Удаление триоксида серы из потока топочного газа
Формула / Реферат
1. Способ удаления SO3 из потока топочного газа, имеющего повышенные содержания SO3, образованного вследствие работы системы удаления NOx, включающий инжекцию в поток топочного газа сорбирующего состава, содержащего натриевый сорбент и добавку для снижения концентрации SO3 в потоке топочного газа и минимизации образования жидкофазного продукта реакции NaHSO4, причем натриевый сорбент выбран из группы, состоящей из механически очищенной троны, бикарбоната натрия и их смесей, а добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% натриевого сорбента.
2. Способ по п.1, в котором температура топочного газа составляет 370-500°F.
3. Способ по п.1, в котором температура топочного газа составляет 385-450°F.
4. Способ по п.1, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны.
5. Способ по п.1, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей.
6. Способ по п.1, в котором добавка содержит карбонат кальция.
7. Способ по п.1, в котором поток топочного газа содержит по меньшей мере 3 промилле SO3 выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента.
8. Способ по п.1, в котором поток топочного газа содержит 10-200 промилле SO3выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента.
9. Способ по п.1, в котором натриевый сорбент содержит трону со средним размером частиц менее 40 мкм.
10. Способ по п.1, в котором натриевый сорбент содержит трону со средним размером частиц 24-28 мкм.
11. Способ по п.1, в котором сорбирующий состав инжектируют в виде сухого вещества.
12. Способ по п.1, в котором концентрация SO3 составляет величину большую, чем величина согласно уравнению log[SO3]>0,009135Т-2,456, где Т представляет собой температуру топочного газа в °F, а [SO3] представляет собой концентрацию в промилле.
13. Способ удаления SO3 из потока топочного газа, имеющего повышенное содержание SO3, образованного вследствие работы системы удаления NOx, включающий
обеспечение сорбирующего состава, содержащего механически очищенную трону и добавку, выбранную из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% троны;
инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа, причем температура топочного газа составляет более 370 и менее 450°F; и
поддержание сорбирующего состава в контакте с топочным газом в течение времени, достаточного для того, чтобы часть сорбирующего состава прореагировала с частью SO3для снижения концентрации SO3в потоке топочного газа и минимизации образования жидкофазного продукта реакции NaHSO4.
14. Способ по п.13, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны.
15. Способ по п.13, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей.
16. Способ по п.13, в котором добавка содержит карбонат кальция.
17. Способ по п.13, в котором средний размер частиц добавки составляет 20-25 мкм.
18. Способ по п.13, в котором поток топочного газа содержит по меньшей мере 3 промилле SO3 выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента.
19. Способ по п.13, в котором поток топочного газа содержит 10-200 промилле SO3выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента.
20. Способ по п.13, в котором концентрация SO3 составляет величину большую, чем величина согласно уравнению log[SO3]>0,009135T-2,456, где Т представляет собой температуру топочного газа в °F, a [SO3] представляет собой концентрацию в промилле.
21. Способ по п.13, в котором средний размер частиц троны составляет 10-40 мкм.
22. Способ по п.13, в котором температура топочного газа составляет 385-415°F.
23. Способ по п.13, в котором сорбирующий состав инжектируют при такой скорости относительно скорости потока SO3, чтобы можно было обеспечить нормализованное стехиометрическое соотношение натрия и серы, равное 1,0-1,5.
24. Способ по п.13, в котором сорбирующий состав инжектируют в виде сухого вещества.
25. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя комбинирование добавки с троной перед переносом сорбирующего состава к месту нахождения потока топочного газа.
26. Способ удаления SO3 из потока топочного газа, содержащего 3-200 промилле SO3, включающий
обеспечение сорбирующего состава, содержащего трону и добавку, выбранную из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% троны; и
инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа, причем температура топочного газа составляет 370-450°F.
27. Способ по п.26, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны.
28. Способ по п.26, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей.
29. Способ по п.26, в котором средний размер частиц троны составляет 24-28 мкм.
30. Способ по п.28, в котором температура топочного газа составляет 385-415°F.
