工艺。如果又能减轻或清除在贮藏与运输熟石灰过程中的其它困难，这将意味着进一步的优点。在本专利技术中，已经发现通过在现场生产干熟石灰，即使重量含水量至少为5％的熟石灰立即用于烟气清洁，可消除现有技术中出现的上述问题。根据本专利技术，提供一种用颗粒状熟石灰清洁烟气的方法，所述方法的特征在于首先用水将煅石灰干熟化(dry-slaked)至重量含水量至少为5％，接着在熟化1分钟内使熟石灰同烟气接触。根据本专利技术，还提供一种用颗粒状熟石灰清洁烟气的设备，所述设备包括一个供煅石灰与加水的供料端，与一个排出熟石灰的排料端，以及在供料端与排料端之间的混合装置。所述设备的特征在于在进料端与供料端之间包括一个第一区域与一个第二区域，它们由一个第一溢流肋(overflow edge)隔离，第一区域布置在供料端并包括至少一个混合装置，所述装置可围绕一根沿设备的横向伸展的水平轴旋转，用于混合并沿设备的纵向从供料端向第一溢流助供给煅石灰与水，而第二区域布置在排料端并包括至少一个混合装置，所述装置可围绕一根沿设备的横向伸展的水平轴旋转，用于混合第一溢流肋供给的材料，并沿设备的纵向向一个布置在排料端的第二溢流肋供给混合的材料。本专利技术另外的特性与优点从后面的说明与附加的权利要求书中将很明显。本专利技术的熟石灰优选具有5-30％的重量含水量，最好为10-20％的重量含水量。虽然可使用高于20％的重量含水量，但它们可能引起聚合的危险，据此理由，本专利技术中避免使用高于50％的重量含水量。根据本专利技术的熟石灰的大表面积与大孔隙率意思是它能比常规的熟石灰含有更多的水并保持自由流动，即大表面积减轻了聚合问题。本专利技术的一个特点是在现场生产熟石灰，即立即用于烟气清洁。这个状况在本专利技术中以这样的方式表述熟石灰在熟化1分钟内同烟气接触。最好是，熟石灰在熟化30秒内同烟气接触。通过熟石灰在生产后立即用于烟气清洁，可消除对贮仓与运输带的需要并因此还消除可能由聚合引起的问题。熟石灰在生产后立即用于烟气清洁的状况还意味着避免了由熟石灰老化引起的问题。虽然根据本专利技术的熟石灰可用于烟气清洁，例如当清洁来自废物焚烧的含有氯化氢的经预冷的烟气时，构成本专利技术的一个特别优选的方面是熟石灰同来自烟气清洁的再循环粉末状石灰混合，其在由此得到的混合物同烟气接触之前。这种粉末状石灰的再循环除了导致经济利用吸收材料这个事实之外，还将进一步减轻可能的聚合问题。如果在与熟化相关的煅石灰中加入了过多的水，这些过量的水事实上在同再循环粉末状石灰混合时迅速均衡。这个均衡在很大程度上受到同再循环粉末状石灰量相比新鲜熟石灰量很少这一事实的影响。熟石灰与再循环粉末状石灰之间的重量比例优选为1∶50至1∶500。最好每10吨粉末状石灰加入约100kg熟石灰。当混合熟石灰与再循环粉末状石灰时，还通过加水调节混合物。在清洁烟气时，如前面提及，事实上需要散布在烟气中的吸收材料具有一定的水量，一方面附加地冷却烟气，另一方面获得吸收材料与烟气中气体污染物之间的反应。作为一条规则，在同再循环粉末状石灰混合期间，应用水调节熟石灰以便得到5-60％的相对湿度(RH)。更具体地说，在从烟气中吸收二氧化硫时，吸收材料应具有产生约为40-60％相对湿度的水量，而当从烟气中吸收氯化氢时，相应的相对湿度约为5-10％。这些相对湿度值在已同吸收材料接触过的放出烟气中测量。在吸收氯化氢时的RH值较低的理由是因为熟石灰同氯化氢反应生成吸水的氯化钙。为了在清洁烟气时得到需要的RH值，通过加水调节熟石灰与再循环粉末状石灰的混合物，水以细密分布状态通过喷嘴喷射到混合物上。为得到烟气清洁的最佳结果，尽可能均匀地混合与分配各成分是重要的。已公知用于此目的的各种设备，且这种设备的一个例子已在WO96/16727中描述与公开。如上面指出，熟石灰应在熟化1分钟内最好在30秒内同烟气接触。这些时间不包括约为3-20分钟的熟化煅石灰的时间。另一方面，包括选择加入再循环粉末状石灰与用水调节混合物的时间。因此，这个操作应最多在1分钟之内完成，优选在10秒至1分钟之内，最好在10-30秒内完成。为求得最佳效率，在烟气清洁中的熟石灰应有小的颗粒大小。此熟石灰的颗粒大小优选为1-1μm，最好为2-5μm。如上面指出，本专利技术还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用颗粒状熟石灰清洁烟气的方法，其特征在于首先用水将煅石灰干熟化至重量含水量至少为５％，接着在熟化１分钟之内使熟石灰同烟气接触。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂范奥赫曼，尼尔思布令弗斯，
申请(专利权)人：ABB弗莱克特股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]