專利名稱：包括對(duì)噴霧煙道氣用水除碳酸的半濕處理煙道氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用一種半濕法，處理由燃燒廢物(家庭的、工業(yè)的、醫(yī)用的或者其它廢物)或礦物燃料(如煤或燃料油)所產(chǎn)生的煙道氣，從而除去煙道氣中的污染物質(zhì)如氫氯酸(HCl)、二氧化硫(SO2)和氫氟酸(HF)。
半濕法煙道氣處理方法的原理是在一個(gè)反應(yīng)器中，將水和石灰水的混合物噴霧到待處理的煙道氣上。這種噴霧可采用不同的方式進(jìn)行，它可采用一個(gè)或多個(gè)以高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)噴霧器或者采用使用壓縮空氣的高壓噴霧器。


圖1所示為用來實(shí)施半濕法煙道氣處理方法裝置的一個(gè)實(shí)例。該裝置主要包括反應(yīng)器1(或稱作噴霧塔)、袋濾器2、用來存放粉末狀石灰的筒倉3、用來制備石灰水的槽4、用來存放和稀釋石灰水的槽5、用來向反應(yīng)器中輸送石灰水的管道6和工業(yè)水進(jìn)料管道7。
工業(yè)水E經(jīng)進(jìn)料管道8輸送到用來制備石灰水的槽4中，經(jīng)進(jìn)料管道7輸送到反應(yīng)器1的噴霧噴嘴10。進(jìn)料管道7中的工業(yè)水的流量控制，取決于在反應(yīng)器下游，位于反應(yīng)器的煙道氣出口與袋濾器2之間的管道中所測定的煙道氣F的溫度TIC。一部分工業(yè)水E可經(jīng)進(jìn)料管道9直接輸送到槽5之中。輸入到反應(yīng)器1或槽4和5的工業(yè)水E，可用流出物(廢液)替換，例如，來自濕法洗滌系統(tǒng)的流出物，如對(duì)于這種特定的聯(lián)合煙道氣處理裝置，不產(chǎn)生液體廢物。
用于圖1裝置中的工業(yè)水(流出物)是硬的，這是因?yàn)樗宣}如鈣或鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽。標(biāo)準(zhǔn)的方法，是采用其“總硬度”TH來表示水的硬度，“總硬度”表示鈣(Ca)和鎂(Mg)的含量。術(shù)語“碳酸鹽硬度”或者“暫時(shí)硬度”也可采用，是用來表示鈣和鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽的含量。如果TH大于TAC，則碳酸鹽硬度等于總堿濃度TAC，如果TAC大于TH，則碳酸鹽硬度等于TH。實(shí)際上，對(duì)絕大多數(shù)工業(yè)水而言，總硬度和總堿濃度在5-60French度之間。
并且，工業(yè)水還要具有接近中性的pH值(5.5-8)，因而碳酸氫鹽類在溶液中占有優(yōu)勢。
來自濕法系統(tǒng)的流出物也是硬的，因?yàn)樗宣}類，其行為與工業(yè)水中鹽類的行為相似。
專利文獻(xiàn)EP302522提到了降低煙道氣處理方法中所用的水硬度所具有的益處。
來自進(jìn)料管道7的工業(yè)水(或流出物)與來自進(jìn)料管道6的石灰水快速地進(jìn)行混合，混合物隨后立刻流入到反應(yīng)器1的噴霧噴嘴10。業(yè)已表明，這種石灰水和工業(yè)水或者流出物的混合物的pH會(huì)突然提高，使得鈣或鎂的碳酸鹽發(fā)生沉淀。初生的沉淀易于形成石灰垢(limescale)，它可很快地阻塞反應(yīng)器的噴霧噴嘴，這就需要停止反應(yīng)裝置，以便將其替換或清潔。
本發(fā)明的目的就是為了改正這個(gè)缺點(diǎn)。