31. Способ по п.26, в котором концентрация SO3 имеет значение большее, чем значение согласно уравнению log[SO3]>0,009135Т-2,456, где Т представляет собой температуру топочного газа в °F, a [SO3] представляет собой концентрацию в промилле.
32. Способ переноса сухого сорбента для инжекции в топочный газ, включающий
обеспечение троны;
комбинирование троны и добавки, выбранной из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, с образованием сорбирующего состава, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% троны;
транспортировку сорбирующего состава в сосуде к месту осуществления инжекции в топочный газ;
выгрузку сорбирующего состава из сосуда и инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа, в котором с троной скомбинировано достаточное количество добавки, что приводит к повышению способности сорбирующего состава к вытеканию из сосуда.
33. Способ по п.32, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны.
34. Способ по п.32, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей.
35. Способ по п.32, в котором добавка содержит карбонат кальция.
36. Способ по п.32, в котором средний размер частиц троны составляет менее 40 мкм.
37. Способ по п.32, в котором средний размер частиц троны составляет 24-28 мкм.
38. Способ по п.32, в котором средний размер частиц добавки составляет 20-25 мкм.
Текст
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента УДАЛЕНИЕ ТРИОКСИДА СЕРЫ ИЗ ПОТОКА ТОПОЧНОГО ГАЗА Способ удаления SO3 из потока топочного газа, имеющего повышенное содержание SO3,образованного вследствие работы системы удаления NOx, включающий в себя инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа. Сорбирующий состав включает в себя добавку и натриевый сорбент, такой как механически очищенная трона или бикарбонат натрия. Добавку выбирают из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей. Концентрация SO3 в потоке топочного газа снижена, а образование жидкофазного продукта реакции NaHSO4 минимизировано. 015416 Настоящее изобретение относится к очистке газов, а конкретнее - к способу очистки топочных газов, которые содержат токсичные газы, такие как SO3.SO3 является токсичным газом, который получают в результате сжигания серосодержащего топлива. SO3, когда он присутствует в топочном газе, может образовывать кислотные пары, которые конденсируются в электростатических осадителях, трубопроводах или пылеуловительных камерах, вызывая коррозию. При таких низких концентрациях SO3, как 5-10 промиль, отходящий газ также может привести к белым, синим, пурпурным или черным контурам выхлопных газов, полученным вследствие охлаждения горячих дымовых газов в более холодном атмосферном воздухе. Работы по снижению газообразных выбросов NOx, выпускаемых из энергетических установок, работающих на каменном угле, с помощью селективных каталитических реакторов (СКР) привели к неожиданным последствиям, связанным с окислением SO2 до SO3, и, следовательно, к общему повышению выбросов SO3. В СКР используют катализатор (обычно пятиокись ванадия) для преобразования NOx в N2 и Н 2 О с добавлением NH3, но существует также незапланированное окисление SO2 до SO3. Хотя более высокие концентрации дымового SO3 считаются все еще относительно низкими, выбросы иногда могут приводить к образованию очень заметного вторичного шлейфа, который, будучи неконтролируемым, тем не менее, многими воспринимается как проблематичный. Усилия по снижению SO3 до уровней, при которых вторичный шлейф SO3 перестает быть видимым, могут препятствовать частичному накоплениюSO3 на установках, в которых использованы электростатические осадители (ЭСО). SO3 в топочном газе абсорбируется на частицах летучей золы и снижает удельное сопротивление летучей золы, таким образом, способствуя поглощению частиц электростатическими осадителями за счет электростатических средств. В некоторые установки в настоящее время вводят SO3 для снижения удельного сопротивления летучей золы, когда электросопротивление очень высоко.SO3 реагирует с водяным паром в трубопроводах для топочных газов энергоустановки, работающей на каменном угле, и образует парообразную H2SO4. Часть ее конденсируется в воздухонагревательных секциях. Другая часть сернокислотного пара может конденсироваться в трубопроводе, если температура в трубопроводе слишком низка, что, таким