Más contenido relacionado
100363
- 2. 10 ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA : Vydáno 15. července 1961 vyloženo15.února 1961 PATENTNÍ SPIs č. 100363 Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb. Inž. FRANTIŠEK ČERNÝ, PRAHA Způsob zachycování kysličníků síry ze spalin Přihlášeno . srpna 1958 (PV 4089-58) Platnost patentu od . srpna 1958 Vynález . se týká způsobu zachycování kysličníků síry ze spalin, yzniklých při spalování uhlí, které obsahuje síru. Zvětšováním výkonu tepelných elektráren, které stále více používají paliv s velkým obsahem síry, vzrůstá množství plynných exhalací. Velká množství kysličníků síry, která vnikají do ovzduší, způsobují povážlivé škody na rostlinstvu, budovách a zařízeních a jsou nebezpečná lidskému zdraví, zejména v oblastech se soustře děným průmyslem, kde množství škodlivých příměsí ve vzduchu namnoze již překročilo přípustnou mez. : : Odstraňování kysličníků síry ze spalin a jiných průmyslových exhalací, obzvláště pak - odstraňování nebezpečného kysličníku siřičitého, se ukázalo problémem nadmíru nepoddajným a dosud známé . způsoby se vesměs ubíraly cestami chemického zvládnutí: tohoto úkolu. Tak jsou zejména známy tzv. mokré způsoby jímání kysličníku síry, při nichž se spaliny nebo jiné exhalace propírají čpavkovou vodou nebo vápenným mlékem, přičemž se kysličníky v těchto kapalinách çhemicky váží a s použitými kapalinami pak odstraňují.“ . . . . . . . . Tyto způsoby se však v širokém měřítku neuplatnily, neboť vyžadují s rozsáhlých speciálních zařízení, která jsou mejen nákladná, gale i v provozu velmi drahá pro velkou spotřebu, vody: a chęmikálií. Kromě toho, nebyl až dosud nalezen postup, který by umožňoval využití sloučenin z odváděných roztoků způsobem, který by byl rentabilní.
- 4. 2 100363 Účelem dále popsaného vynálezu je právě hospodárné zachycování kysličníků síry ze spalin před jejich vypouštěním do ovzduší. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se spaliny vzniklé při spalování uhlí, které obsahuje síru, před vypouštěním do atmosféry ochlazují pod rosný bod, přičemž se ve vżniklém kondensáfu pohltí veškerý kysličník sírový a část kysličníku siřičitého, jehož další část se váže na mokrý popílek. Ochlazení spalin pod rosný bod lze dosáhnout spalovacím vzduchem, který se přitom předehřívá. Rosný bod lze zvýšit tím, že se spalinám před kondensací dodá malé množství páry, popřípadě se do spalin vstřikuje malé množství vody apod., čímž se jednak spaliny ochladí a jednak se zvýší jejich rosný bod. K výrobě páry pro to lze s výhodou použít nízkopotenciálního odpadního tepla, které je v nadbytečném množství k disposici např. u topenišť s tavnou komorou. - Podle dalšího způsobu provedení vynálezu se teplota spalin, které prošly kondensačním procesem, po odstranění kondensátu zvýší nad teplotu rosného bodu ohřátím spalinami, které přicházejí ke kondensaci, čímž se zvýší teplota spalin odcházejících do komína a také jejich termický vztlak, takže jednak ñezpůsobují korosi dalších zařízení, např. kouřovodu a komína, jednak se zlepší podmínky pro jejich rozptýlení v ovzduší. Ve spalinách obsažené kysličníky jsou v dokonalém styku s vodní parou a jsou kapičkami, vznikajícími při podkročení rosného bddu, strhovány do kondensátu, s nímž se pak lehce odstraní. Přitom je tvorba vodních kapiček vydatně podporována velkým množstvím kondensačních jader ve spalinách. Při kondensaci vodní páry se okamžitě dosahuje rovnovážného stavu a ze spalin se tak zachytí nejen veškerý kysličník sírový, ale též převážná část kysličníku siřičitého, přičemž jeho zbytek je vázán mokrými zrnky létavého popílku. Zbytky vlhkosti, obsažené ve spalinách po kondensaci, lze snadno odstranit buď filtrací přes skelnou tkaninu, která je upravena jako nekonečný pás, vložený napříč kouřovodu, nebo lze, jak již bylo uvedeno, vlhkých spalin využít k ochlazení spalin přiçházejících do kondensace, čímž se teplota spalin po kondensaci