為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明包括一種半濕法處理煙道氣的方法，可從中除去至少一種污染物質(zhì)，其中，一種由來自第一進(jìn)料管道的石灰水(其流量的控制取決于在反應(yīng)器出口處所測定的存在于煙道氣中的污染物質(zhì)數(shù)量)和來自第二進(jìn)料管道的工業(yè)水(其流量的控制取決于在反應(yīng)器出口處所測定的煙道氣溫度)進(jìn)行混合而得到的混合物在反應(yīng)器中被噴霧到待處理的煙道氣之上，該方法的特征在于所述的工業(yè)水在其與所述的石灰水進(jìn)行混合之前，在工業(yè)水進(jìn)料管道中對(duì)其進(jìn)行除碳酸處理，所述的除碳酸處理包括在工業(yè)水進(jìn)料管道中管線內(nèi)的一個(gè)槽(16)中，使工業(yè)水與控制數(shù)量的石灰水或粉末狀石灰混合，以在該槽內(nèi)沉淀碳酸鹽，而不會(huì)存在過量的石灰水或者只有很少量的過量。
該除碳酸處理步驟，可使碳酸在工業(yè)水中發(fā)生沉淀，但沉淀物還沒有形成石灰垢，它可流過反應(yīng)器的噴霧噴嘴，而不會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生沉積。
本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方式，將在下面作更詳細(xì)的說明，并采用附圖作圖示說明。
圖1為用于半濕法處理煙道氣裝置的大致示意圖，對(duì)工業(yè)水沒有作任何特別的處理。
圖2為對(duì)圖1所示的半濕法處理煙道氣裝置經(jīng)改進(jìn)以除去工業(yè)水中的碳酸的示意圖。
對(duì)于圖2來說，用來處理煙道氣F(特別是由廢物燃燒所產(chǎn)生的)的裝置，包括反應(yīng)器1，煙道氣輸送到其中，以待處理。由石灰水和工業(yè)水E或工業(yè)流出物所組成的混合物，經(jīng)位于反應(yīng)器頂部的噴霧噴嘴10噴霧到煙道氣之上。該混合物是在位于噴霧噴嘴的入口處的罐11中制得的。工業(yè)水經(jīng)進(jìn)料管道7輸送到罐11中，工業(yè)水的流量通過控制閥7A進(jìn)行調(diào)節(jié)，流量的大小取決于在反應(yīng)器出口處所測定的溫度TIC。石灰水經(jīng)進(jìn)料管道6也輸送到罐11中，石灰水的流量通過控制閥6A進(jìn)行調(diào)節(jié)，流量的大小取決于在反應(yīng)器出口處所測定的殘留在煙道氣中的污染物質(zhì)的數(shù)量。在此實(shí)施例中，溫度TIC是在位于反應(yīng)器煙道氣出口與袋濾器2之間的管道中進(jìn)行測定的。如果目標(biāo)是為了從煙道氣中除去中氫氯酸，則設(shè)定點(diǎn)的溫度通常為140℃水平。圖2表明，管道6中的流量是基于對(duì)用來連接袋濾器2煙道氣出口與煙囪12的管道中所測定的煙道氣中HCl數(shù)量來控制的，通過該煙囪12經(jīng)處理過的煙道氣可放空。要注意的是，在噴霧到煙道氣之上的混合物中的石灰水和工業(yè)水的數(shù)量，必須要符合這樣的條件，即反應(yīng)器下游煙道氣的溫度要高于露點(diǎn)，這樣煙道氣中的固體顆粒在它們到達(dá)袋濾器2時(shí)是干燥的。該固體顆粒PS可經(jīng)反應(yīng)器1下面和袋濾器2下面的漏斗進(jìn)行回收。
石灰水進(jìn)料管道6與用來存放和稀釋石灰水的槽5的入口相連接，該槽通過環(huán)形進(jìn)料管道13與用來制備石灰水的槽4相連。槽4接受來自筒倉3的粉末狀石灰和經(jīng)進(jìn)料管道8而來的工業(yè)水E。如前所述，槽5也可接受經(jīng)進(jìn)料管道9而來的工業(yè)水E。