образом, приводит к коррозии трубопровода. Оставшийся кислотный пар конденсируется либо при охлаждении газового шлейфа при его контактировании с относительно холодной атмосферой, или при использовании скрубберов с водяным орошением для обессеривания топочного газа (ДТГ) в зоне охлаждения скруббера. Быстрое охлаждение кислотного пара в колонне ДТГ приводит к образованию мелкодисперсного кислотного тумана. Капельки часто бывают слишком мелкодисперсными для их абсорбирования в колонне ДТГ или для их поглощения туманоуловителем. Таким образом, удаление SO3 колоннами ДТГ может быть очень ограниченным. Если уровни серной кислоты, испускаемой из выводной трубы, очень высоки, то появляется вторичный газовый шлейф. Для удаления SO3 и других газов из топочного газа была использована инжекция сухого сорбента(ИСС) с различными сорбентами. Однако ИСС ранее применяли при температурах ниже примерно 370F, поскольку материал оборудования, например фильтровальные среды, не может выдержать более высокие температуры. Кроме того, многие сорбирующие материалы спекаются или плавятся при температурах выше примерно 400F, что делает их менее эффективными при удалении газов. Другая проблема состоит в том, что при определенных условиях, связанных с температурой и концентрацией газа, продукты реакции многих сорбирующих материалов прилипают к оборудованию и трубопроводам, что требует частой очистки технологического оборудования. Согласно одной особенности изобретения способ удаления SO3 из потока топочного газа, имеющего повышенные содержания SO3, созданного вследствие работы систем удаления NOx, включает в себя инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа. Сорбирующий состав включает в себя добавку и натриевый сорбент, такой как механически очищенная трона или бикарбонат натрия. Добавку выбирают из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей. Концентрация SO3 в потоке топочного газа снижается,и образование жидкофазного продукта реакции NaHSO4 минимизируется. Согласно другой особенности изобретения способ подачи сухого сорбента для инжекции топочного газа включает в себя обеспечение троны. Состав сорбента формируется путем комбинирования троны и добавки, выбранной из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей. Сорбирующий состав транспортируют в сосуде к месту осуществления инжекции в топочный газ. Сорбирующий состав выгружают из сосуда и инжектируют в поток топочного газа. Достаточные количества добавки комбинируют с троной для повышения способности сорбирующего состава к вытеканию из сосуда. Вышеупомянутые абзацы были приведены в качестве общего введения и не должны рассматриваться в качестве ограничения объема следующей формулы изобретения. Предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения, наряду с дополнительными преимуществами, будут лучше поняты при рассмотрении следующего подробного описания, приведенного в сочетании с прилагаемыми чертежами. Фиг. 1 представляет собой фазовую диаграмму, показывающую продукты реакции троны с SO3 в-1 015416 зависимости от температуры топочного газа и концентрации SO3. Фиг. 2 представляет собой схему одного варианта воплощения системы обессеривания топочного газа. Изобретение описано со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами. Взаимодействие и функционирование различных элементов по данному изобретению будут более понятны из следующего подробного описания. Однако варианты воплощения настоящего изобретения, описанные ниже, приведены только в качестве примера, и изобретение не ограничено вариантами воплощения, проиллюстрированными в чертежах. В качестве дешевой альтернативы системе сухого распыления или системе скрубберов с водяным орошением для удаления SO3 была использована инжекция сухого сорбента (ИСС). В процессе ИСС сорбент сохраняют и инжектируют в сухом состоянии в дымоход, где он реагирует с кислотным газом. В некоторых условиях обработки, продукт реакции сорбента и кислотного газа представляет собой липкую золу. Липкая зола может прилипать к технологическому оборудованию и трубопроводам, в результате чего требуется частая очистка. Таким образом, было бы выгодно разработать процесс, который минимизирует количество липкой золы, получаемой в виде продукта реакции. Конкретный сорбент, который можно использовать при удалении SO3, представляет собой трону. Трона - это минерал, который содержит примерно 85-95% сесквикарбоната натрия(Na2CO3NaHCO3H2O). Крупное отложение минеральной троны обнаружено в юго-западном Вайоминге вблизи Грин-Ривер. В целях настоящего документа, термин трона включает в себя другие источники сесквикарбоната натрия. Другой сорбент, который можно использовать, представляет собой бикарбонат натрия. Термин топочный газ включает в себя выхлопные газы из процессов сгорания любого рода(включая сгорание каменного угля, нефти, природного газа и т.