[其他]一种能与烟道气中的气态硫化物起反应而形成固体物并能从烟道气中分离出来的方法和装置

说明书

本发明涉及一种能与烟道气中的气态硫化物，特别是二氧化硫起反应而形成固体物从烟道气中分离出来的方法。此外，本发明还涉及进行上述方法的装置。

当含硫燃料如煤或油在炉内燃烧时，硫化物，特别是二氧化硫会危害环境。现在，已努力研制采用钙化合物与SO₂反应来净化烟道气的方法

在现有方法中，钙是以碳酸盐或氢氧化物的形式，制成浆液喷入燃烧炉后工序的反应器内。前者的方法称为湿石灰法，而后者的方法则称为半干法。反应器一般是一种较大的容器，而浆液是从此容器的上部往下喷。此反应器的直径比烟道气导管的直径大，故当烟道气进入反应器内时速度就下降。此反应器的高/长与有液体部分的直径（h/d液）之比是小的，已知的系统一般地是2-5为正常，在此情况下，反应器室普遍采用近似于恒定的条件，鉴于在此条件下不存在着辐射和湍流，故所有的反应步骤都在相类似的条件下进行。

上述系统具有需要浆液的制备和贮存设备的缺点，这样就大大地增加投资。另外，浆液进入反应器是十分不稳定的，故会造成生产的中断和波动。浆液的有规律喷射也要求有高度的精确性，滴液太大会堆集在反应器的底部。为了要保持着氢氧化钙浆液的稠度是那样地大，即烟道气所具有的热量要满足能蒸发进入反应器的水这样吸收的产物能够以干糖形式加以回收。在此情况下，总之，喷咀很容易堵塞和很难调节喷射液滴的大小。

本发明的目的是提供一种能与烟道气中的气态硫化物，特别是二氧化硫进行反应形成固体物，并能使之从烟道气中分离出来的方法和装置。该方法和装置能以最简单和经济的方法有效地从炉子的烟道气中除去。

本发明的主要特征将在权利要求中给出：

与现有已知的系统相反，在本方法中，含有气态硫化物的烟道气在反应器内的速度不容许降低太大，而是烟道气直接通入椭园形的反应区，在此区内烟道气的速度保持不变，同时在整个长度上的反应时间是可以调节的。在此时间内反应的进展能够以加入一种或多种粉剂沿着整个反应区的某一点或多个点的地方加入，烟道气流中有效地加以调节。

与上述已知解决方法相反，在本方法中，与烟道气中气态硫化物一起进行反应的反应物，不是以浆液的形式加入到反应区去，而是水以喷成水滴或以蒸汽的形式、反应物是以粉末形式分别加入反应区。采用此法可以省略浆液的制备和贮存以及通过喷咀喷入反应器所造成的问题。加入的水和/或蒸汽以及粉末反应物分别进入反应器，实行此法在技术上是简单和经济可行的。此种装置的维护和操作也非复杂，也不要求有大量的操作人员维护操作装置。

烟道气进入椭圆形反应区的一端可以先含有一种粉末碱金属氧化物或氢氧化物和/或碱土金属氧化物和/或氢氧化物，或者水以喷雾形式和/或蒸汽，水和/或蒸汽分别进入反应器和/或粉末碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物和/或氢氧化物进入反应器的一个或多个点。两种中一种或同时皆可，当然，可能以粉末氧化物和/或氢氧化物以及水和/或蒸汽分别从反应器的各一端加入，也可同一道加入但是分开加入。唯一可以代替水的是可能喷入稀氢氧化钙或氢氧化镁乳液。

一个优选的情况是将一种粉末氧化物和/或氢氧化物至少在二个连续地点加入反应区，在此情况下，水和/或蒸汽可以在两个地点之间加入或者与加入粉末剂中同一个地点加入反应器。

除了上述反应物和水以外，有可能加入反应区的氧或含氧气体，在此情况下最好先预热，然后加入反应区的一端，这样为了使在反应中的亚硫酸盐产物能进一步反应而形成硫酸盐。同时有可能较有利地把热烟道气加入反应区的另一端，以便从反应器中分离出灰尘前来提高另一端气体的温度。

加入反应区的烟道气的温度是50-800℃，最好是90-200℃。

粉末状反应剂加入反应区最好是氧化钙和/或氢氧化钙。它们可从加入炉内的碳酸钙衍生出来，碳酸钙在炉内分解为氧化钙，如果有水和/或蒸汽加入炉内就可进一步形成氢氧化钙。碳酸盐可以干粉形式或者在某些情况下以浆液的形式加入炉内。

与上述已知的解决方法不同，根据本发明使用的椭圆形的反应器，如一个管式反应器，其长度与液体部位的直径比较大，一般约为10或者更大。在此反应器内，烟道气的流速降低不太大，而是保持着那样高的速度，即气态和固态物料都能与烟道气参加反应。借助于反应器的长度来调节所必需的停留时间，以及主要的在反应器后部的灰尘状或雾状物能在分离器或炉子内的普通灰尘分离器中从烟道气中分离出来。所谓在液体部位的直径是指本题中反应器的横断面。