[发明专利]改进的来自烟气的干式二氧化硫(SO2)洗涤

说明书

相关申请

本发明要求序号为No.61/029,388的、名称为“IMPROVED DRYSULFUR DIOXIDE(SO₂)SCRUBBING(改进的干式二氧化硫(SO₂)洗涤)”的共同未决的美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用而以其整体结合在本文中。

发明领域

本发明大体涉及产生热量和充满二氧化硫(SO₂)的烟气的、燃烧矿物燃料的热发生系统。更具体而言，本发明涉及用于从由这种热发生系统产生的充满SO₂的烟气中去除SO₂的干洗涤器。

发明背景

长期以来使用具有用于燃烧矿物燃料的燃烧炉的热发生系统来产生受控制的热量，其目标在于作有用功。功可为直接功的形式，如对于窑炉而言，或者功可为间接功的形式，如对于用于工业或船舶应用或者用于驱动产生电功率的涡轮的蒸汽发生器而言。在燃烧过程期间，燃料中的硫被氧化而形成SO₂，SO₂在离开燃烧炉的烟气中排出。

空气污染控制(APC)子系统在传统上用来从由这种热发生系统产生的充满SO₂的烟气中去除SO₂和其它所谓的污染物，例如NOx和包括飞灰的颗粒物质。传统上，从燃烧煤的热发生系统的燃烧炉中排出的烟气被引导到APC子系统。通常，进入APC子系统的烟气被引导到APC构件(各个构件可认为是独立自主的系统)，以便从烟气中去除SO₂和其它所谓的污染物。例如，可通过选择性催化还原(SCR)系统(未显示)来处理烟气以去除NOx，以及通过干式或半干式SO₂洗涤器系统(例如快速干燥器吸收器(FDA))来去除SO₂和颗粒物质。

图1描绘了用于从矿物燃料燃烧时所产生的烟气中洗涤掉SO₂的FDA10。如图所示，充满SO₂的烟气12由吸收器塔14处理，以捕集充满SO₂的烟气中的SO₂。如本领域技术人员将理解的那样，烟气中的SO₂具有高的酸性浓度。因此，为了捕集SO₂，吸收器塔14产生这样的环境：其中，充满SO₂的烟气在适当的条件下被布置成与具有比烟气的pH水平更高的pH水平的材料接触，以便从充满SO₂的烟气中捕集(即吸收)SO₂，使得将发生烟气的脱硫。为了实现这一点，可将烟气内的飞灰中的氧化钙(CaO)(通常称为石灰)的残余内容物用作吸附剂。因此，在处理期间，在吸收器塔14中建立条件，使得充满SO₂的烟气12中的SO₂由飞灰中的残余CaO吸收。这将残余CaO转化成亚硫酸钙CaSO₃，CaSO₃基本上是盐。

包括具有经转化的吸附剂的飞灰的烟气12a从吸收器塔14中排到集尘室16或者备选地排到静电沉积器(ESP)(未显示)。显示了集尘室16具有气动滑板底部(air slide bottom)18。集尘室16起从烟气12a中分离飞灰的作用，从而从向集尘室的下游流动的烟气12c中去除具有吸收的SO₂的飞灰。如果期望的话，可将烟气12c从集尘室16引导到下游处理设备(未显示)，但是烟气12c最终将被引导到排气烟囱(也未显示)。有利地，通过由马达22驱动的供给器20(被描绘成旋转式供给器)从集尘室16中引导被分离的飞灰12b的至少一部分，以便于再循环。供给器20将飞灰12b引导到水化器25(被描绘成包括由马达26驱动的混合器24)，在水化器25中，飞灰12b在通过水化流28再循环回到吸收器塔14之前部分地与水(H₂O)水化，即变潮湿。将了解的是还可将新鲜的石灰添加到混合器中的飞灰中，以保持进入吸收器的再循环的飞灰的适当的pH。通过废料流30将任何未再循环的飞灰从集尘室16引导到飞灰处置区32。