д.). Топочный газ обычно включает в себя кислотные газы, такие как SO2, HCl, SO3 и NOx. При нагреве выше 275F сесквикарбонат натрия претерпевает быстрое прокаливание содержащегося в нем бикарбоната натрия до карбоната натрия, как показано в следующем уравнении реакции: Бикарбонат натрия претерпевает сходную реакцию при повышенных температурах Предпочтительная химическая реакция реакционного соединения с SO3 представлена ниже Однако в некоторых условиях могут возникать нежелательные реакции, в результате которых образуется гидросульфат натрия. При неполном прокаливании сесквикарбоната натрия или бикарбоната натрия перед реакцией с SO3 возникают следующие реакции: При некоторых условиях бисульфат натрия образуется в результате другой нежелательной реакции,представленной ниже Бисульфат натрия является кислой солью с низкой температурой плавления и нестабилен при высоких температурах, разлагаясь, как показано в следующей реакции: Тип продукта реакции Na2CO3 и SO3 зависит от концентрации SO3 и температуры топочного газа. Фиг. 1 представляет собой фазовую диаграмму, показывающую типичные продукты реакции троны сSO3, как функцию температуры топочного газа и концентрации SO3. В частности, выше определенной концентрации SO3 продуктом реакции может быть твердый NaHSO4, жидкий NaHSO4, Na2SO4 илиNa2S2O7 в зависимости от температуры. Жидкий NaHSO4 является особо нежелательным, поскольку он клейкий и стремится прилипать к технологическому оборудованию и, таким образом, также вызывает прилипание к оборудованию других частиц, таких как летучая зола. Таким образом, является желательным запускать процесс в эксплуатацию при условиях, когда количество жидкого продукта реакции NaHSO4 минимизировано. Граница между жидким NaHSO4 и твердым Na2SO4 при температуре выше 370F может быть выражена уравнениемlg[SO3]=0,009135T-2,456, где lg[SO3] представляет собой десятичный логарифм концентрации SO3, взятой в промилле, а Т - это температура топочного газа в F. Таким образом, когда трону инжектируют в топочный газ при температурах примерно 370-525F и при концентрации SO3 выше количества, определяемого уравнением log[SO3]=0,009135 Т-2,456, образуется жидкофазный продукт реакции NaHSO4. Было обнаружено, что использование сорбирующего состава, включающего в себя механически очищенную трону и добавку, минимизирует содержание клейкой золы, образованной в ходе процесса. Вместо троны можно использовать бикарбонат натрия. Добавку выбирают из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей. Является предпочтительным, чтобы добавка включала в себя карбонат магния, карбонат кальция или их смеси, а наиболее предпочтительно карбонат кальция. Является предпочтительным, чтобы добавка составляла 0,1-5-2 015416 мас.%, наиболее предпочтительно, 0,5-2 мас.% троны или другого натриевого сорбента. Сорбирующий состав инжектируют в поток топочного газа. Сорбирующий состав поддерживают в контакте с топочным газом в течение времени, достаточного для того, чтобы часть сорбирующего состава прореагировала с частью SO3 для снижения концентрации SO3 в потоке топочного газа. Является предпочтительным, чтобы образование жидкофазного продукта реакции NaHSO4 было минимизировано, чтобы количество образованной клейкой золы было минимально. Если не ограничиваться рамками теории, можно предполагать, что добавка реагирует с H2SO4, присутствующей в потоке топочного газа с ее последующим удалением из него, минимизируя, таким образом, получение жидкофазного NaHSO4. Таким образом, система может функционировать в диапазоне температур и концентраций SO3, при которых жидкофазный NaHSO4 может быть образован при отсутствии добавки. В одном варианте воплощения температура топочного газа, при которой инжектируют трону, составляет примерно 370500F. Является