[发明专利]洗涤废气流中污染物的方法

说明书

本发明涉及洗涤废气流中的污染物的方法和设备，利用该方法和设备，使与废气流反应后的物质变成至少是无损于健康的物质，并且在多数情况下，通过化学反应将这些物质转变成有用的产品。

废气污染物的洗涤通常是很费钱的，它能给环境带来明显的改善，但却几乎不能或根本不能带来经济上的利益，除非能通过洗涤将不同的废物转变成有用的产品。设备的初投资是很高的。此外，用于洗涤的物质，例如氧化物、碳酸盐、碱金属和/或碱土金属的氢氧化物是持续消耗的。而且，处理从含有废气的洗涤物质的反应中得到的反应产品所需的费用也会使成本增加，特别是当产品含有有毒成分时。

以生物材料（下文统称为“生物体”）作燃料的锅炉装置的数量在不断增加，这些生物材料包括木材、泥煤或作物残体，它们很少或根本不含产生硫氧化物，因而不需要对废气成分进行洗涤。另一方面，在这些操作期间产生的灰份中含有大量的碱金属或碱土金属的盐类，它们通常以氧化物的形式出现，如果它们是潮湿的，和/或与二氧化碳反应的话，就以氢氧化物或碳酸盐，或者也可能以这些物质的水合盐的形式出现。

本发明者发现，来自锅炉设备的碱金属和碱土金属的氧化物、氢氧化物和/或碳酸盐类占有很大比例的灰能够用于洗涤废气的工艺中，以取代上述通常使用的物质，这样，就利用了各种废物来替代必须要购买的昂贵的物质。

还有一些其它物质也可用于此目的。当将工业或城市废物、焚化炉灰或付产品溶在含碱性（PH值高）的水中并且回收这些废物或付产品中所含的钾、钠或其它可溶性盐类时，可以取得一定的经济利益。

在以下的说明书和权利要求中，燃烧生物体所转变成的灰、城市或工业废物或者其它付产品（可用于本说明书及权利要求书所描述的工艺中）都归结为一个通用述语，即“灰”。

不幸的是，反应后的灰的不溶性部分通常仍需作为废物处理。比如，在大多数锅炉应用中，这些不溶性灰将不能找到其它用途。但是，废料将不再是苛性材料，在大多数情况下可作为无损健康的普通填料，在某些填坑中也能用作填埋复盖材料。在残体的成分及运输费用允许的情况下，这些废料也可用作水泥窖的原料。目前在某些场合下，洗涤材料的不溶性部分可用来生产硫酸钙或石膏，或作为矿物填料。

在需要洗涤时，如果产生灰的设备本身没有产生硫含量高的废气的锅炉装置时，灰可以输送到有这种问题的其它锅炉装置，或输送到使用含硫量高的燃料的装置去，这样可获得经济效益。此外，由于从生物体材料转变成的灰一般都含有钾和其它碱金属或碱土金属的盐类，并且这些盐类可以利用废气热或其它废热源来回收，因此所得到的碱金属或碱土金属的盐类可以是本生产工艺的宝贵的付产品。

本发明将提供一种洗涤含有污染物的锅炉废气流的新方法，这些污染物包括一种或多种硫、氮和碳的酸性氧化物以及任何一种卤族化合物，洗涤的同时产生有用的或无损健康的产品;该方法包括与水灰进行混合，水灰中含有一种或多种固体碱金属和碱土金属的盐类，混合后生成在水溶液中含有不溶性固体的碱性（pH值大于7）的淤浆;然后使废气流与该淤浆接触，从而使其中的污染物与水反应生成酸，酸又与来自所述灰的碱金属和碱土金属的任何氧化物、氢氧化物和碳酸盐进行反应，生成含有一种或多种如下物质的溶液，这些物质即碱金属和碱土金属盐类，主要包括阳离子碱土金属组分钙和镁，以及碱金属组分即钾和钠的化合物，以及阴离子盐组分即碳酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐，以及卤族化合物，还生成与所述灰中任何不溶解组分所成的碱土金属和碱金属盐沉淀物;最后在所述废气流与该淤浆接触后，作为洗涤后的废气而排出。

目前较好的方法包括如下步骤中的一个或多个步骤：使废气流与淤浆接触，即让废气流通过所述淤浆;将所述的碱金属和碱土金属盐类的溶液与所述的沉淀物和不溶性组分分离;将碱金属和碱土金属盐类的溶液和沉淀物及不溶性组分输送到一个分离系统，在该系统中所述的盐溶液与所述沉淀物和不溶性组分相分离;将分离后的盐溶液通过一个热交换器，在废气流接触淤浆之前将热从废气流中吸取出来;在接触工序之前，冷却废气流以使它除湿;利用盐溶液对废气进行冷却和除湿;利用废气流的热除去所述盐溶中的水份。并且从下述的一种或多种来源取得所述的部分热量：（A）所述气流的热废气，（B）所述废气流所含水份的蒸发潜热，（C）灰和水之间的水合反应热，以及（D）在接触工序之前，压缩所述气体。

通过下面参照附图对最佳实施例进行的详细描述，本发明的进一步的目的、特点和优点将会变得更加明显。

唯一的一张附图示意性的表示了用于实施本发明的一种设备。