本发明专利技术涉及一种利用蒸发冷却器（８）从燃烧设备的原气或烟道气（１’）中清除ＳＯ↓［２］、ＮＯ↓［ｘ］、ＨＣｌ和／或ＨＦ等气体的装置和方法。在该装置中，至少一条原气（１’）的进气管（１）和至少一条集水槽水（５’）的出口管（５）与该蒸发冷却器（８）相连。该蒸发冷却器（８）与至少一条冷却装置有效相连。集水槽水（５’）的出口管（５）直接或间接或通过液流分配器（４８或４９）在蒸发冷却器（８）中集水槽水（５’）的上面与蒸发冷却器（８）相连，并与从原气（１’）的流动方向看后置的反应室（１３）相连。反应气（１０’）的另一导管（１０）在蒸发冷却器（８）中的集水槽水（５’）或集水槽水液面的上面与蒸发冷却器（８）相连，该管道直接或间接地将蒸发冷却器（８）与反应室（１３）相连。该反应室（１３）具有至少一条颗粒混合物出口管或出口通道（６２）。（*该技术在2017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从燃烧设备的原气或烟道气中清除SO2、NOx、HCl和/或HF等气体的装置。EP0 294 658 A1公布了一种从原气中清除气体的方法。该方法特别是在所述极端的尾气条件下具有一些缺点。如果在烟道气进入反应器之前用蒸发冷却器将其从150℃冷却至70℃，为了完全蒸发喷入的水要求气体的停留时间长，从而需要一个占地面积大、重量大、费用高的冷却设备；虽然停留时间长但在冷却器出口仍会积存不蒸发的尾气成分，特别是H2SO4液滴以及烟尘，其中H2SO4液滴是由烟道气所含的SO3生成的。特别是在冷却器的温度低于150℃的条件下，除了不断生成新的SO3-H2SO4液滴之外，还特别在积存的烟尘粒子上生成这种液滴。如果用换热器干燥烟道气，使其温度从150℃冷却至70℃，由于绝对温度较低，和与冷剂的温差较小(大约20℃-40℃)因而需要的传热面积较大，从而使设备变大，费用增高。此外，粘的SO3-H2SO4液滴很快沉积，并与烟尘一起密实成阻碍传热的垢层。如果烟道通过与冷的新鲜空气混合而进行干燥，使其温度从150℃冷却至70℃，这就要求新鲜空气的体积流量大约与烟道气的体积流量相等或甚至稍大，这样总的体积流量至少增大一倍。从而会使所存的设备部件增大50-100％，这从占地和价格的角度看来是不合理的。如果在冷却器和反应器之间的连接通道内添加反应剂氨NH3，它将与H2SO4液滴自发地生成硫酸铵，如果温度在60℃-80℃之间，还部分生成亚硫酸铵。两种化合物皆以固态的以及稠的和粘的形态沉积，这在短时间内就会使通道受损，并且由于要清除沉积物而使尾气净化过程中断。此外，如果不将其氧化到硫酸铵，则生成的亚硫酸铵是热不稳定的并成为提高净化气排放的原因。如果进入冷却器的烟道气，特别是在褐煤-烟道气情况下，其湿度一开始就高(例如露点温度为50℃)，由于冷却器中冷却水的蒸发和反应器中水的蒸发而使湿度更高，以致在反应器后的过滤器中最终达到大约68℃。这样高的露点温度有碍于获得干的最终产品所必需的全干的过滤器操作。由于这里叙述的不利方法的原因，过滤器的温度应不超过75℃。由此得到的露点差只有75℃-68℃=7℃，这在实践中必然导致湿气的冷凝，由此，最终产品将是粘的，很难用过滤器净化，对过滤器的内部件有腐蚀作用，因而应在进一步处理之前进行干燥。在入口通道、反应器和出口通道内，由于反应特性的原因不可避免地会在所有与介质接触的内壁上形成硫酸铵和亚硫酸铵的固态沉积物。已经知道，这种沉积物可用机械方法清除并从反应器泄出。由于这种办法要在反应器的迷宫式通道中用电子照射来实现，所以非常昂贵，并且由于反应器内壁及通道的内壁不平(凸凹、棱角、瘪痕)，用这种方式不能使沉积物得到好的清除。经过净化的产品在一般情况下仍不稳定，还散发出氨和SO2，因而应于处置或再处理，而在固体状态要达到此目的是很昂贵的。从集尘器泄出的最终产品还不适于在中间仓贮存、运输和作肥料。最终产品还可能含亚硫酸组分、湿气以及酸组分，这些物质能散发有害蒸汽，贮存时对贮仓的内壁产生腐蚀作用。亚硫酸和酸组分对植物亦有害。因此，本专利技术的目的在于，避免上述缺点，特别是克服净化高湿度和高SO2含量在尾气时出现的缺点，并提高装置的总效率。本专利技术达到此目的所采用的方法的特征如下1．该装置拥有一蒸发冷却器，1.1.该蒸发冷却器至少接有一条导入原气的入口管，1.2.以及接有至少一条集水槽的水的出口管，1.3.该蒸发冷却器和至少一冷却设备以有效方式相接，2.1.该集水槽的水的出口管直接或间接或经装在蒸发冷却器内集水槽的水上面的液流分配器与该蒸发冷却器相连，以及2.2.与从原气流动方向看后置的反应室相接，3．在蒸发冷却器的集水槽水或集水槽水位之上，蒸发冷却器连有另一反应气导管，该导管间接或直接地将蒸发冷却器与反应室相连，4.1.该反应室拥有至少一条烟尘混合物出口管或烟尘出口通道。