предпочтительным, чтобы температура топочного газа составляла более примерно 370F, а более предпочтительно более примерно 385F. Является предпочтительным, чтобы температура топочного газа составляла менее примерно 500F, более предпочтительно менее примерно 450F, а наиболее предпочтительно менее примерно 415F. Наиболее предпочтительным является, чтобы температура топочного газа составляла примерно 385-415F. В качестве альтернативы температурный диапазон можно выразить в виде функции концентрации SO3. Таким образом, процесс может функционировать при температуре и концентрации SO3, при которых log[SO3]0,009135 Т-2,456, где [SO3] является концентрацией SO3 в промилле, а Т является температурой топочного газа в F. Концентрация SO3 в обрабатываемом потоке топочного газа, как правило, составляет по меньшей мере примерно 3 промилле и обычно бывает равна примерно 10-200 промилле. Является предпочтительным, чтобы желаемая выходная концентрация SO3 в газовыводящей трубе составляла менее примерно 50 промилле, более предпочтительно менее примерно 20 промилле, еще более предпочтительно менее примерно 10 промилле и наиболее предпочтительно менее примерно 5 промилле. Побочный продукт реакции собирают вместе с клейкой золой. Трона подобно большинству щелочных реагентов будет иметь тенденцию интенсивнее реагировать сначала с более сильными кислотами в газовом потоке, а затем, по истечении некоторого времени пребывания, она будет реагировать с более слабыми кислотами. Такие составляющие газа, как HCl и SO3,образуют сильные кислоты, и трона будет реагировать с этими кислотами более интенсивно, чем со слабыми кислотами, такими как полученные на основе SO2. Таким образом, инжектированное реакционное соединение можно использовать для селективного удаления SO3 без существенного снижения содержания SO2 в потоке топочного газа. Схематическое изображение одного варианта воплощения процесса показано на фиг. 2. В печь или камеру 10 сгорания подают топливо 12, такое как каменный уголь, и воздух 14 для сжигания топлива 12. Из камеры 10 сгорания газообразные продукты сгорания направляют в теплообменник или воздухоподогреватель 30. Для снижения температуры топочного газа можно инжектировать окружающий воздух 32. Для удаления NOx-газов можно использовать установку 20 селективного каталитического восстановления (СКВ). Для создания обходного пути газа вокруг устройства СКВ можно открыть обводной 22 воздушный канал. Выход из теплообменника или воздухоподогревателя 30 соединяют с устройством 50 для сбора частиц. Устройство 50 для сбора частиц удаляет частицы, образованные в ходе процесса сгорания, например летучую золу, из топочного газа перед соединением устройства со скрубберным сосудом 54 для водяного орошения, а затем с газовыводящей 6 трубой для удаления воздуха из топливной системы. Устройство 50 для сбора частиц может представлять собой электростатический осадитель(ЭСО). Для удаления твердых частиц можно использовать и другие типы устройств для сбора частиц,такие как тканевый пылеуловитель. Тканевый пылеуловитель содержит фильтры для отделения частиц,полученных в ходе процесса сгорания, от топочного газа. Система удаления SO3 включает в себя источник 40 реакционного соединения. Реакционное соединение выбирают из сесквикарбоната натрия, бикарбоната натрия и кальцинированной соды. Является предпочтительным, чтобы реакционное соединение было обеспечено в виде частиц со средним размером примерно 10-40 мкм, наиболее предпочтительно примерно 24-28 мкм. Средний размер частиц добавки обычно может быть примерно того же размера, что и у частиц троны, предпочтительно примерно 10-25 мкм. Является предпочтительным, чтобы сорбирующий состав имел гранулированную форму. Подходящий источник троны - трона Т-200, которая представляет собой рудный продукт в виде механически очищенной троны, выпускаемой Solvay Chemicals. Трона Т-200 содержит примерно 97,5% сесквикарбоната натрия и имеет средний размер частиц примерно 24-28 мкм. Система может также включать в себя шаровую мельницу тонкого помола или другой тип мельницы для снижения и/или, иначе говоря, регулирования размера частиц троны или другого реакционного соединения. Также было обнаружено, что добавка может улучшить свойства потока троны при ее добавлении к ней. Способ подачи сухого сорбента для его инжекции