opět zvýší nad rosný bod, který je nižší než rosný bod před kondensací. Tím se předchází korozím, které by vznikaly u zařízení zapojených za kondensací, tj. u ventilátorů, kouřovodů a komínů, a zároveň se dosahuje toho, že spaliny mají po výstupu z komína ještě dostatečný termický vztlak. Na připojených výkresech jsou schematicky uvedeny příklady provedení způsobu zachycování kysličníků síry podle vynálezu. Na obr. 1 je naznačen způsob, při němž se spaliny ochlazují jen spalovacím vzduchem, na obr. 2 je naznačen způsob, při němž se spaliny ochlazují ještě také vodou nebo vodni parou a na obr. 3 je naznačen způsob, při němž jsou spaliny po ochlazení a odloučení kondensátu opět ohřívány před vstupem do komína. . V příkladu na obr. 1 je naznačen svislý řez kouřovodem 1, jímž procházejí podle šipek 2 a 3 spaliny od kotle do komína. V kouřovodu jsou umístěny dva ohříváky 4 a 5, jimiž prochází spalovací vzduch podle šipek, 6 a 7. Při přechodu spalin ohříváky se tyto ochlazují spalovacím vzduchem až pod rosný bod. Přitom dochází v prostoru ohříváku, popřípadě ża nimi, k podkročení rosného bodu a ke kondensaci vodních par. Ve vzniklém kongensátu sé pohlcuje veškerý kysličník
- 5. sí
- 7. 3 100363 } popřípadě parou z rozstřikovače . Přitom se podkročí rosný bod a vzniklý kondensát pohlcuje veškerý kysličník sírový a část kysličníku siřičitého. V příkladu na obr. 3 je v kouřovodu 1 umístěn nejprve výměník tepla 10 a za ním pak dva ohříváky vzduchu 4 a 5. Spaliny přicházející od kotle podle šipky 2 jsou nejprve ochlazovány ve výměníku 10 odcházejícími spalinami, které se pohybují podle šipek 11, 12, 13, 14 a 3. Za výměníkem 10 jsou spaliny ochlazovány ohříváky 4 a 5, jimiž prochází spalovací vzduch podle šipek 6 a 7. V ohříváku , popřípadě za ním nastává podkročení rosného bodu a vzniklý kondensát pohlcuje 90 veškerý kysličník sírový a část kysličníku siřičitého. Podstatnou výhodou způsobu podle vynálezu je to, že lze ze spalin velmi účinně odstraňovat škodlivé kysličníky síry jednoduchými prostředky. Odpadají složitá zařízení, dostačuje malý obestavený prostor a investiční náklady jsou tudíž nízké. Dále se také účinnost kotle při použití tohoto způsobu zvětší a zároveň se zmenší komínové ztráty. Přitom je způsob velmi hospodárný, neboť spotřeba vody, popřípadě chemikálií je nepatrná nebo žádná. Protože většina potíží v provozech vzniká působením kysličníku sírového (koroze ploch, je výhodné, že se přizpůsobením podle vynálezu 100 odstraní právě veškerý tento kysličník, jak ukázaly provedené pokusy. Způsobu podle vynálezu lze s výhodou použít všude, kde vznikají spaliny nebo zněť plynů, které se vypouštějí- do ovzduší a které obsahují kysličníky síry, jak je tomu zejména v elektrárnách, chemických výrobnách apod. Předmět patentu . 1. Způsob zachycování kysličníků síry ze spalim vzniklých při spalování uhlí, které obsahuje síru, vyznačený tím, že se spaliny před vypouštěním do atmosféry ochlazují pod rosný bod, přičemž se ve vzniklém kondensátu pohltí veškerý kysličník sírový a část kysličníku siřiči110 , tého, jehož další část se váže na mokrý popílek. . Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se spaliny ochlazují spalovacím vzduchem. - 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2 vyznačený tím, že se před kondensací přivádí do spalin voda nebo vodni pára, jíž se jednak spaliny ochladí a jednak se zvýší jejich rosný bod. . . Způsob podle bodu 1 až 3 vyznačený tím, že se teplota spalin po odstranění kondensátu, které prošly kondensačním procesem, zvýší nad teplotu rosného bodu ohřátím spalinami přicházejícími ke kondensaci, čímž se zvýší teplota spalin odcházejících do komína a také jejich ter120 mický vztlak, takže jednak nezpůsobují korozi dalších zařízení, např. kouřovodu a komína, a jednak se zlepší podmínky pro jejich rozptýlení v ovzduší. Severografia, n. p, - závod 03
- 9. Obr. 1
- 11. Obr. 2
- 13. Příloha k patentnímu spisu č. 10036. 2 ---u Obr. 3