热烟道气与冷空气混合以及接着在蒸发冷却器中进一步冷却的组合对上述困难的烟道气条件(起始湿度高、SO2含量较高)以及能经济运行的干净化方法带来下列好处，这些好处可在一个例子中表现出来。如果向温度为175℃，水含量为x=0.151kg/kg，露点温度约为60℃的烟道气混入温度为15℃，其数量为烟道气的30％的冷空气，则所得混合气体的温度为140℃，水含量为x=0.115。若蒸发冷却器中反应气体的温度应降至75℃，那末只需将反应气体的水含量升至x=0.145kg/kg，对应的露点温度约为59℃；尽管水蒸发，露点亦低于进入的烟道气。假若烟道气不用冷空气混合而直接通过水蒸发从175℃冷却至75℃，则反应气体的水含量为x=0.20kg/kg，相应的露点温度约为65℃，考虑到为干过滤器操作需要在反应室中附加的水蒸发，这个温度已经太高了。另一优点在于，由于需要蒸发的水量较少，反应气体的总体积流不是烟道气量的1.3倍，而只是1.27倍。若供入前的新鲜空气的温度在较冷的季节低于15℃，或者在较热的季节将新鲜空气冷却到15℃以下，则这个好处尤为明显。对干式方法还有一个好处，经过冷空气稀释，高的SO2进口浓度降低，在氧化反应的反应气体中氧的分压较高。优点还在于，通过不断的循环和喷入多余的冷却水，蒸发冷却器中由反应气体不可避免地夹带的溶液液滴不会像在干冷却器运行方式那样由细微的高浓的、粘的极具腐蚀性的SO3/H2SO4液滴组成，而且由稀H2SO4的较大液滴组成，这种液滴还具有吸收卤化氢的能力。优点还在于，蒸发冷却器中预先吸收的酸性气体和俘获的液滴作为稀酸在喷入反应室之前已被氨所中和，从而不再要求任何辐射化学处理。因此方法的能耗可以降低。优点还在于，对温度进行微调的酸性冷却水流经置于反应室中部的喷咀管喷入，它与还未反应的残留氨在反应室的中部和后部缓冲下来。因为除了氨之外，经喷咀管喷入的溶液的水分立即在与反应气体中的SO2的放热反应中蒸发并起冷却剂的作用，并且因为在喷咀出口处的工作空气在反应气体(慢)和氨水液滴(快)之间产生高的相对速度，所以在流动方向和在流动方向的横向上产生一个有良好混合作用的湍流。由于双物质喷咀的压缩空气部分经过阀门单独调节，可将反应室长度方向上的射流调节成深的射入深度，致使反应区不会只限制在反应室的前面的进口部分，而是深入到反应室的整个长度上，从而使氨在相当大程度上在整个反应室体积内起作用。由于与混合气接触的集水槽循环水的平衡温度约在50-60℃之间，它适宜于直接作为冲洗热水冲洗反应室的沉积物。一方面好处在于热水的溶解能力大于冷水，另一方面其好处在于，通过喷咀喷入的热水不会使反应室壁过度冷却，同时在冲洗过程中烟道气-氨-组分发生强烈冷凝。另外，与机械作用的清洗方法相比它的优点在于，籍助于喷咀架还可清洗反应室中不平的、成角的凹凸部位的沉积物。因为氨首先喷入反应室，所以不需要对气体分配器之前和气体分配器中的反应气入口通道进行清洗。临时收集洗涤液的收集容器其优点在于，还未完全反应的、预计会在反应室壁出现的亚硫酸盐组分，在这里被空气氧化，然后以稳定的硫酸盐溶液的形式重新喷入反应室干燥。这种硫酸盐组分无需再进行辐照，从而同样降低该方法所需之能耗。另外，带有pH值测量和pH值控制装置pHC的收集容器对过程控制将起有利作用，因为从反应室流出溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从燃烧装置的烟道气或原气（１′）中清除ＳＯ↓［２］、ＮＯ↓［ｘ］、ＨＣｌ和／或ＨＦ等气体的装置，其特征如下：１，该装置具有蒸发冷却器（８），１．１，该蒸发冷却器（８）上至少连有一导入原气（１′）的进口管（１），１．２，以及连 有至少一集水槽水（５′）的出口管（５），１．３，该蒸发冷却器（８）和至少一冷却装置（冷水４′）以有效方式相连，２．１，该集水槽水（５′）的出口管（５）直接或间接或经装在蒸发冷却器（８）内集水槽水上面的液流分配器（４８和／或４９）与蒸 发冷却器（８）相连，并和２．２，从原气流动方向看置于其后的反应室（１３）相连，３，在蒸发冷却器（８）内预期的集水槽水或釜底水液面上面，反应气（１０′）的另一管道（１０）与蒸发冷却器（８）相连，该管直接或间接地将蒸发冷却器（８）与反应 室（１３）相连，４．１．该反应室（１３）具有至少一条烟尘混合物出口管或出口通道（６２）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯沃斯彻，HR保尔，
申请(专利权)人：托马斯沃斯彻，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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