в топочный газ включает в себя комбинирование добавки и троны для образования сорбирующего состава. Добавка может представлять собой карбонат магния, карбонат кальция, гидроксид магния, гидроксид кальция и их смеси. Сорбирующий состав-3 015416 транспортируют в сосуде к месту осуществления инжекции в топочный газ. Сорбирующий состав выгружают из сосуда и инжектируют в поток топочного газа, в котором с троной скомбинировано достаточное количество добавки, что приводит к повышению способности сорбирующего состава к вытеканию из сосуда. Сорбирующий состав перемещают из источника 40 сорбирующего состава в инжектор 42. Сорбирующий состав можно перемещать пневматически или любым другим подходящим способом. Как показано на фиг. 2, устройство 42 для инжекции вводит сорбирующий состав в секцию 44 трубопровода для топочного газа, которая расположена в местоположении выше по потоку относительно входа пылеуловителя и предпочтительно ниже по потоку относительно выхода теплообменника. Является предпочтительным, чтобы система инжекции была спроектирована таким образом, чтобы можно было максимизировать контакт сорбирующего состава с SO3 в потоке топочного газа. Для введения сорбирующего состава в газопровод можно использовать устройство для инжекции любого типа. Например, инжекцию можно осуществлять непосредственно с помощью аэратора с пневмоприводом. Процесс не требует оборудования для суспензии или корпуса реактора, если реакционное соединение хранится и инжектируется в сухом состоянии в газопровод 44, где оно реагирует с кислотным газом. Однако можно также использовать процесс, включающий в себя увлажнение топочного газа или влажную инжекцию реакционного соединения. Дополнительно частицы можно собирать во влажном состоянии с помощью существующего сосуда 54 скруббера с водяным орошением, и этот процесс необходимо использовать для скрубберной очистки кислотного пара. В частности, система обессеривания топочного газа может функционировать таким образом, чтобы удаление SO3 осуществлялось путем инжекции реакционного соединения вместе с SO3, тогда как большая часть SO2 удаляется скруббером 54 с водяным орошением. Способ можно также видоизменять для регулирования температуры топочного газа. Например,температуру в верхней части потока троны можно регулировать для получения желательной температуры топочного газа в месте, где вводят реакционное соединение. Дополнительно атмосферный воздух 32 можно вводить в поток топочного газа для снижения температуры топочного газа, и, кроме того, температуру топочного газа контролируют в месте инжекции реакционного соединения. Другие возможные способы регулирования температуры топочного газа включают в себя использование теплообменников и/или воздухоохладителей. В процессе можно также варьировать местоположение места инжекции троны, или же в процессе может быть предусмотрено несколько местоположений для инжекции реакционного соединения. Для достижения обессеривания является предпочтительным, чтобы реакционное соединение инжектировали при такой скорости относительно скорости потока SO3, чтобы можно было обеспечить нормализованное стехиометрическое соотношение (НСС) натрия и серы, равное примерно 1,0 или более. НСС является мерой количества инжектированного реагента относительно теоретически требуемого количества реагента. НСС выражает стехиометрическое количество сорбента, требуемого для проведения реакции со всем кислотным газом. Например, НСС, равное 1,0 может означать, что была осуществлена инжекция материала в достаточном количестве для достижения теоретического выхода, соответствующего 100-процентному удалению SO3 из входящего топочного газа; НСС, равное 0,5, может означать теоретический выход, соответствующий 50% удалению SO3. Реакция SO3 с карбонатом натрия протекает очень быстро и эффективно, вследствие чего для удаления SO3 обычно требуется, чтобы НСС было равно только единице. Реакционное соединение предпочтительно реагирует с SO3 в большей степени, чем сSO2, так что SO3 будет удаляться, даже в присутствии больших количеств SO2. Является предпочтительным, чтобы НСС менее 2,0 или более предпочтительно менее 1,5 использовали для того, чтобы не было существенного снижения концентрации SO2 в топочном газе, образованном вследствие реакции с избыточным сорбентом. Поскольку системы удаления NOx имеют тенденцию к окислению существующего SO2 до SO3, систему инжекции также можно комбинировать с системой удаления NOx. Систему инжекции троны также можно комбинировать с системами удаления других SOx, например, с использованием бикарбоната натрия, извести, известняка и т.