Absorpční čištění spalin se zaměřením na odtranění SO2

Absorption cleaning of flue gas with special focus on SO2 elimination

journal article - other

en

Current interest in environmental issues is closely linked to issues of waste treatment. Waste which is not suitable for material utilization may be processed in several other ways; it may be landfilled, thermally processed, etc. These processes are necessary for detoxication, decrease of negative impact on environment as well as for secondary energy production from waste. However, thermal processing also has its positive and negative side. Some of the disadvantages include air pollution from emissions, formation of residual waste and water pollution. Air pollution is caused by hazardous polluting substances in flue gases which are formed during incineration. Residual waste includes products formed during incineration process, such as ashes. Flue gas cleaning equipment may produce secondary waste in the form of waste water which contains wide range of dissolved polluting substances. Waste incinerators are equipped with various technological devices for flue gas cleaning which are based on various physical-chemical mechanisms. This type of equipment cleans mostly following hazardous substances in flue gases: volatile organic compounds (VOCs), particulate matter (PM), nitrogen oxides (NOx), acid components in the form of hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF) and sulphur dioxide (SO2), polychlorinated dibenzo-p-dioxines and furanes (PCDD/F) and heavy metals. Project companies in current industrial practice design new flue gas cleaning units on the basis of similar existing equipment with modifications motivated by the needs of specific requirements of the given operations. Effective design of the flue gas equipment necessitates using calculation methods and subsequent equipment optimization so that the efficiency reaches its maximum. Optimum design of wet flue gas scrubbing may be finalized using calculation methods created with help of data acquired during experiments in pilot operations. Tests for SO2 elimination using various pH absorbents were carried out at experimental unit with two levels for flue gas cleaning. Calculation studies in ChemCad commercial programme were conducted under the same conditions. Comparison of individual results will be presented in the article. Calculation of pressure losses at the experimental unit will be given as well as detailed description of the equipment and conducted experiments.

V dnešní době zvýšeného zájmu o problematiku ochrany životního prostředí je nutné také řešit problematiku nakládání s odpady. Odpady, které nelze bezprostředně materiálově využít, může být nakládáno celou řadou postupů, od pouhého skládkování až po procesy termického rozkladu. Tyto procesy jsou nejen nutné z důvodu detoxikace a pro zamezení nadměrného zatížení životního prostřední, ale současně se odpady stávají druhotným energetickým zdrojem. Ovšem i termické způsoby mají svá úskalí. Patří mezi ně emise do ovzduší, zbytkové odpady a znečištění vod. Emise do ovzduší představují znečisťující látky ve spalinách, které vznikají procesem spalování odpadu a mají nebezpečné vlastnosti. Mezi zbytkové odpady zahrnujeme produkty, které vznikají spálením odpadu a patří zde zejména popeloviny. Zařízení na čištění spalin mohou produkovat sekundární odpad ve formě odpadní vody, která obsahuje širokou škálu rozpuštěných znečišťujících látek. Spalovny odpadů obsahují celou řadu technologických zařízení sloužící k čištění spalin, které využívají různé fyzikálně-chemické principy. Jedná se o zařízení pro odstraňování zejména těchto nebezpečných látek z toku spalin: těkavé organické látky (VOC), tuhé znečišťující látky (TZL), oxidy dusíku (NOx), kyselé složky vyjádřené jako chlorovodík (HCl), fluorovodík (HF) a oxid siřičitý (SO2), polychlorované dibenzo-p-dioxiny a furany (PCDD/F) a v neposlední řadě také těžké kovy. V dnešní průmyslové praxi je obvyklé, že při návrhu nových jednotek pro čištění spalin vychází projekční firmy ze zkušeností získaných při realizaci obdobných zařízení tak, že jsou aparáty modifikovány podle konkrétních podmínek v daném provozu. Pro efektivní návrh aparátů čištění spalin je však zapotřebí používat výpočtové postupy a následně optimalizaci aparátů tak, aby navržené zařízení pracovalo v reálném provozu s maximální účinností. Konečný optimální návrh mokré vypírky spalin je možné provést pomocí výpočtových postupů vytvořených na základě dat získaných při experimentech provedených na zařízení v poloprovozním měřítku. Na experimentálním zařízení dvoustupňového čistění spalin byly provedeny zkoušky odstraňování SO2 pro různé pH absorbentu. Za stejných podmínek byly vypracovány výpočtové studie v komerčním programu ChemCad. Porovnání jednotlivých výsledků bude prezentováno v příspěvku. Dále budou také uvedeny výpočty tlakových ztrát experimentálního zařízení a bližší popis zařízení a uskutečněných experimentů.

Current interest in environmental issues is closely linked to issues of waste treatment. Waste which is not suitable for material utilization may be processed in several other ways; it may be landfilled, thermally processed, etc. These processes are necessary for detoxication, decrease of negative impact on environment as well as for secondary energy production from waste. However, thermal processing also has its positive and negative side. Some of the disadvantages include air pollution from emissions, formation of residual waste and water pollution. Air pollution is caused by hazardous polluting substances in flue gases which are formed during incineration. Residual waste includes products formed during incineration process, such as ashes. Flue gas cleaning equipment may produce secondary waste in the form of waste water which contains wide range of dissolved polluting substances. Waste incinerators are equipped with various technological devices for flue gas cleaning which are based on various physical-chemical mechanisms. This type of equipment cleans mostly following hazardous substances in flue gases: volatile organic compounds (VOCs), particulate matter (PM), nitrogen oxides (NOx), acid components in the form of hydrogen chloride (HCl), hydrogen fluoride (HF) and sulphur dioxide (SO2), polychlorinated dibenzo-p-dioxines and furanes (PCDD/F) and heavy metals. Project companies in current industrial practice design new flue gas cleaning units on the basis of similar existing equipment with modifications motivated by the needs of specific requirements of the given operations. Effective design of the flue gas equipment necessitates using calculation methods and subsequent equipment optimization so that the efficiency reaches its maximum. Optimum design of wet flue gas scrubbing may be finalized using calculation methods created with help of data acquired during experiments in pilot operations. Tests for SO2 elimination using various pH absorbents were carried out at experimental unit with two levels for flue gas cleaning. Calculation studies in ChemCad commercial programme were conducted under the same conditions. Comparison of individual results will be presented in the article. Calculation of pressure losses at the experimental unit will be given as well as detailed description of the equipment and conducted experiments.

čistění spalin, absorpce, SO2, ChemCad

flue gas cleaning, absorption, SO2, ChemCad

2010

28.08.2010

AIDIC Servizi S.r.l.

Milano, Italy

1974-9791

Chemical Engineering Transactions

21

1

619–624

6