對(duì)本發(fā)明來說，管線內(nèi)的工業(yè)水除碳酸處理步驟，是在混合罐11的工業(yè)水進(jìn)料管道7中進(jìn)行，是通過噴射石灰水或粉末狀石灰，使水中的碳酸氫鹽以碳酸鹽的形式沉淀，控制石灰水或石灰用量使反應(yīng)不遺留多余的石灰。可以理解，如果采用工業(yè)流出物來代替工業(yè)水，可用同樣的方法進(jìn)行該處理。這樣，輸送到混合罐11中的工業(yè)水，不含有碳酸氫鹽或者只含有很少量的碳酸氫鹽，它可避免噴霧噴嘴10的阻塞。
除碳酸步驟是在位于用來接受未經(jīng)處理的工業(yè)水的進(jìn)料管道7中管線內(nèi)的一個(gè)中轉(zhuǎn)槽16中進(jìn)行的。輸送到槽16中的石灰水，來自輸送石灰水到混合罐11的管道6中的支流6C是有利的。輸送到槽16中的粉末狀石灰，也可來自儲(chǔ)料筒倉3。為了脫除工業(yè)水中的碳酸而輸送到槽16中的石灰水或者粉末狀石灰的數(shù)量，通過閥17或者計(jì)量元件17’如螺旋進(jìn)行調(diào)節(jié)，該數(shù)量取決于槽16中所測定混合物的pH值，要使pH值的范圍在10-12.6，優(yōu)選的范圍為10-12.5。這樣，介質(zhì)相對(duì)呈堿性，可沉淀碳酸氫鹽而且槽16中不會(huì)有過量的石灰水。測量結(jié)果表明，采用這種除碳酸處理方法，供給混合罐11的工業(yè)水的總硬度和總堿濃度，能保持在低于10French度，而且常常接近0。槽16可配置一個(gè)攪拌器系統(tǒng)，以促進(jìn)除碳酸反應(yīng)。經(jīng)處理的工業(yè)水和含碳酸鹽的沉淀物，采用泵18從槽16在出口將其提升，并經(jīng)進(jìn)料管道7，將它們輸送到混合罐11之中。
權(quán)利要求
1.一種半濕法處理煙道氣的方法，可從中除去至少一種污染物質(zhì)(HCl、SO2、HF)，其中，由來自第一進(jìn)料管道(6)的石灰水，其流量的控制取決于在反應(yīng)器出口處所測定的存在于煙道氣中的污染物質(zhì)數(shù)量，和來自第二進(jìn)料管道(7)的工業(yè)水或者流出物，特別是來自濕法洗滌煙道氣系統(tǒng)的流出物，其流量的控制取決于在反應(yīng)器出口處所測定的煙道氣溫度，進(jìn)行混合而得到的一種混合物，在反應(yīng)器(1)中被噴霧到煙道氣之上，該方法的特征在于所述的工業(yè)水在其與所述的石灰水進(jìn)行混合之前，在工業(yè)水進(jìn)料管道中對(duì)其進(jìn)行除碳酸處理，所述的除碳酸處理包括在工業(yè)水進(jìn)料管道中管線內(nèi)的一個(gè)槽(16)中，使工業(yè)水與石灰水或粉末狀石灰混合，并控制其數(shù)量以在該槽內(nèi)沉淀碳酸鹽，而不會(huì)存在過量的石灰水或者只具有很少量的過量。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中槽(16)中與工業(yè)水混合的石灰水或者粉末狀石灰的數(shù)量，應(yīng)控制在使槽中混合物的pH值范圍在10-12.6，優(yōu)選的范圍為10-12.5。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中的槽(16)是經(jīng)支流(6C)，自石灰水進(jìn)料管道(6)中輸入石灰水的。
4.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中的槽(16)是自用來貯存用于制備石灰水的粉末狀石灰的筒倉(3)中輸入粉末狀石灰的。
全文摘要
一種半濕法處理煙道氣的方法,可從中除至少一種污染物質(zhì)(HCl、SO
文檔編號(hào)B01D53/50GK1250679SQ9911910
公開日2000年4月19日 申請(qǐng)日期1999年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月5日
發(fā)明者M·萬戴克, J·安德勒 申請(qǐng)人:阿爾斯托姆法國股份有限公司