д. для повышения эффективности или удаления дополнительных опасных газов, таких как HCl, NOx и т.п. В электроэнергетической установке используют электростатический осадитель (ЭСО) высокого напряжения и не используют пылеуловитель. В установке используют катализатор для удаления NOx, который вызывает повышенные уровни содержания SO3 в топочном газе. Концентрация SO3 в топочном газе составляет примерно 100-125 промилле. Для удаления SO3 из топочного газа используют трону Т 200 от Solvay Chemicals. В качестве сравнительного примера трону инжектируют при температуре 400F без добавки при значениях НСС примерно 1,5. Перфорированные пластины ЭСО в установке показывают значительные наросты твердых частиц, что требует частой очистки. Состав сорбента, содержащий трону и 1% карбоната кальция, инжектируют в топочный газ при температуре 400F при значениях НСС примерно 1,5. Перфорированная пластина ЭСО в установке после работы системы удаления SO3 относительно свободна от наростов твердых частиц.-4 015416 Согласно настоящему изобретению, использование добавки снижает содержание клейких побочных продуктов в процессе удаления SO3 по сравнению с процессом с использованием троны без добавки при тех же условиях обработки. Варианты воплощения, описанные выше и показанные в данном документе, являются иллюстративными, а не ограничивающими. Объем изобретения указан в формуле изобретения, а не в вышеприведенном описании и прилагаемых чертежах. Изобретение может быть воплощено в других конкретных формах, без отступления от сущности изобретения. Следовательно, эти и любые другие изменения, которые существуют в пределах объема формулы изобретения, рассматриваются как охватываемые изобретением. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ удаления SO3 из потока топочного газа, имеющего повышенные содержания SO3, образованного вследствие работы системы удаления NOx, включающий инжекцию в поток топочного газа сорбирующего состава, содержащего натриевый сорбент и добавку для снижения концентрации SO3 в потоке топочного газа и минимизации образования жидкофазного продукта реакции NaHSO4, причем натриевый сорбент выбран из группы, состоящей из механически очищенной троны, бикарбоната натрия и их смесей, а добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% натриевого сорбента. 2. Способ по п.1, в котором температура топочного газа составляет 370-500F. 3. Способ по п.1, в котором температура топочного газа составляет 385-450F. 4. Способ по п.1, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны. 5. Способ по п.1, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей. 6. Способ по п.1, в котором добавка содержит карбонат кальция. 7. Способ по п.1, в котором поток топочного газа содержит по меньшей мере 3 промилле SO3 выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента. 8. Способ по п.1, в котором поток топочного газа содержит 10-200 промилле SO3 выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента. 9. Способ по п.1, в котором натриевый сорбент содержит трону со средним размером частиц менее 40 мкм. 10. Способ по п.1, в котором натриевый сорбент содержит трону со средним размером частиц 24-28 мкм. 11. Способ по п.1, в котором сорбирующий состав инжектируют в виде сухого вещества. 12. Способ по п.1, в котором концентрация SO3 составляет величину большую, чем величина согласно уравнению log[SO3]0,009135 Т-2,456, где Т представляет собой температуру топочного газа в F,а [SO3] представляет собой концентрацию в промилле. 13. Способ удаления SO3 из потока топочного газа, имеющего повышенное содержание SO3, образованного вследствие работы системы удаления NOx, включающий обеспечение сорбирующего состава, содержащего механически очищенную трону и добавку, выбранную из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% троны; инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа, причем температура топочного газа составляет более 370 и менее 450F; и поддержание сорбирующего состава в контакте с топочным газом в течение времени, достаточного для того, чтобы часть сорбирующего состава прореагировала с частью SO3 для снижения концентрацииSO3 в потоке топочного газа и минимизации образования жидкофазного продукта реакции NaHSO4. 14. Способ по п.13, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны. 15. Способ по п.13, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей. 16. Способ по п.13, в котором добавка содержит карбонат кальция. 17. Способ по п.13, в котором средний размер частиц добавки составляет 20-25 мкм. 18. Способ по п.13, в котором поток топочного газа содержит по меньшей мере 3 промилле SO3 выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента. 19. Способ по п.13, в котором поток топочного газа содержит 10-200 промилле SO3 выше по потоку относительно местоположения, где осуществляют инжекцию сорбента. 20. Способ по п.13, в котором концентрация SO3 составляет величину большую, чем величина согласно уравнению log[SO3]0,009135T-2,456, где Т представляет собой температуру топочного газа в F,a [SO3] представляет собой концентрацию в промилле. 21. Способ по п.13, в котором средний размер частиц троны составляет 10-40 мкм. 22. Способ по п.13, в котором температура топочного газа составляет 385-415F. 23. Способ по п.13, в котором сорбирующий состав инжектируют при такой скорости относительно-5 015416 скорости потока SO3, чтобы можно было обеспечить нормализованное стехиометрическое соотношение натрия и серы, равное 1,0-1,5. 24. Способ по п.13, в котором сорбирующий состав инжектируют в виде сухого вещества. 25. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя комбинирование добавки с троной перед переносом сорбирующего состава к месту нахождения потока топочного газа. 26. Способ удаления SO3 из потока топочного газа, содержащего 3-200 промилле SO3, включающий обеспечение сорбирующего состава, содержащего трону и добавку, выбранную из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, причем добавка составляет 0,1-5 мас.% троны; и инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа, причем температура топочного газа составляет 370-450F. 27. Способ по п.26, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны. 28. Способ по п.26, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей. 29. Способ по п.26, в котором средний размер частиц троны составляет 24-28 мкм. 30. Способ по п.28, в котором температура топочного газа составляет 385-415F. 31. Способ по п.26, в котором концентрация SO3 имеет значение большее, чем значение согласно уравнению log[SO3]0,009135 Т-2,456, где Т представляет собой температуру топочного газа в F, a [SO3] представляет собой концентрацию в промилле. 32. Способ переноса сухого сорбента для инжекции в топочный газ, включающий обеспечение троны; комбинирование троны и добавки, выбранной из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция, гидроксида магния, гидроксида кальция и их смесей, с образованием сорбирующего состава,причем добавка составляет 0,1-5 мас.% троны; транспортировку сорбирующего состава в сосуде к месту осуществления инжекции в топочный газ; выгрузку сорбирующего состава из сосуда и инжекцию сорбирующего состава в поток топочного газа, в котором с троной скомбинировано достаточное количество добавки, что приводит к повышению способности сорбирующего состава к вытеканию из сосуда. 33. Способ по п.32, в котором добавка составляет 0,5-2 мас.% троны. 34. Способ по п.32, в котором добавка выбрана из группы, состоящей из карбоната магния, карбоната кальция и их смесей. 35. Способ по п.32, в котором добавка содержит карбонат кальция. 36. Способ по п.32, в котором средний размер частиц троны составляет менее 40 мкм. 37. Способ по п.32, в котором средний размер частиц троны составляет 24-28 мкм. 38. Способ по п.32, в котором средний размер частиц добавки составляет 20-25 мкм.
МПК / Метки
МПК: B01D 53/50
Метки: потока, удаление, триоксида, топочного, газа, серы
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-15416-udalenie-trioksida-sery-iz-potoka-topochnogo-gaza.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Удаление триоксида серы из потока топочного газа</a>
Предыдущий патент: Ингибиторы вируса гепатита с (hcv)
Следующий патент: Пестицидные композиции с риском кристаллизации и способ их получения
Случайный патент: Мощный трансформатор или катушка индуктивности