FI121409B - Method and equipment for compressing the water in a process gas and washing the gas - Google Patents
Method and equipment for compressing the water in a process gas and washing the gas Download PDFInfo
- Publication number
- FI121409B FI121409B FI20080409A FI20080409A FI121409B FI 121409 B FI121409 B FI 121409B FI 20080409 A FI20080409 A FI 20080409A FI 20080409 A FI20080409 A FI 20080409A FI 121409 B FI121409 B FI 121409B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- gas
- att
- venturi
- och
- till
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0027—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by direct contact between vapours or gases and the cooling medium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/10—Venturi scrubbers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
- B01D47/021—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by bubbling the gas through a liquid bath
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/06—Spray cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/0093—Removing and treatment of non condensable gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
- B01D53/185—Liquid distributors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO PROSESSIKAASUSSA OLEVAN VEDEN TIIVISTÄMISEKSI JA KAASUN PESEMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR COMPRESSING WATER IN THE PROCESS GAS AND FOR WASHING THE GAS
KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION
5 Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteistoon prosessin poistokaasussa olevan runsaan vesihöyrymäärän tiivistämiseksi ja kaasun pesemiseksi kaasun, kiintoaineen ja nestepisaroiden muodossa olevista epäpuhtauksista. Menetelmän mukaisesti kaasuvirtaan syötetään kaasun jäähdyttämiseksi eli vesihöyryn tiivistämiseksi pesunestettä ainakin kahdessa eri vaiheessa, 10 joista jälkimmäinen tapahtuu kaasun nopeutta nostettaessa. Tämän jälkeen suoritetaan kaasun märkäpesu johtamalla näin tilavuudeltaan pienennetty kaasuvirta pesunestettä sisältävään pesukammioon, josta puhdistettu kaasu poistetaan pisaranerotuksen jälkeen ulkoilmaan. Pesuneste on kierrossa siten, että osa nesteestä johdetaan pesukammiosta jäähdytykseen ja is kiintoaine-erotukseen, jonka jälkeen se kierrätetään korkeapainepumppujen kautta syötettäväksi kaasuvirran jäähdytykseen ja pesuun.The invention relates to a method and apparatus for condensing abundant water vapor in the process exhaust gas and for scrubbing the gas from impurities in the form of gas, solid and liquid droplets. According to the method, the washing stream is supplied to the gas stream for cooling the gas, i.e. for condensing the water vapor, in at least two different stages, the latter occurring as the gas velocity is increased. Subsequently, a wet scrubbing of the gas is performed by introducing a reduced volume gas stream into the scrubbing chamber containing the scrubbing liquid, from which the purified gas is removed to the open air after droplet separation. The washer fluid is circulated so that part of the fluid is led from the washer chamber to cooling and is solids separation, then circulated through high pressure pumps to be fed to the gas stream for cooling and washing.
KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
Kuuman kaasun (800 - 1200°C) monivaiheista pesua on aikaisemmin 20 kuvattu esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 6,149,715. Menetelmään ja laitteistoon kuuluu kaasun mahdollinen esikostutus, varsinainen kaasun jäähdytys ejektori-venturipesurissa korkeapaineisella vesisuihkulla, toinen pesuvaihe, jossa kaasu saatetaan törmäämään venturin alapuolella olevan vesisäiliön nestepintaan. Kolmannessa pesuvaiheessa käytetään varsinaista 25 venturipesuria, jossa kaasun nopeus on nostetaan suureksi (40 - 150 m/s) ja käytettävän pesuveden määrä pienempi kuin ensimmäisessä venturissa. Myös toisen venturipesurin alapuolella on vesisäiliö, jossa kaasun pesu jatkuu. Vesisäiliöstä kaasu johdetaan vaakasuoraan ejektoriin, jossa vesisuihkun nopeus on kaasun nopeutta suurempi ja sieltä edelleen 30 pisaranerotukseen. Kaasu voi olla esimerkiksi pääosin hiilimonoksidia, jolloin puhdistettu kaasu syötetään poltettavaksi.Multi-stage washing of hot gas (800-1200 ° C) has previously been described, for example, in U.S. Patent No. 6,149,715. The method and apparatus include the possible pre-wetting of the gas, the actual cooling of the gas in the ejector venturi with a high pressure water jet, a second washing step in which the gas is made to collide with the liquid surface of the underwater vent. The third washing stage uses the actual 25 venturi scrubbers, where the gas velocity is raised to a high speed (40-150 m / s) and the amount of washing water used is smaller than in the first venturi. There is also a water tank underneath the second venturi scrubber, where gas cleaning continues. From the water tank, the gas is led to a horizontal ejector, where the water jet velocity is higher than the gas velocity and thence to 30 droplet separation. For example, the gas may be predominantly carbon monoxide, whereby the purified gas is supplied for combustion.
2 US-patenttijulkaisusta 4,643,742 tunnetaan menetelmä metallurgisesta teollisuudesta tulevien kaasujen jäähdyttämiseksi ja pesemiseksi pölystä ja vesihöyrystä. Kaasun lämpötila on korkea (yli 100° C) ja pölymäärä suuri. Tarkoituksena on suorittaa jäähdytys ja pesu käyttämällä mahdollisimman 5 pientä vesimäärää ja matalia veden ja kaasun nopeuksia mm. energian säästämiseksi. Ensimmäisessä vaiheessa kaasu johdetaan ylhäältä alaspäin kaasun tuloputkessa. Putkeen syötetään suuttimien kautta vettä, joka höyrystyy ja kaasu kyllästyy vesihöyryllä halutussa lämpötilassa, joka on normaalisti alle 100°C. Kaasun tuloputki muotoillaan ensimmäisten vesi-lo suuttimien jälkeen venturiksi. Venturin kurkkuun injektoidaan vesipisaroita säteittäisesti venturikurkun poikkileikkauksen suhteen yhden tai useamman suuttimen kautta mm. nopeuseron maksimoimiseksi kaasun ja veden välillä. Ongelmana on kiintopartikkelien aiheuttamat kulumiset ja sakkautumiset (kasvannaiset) venturin kurkussa, mitä pyritään estämään syöttämällä 15 venturin tuloputken sisäseinille tangentiaalisesti vettä. Kun suihkutettavan veden lämpötila on matalampi kuin kaasun, kaasu samalla jäähtyy.U.S. Patent No. 4,643,742 discloses a process for cooling and scrubbing gases from the metallurgical industry from dust and water vapor. Gas temperature is high (above 100 ° C) and dust is high. The purpose is to perform cooling and washing using as little water as possible and low water and gas velocities, e.g. to save energy. In the first step, the gas is conducted from top to bottom in the gas inlet pipe. Water is injected into the tube through the nozzles, which evaporates and saturates the gas with water vapor at the desired temperature, which is normally below 100 ° C. After the first water-lo nozzles, the gas inlet is shaped as a venturi. Water droplets are injected radially into the venturi throat relative to the venturi cross-section through one or more nozzles, e.g. to maximize the speed difference between gas and water. The problem is the wear and sedimentation (growth) caused by the solid particles in the venturi throat, which is prevented by supplying water to the inner walls of the venturi inlet tangentially. When the temperature of the water to be sprayed is lower than that of the gas, the gas is cooled at the same time.
Venturin poistoputken alapuolella on vesisäiliö, ja kun vesipisaroiden ja pölyhiukkasten kuormittama kaasu virtaa vedenpinnan yläpuolelta toiseen 20 pesuvaiheeseen, kaasuvirran suunnan muuttuessa suuri osa vesipisaroista ja pölystä putoaa vesisäiliöön. Toisessa pesuvaiheessa kaasun suunta käännetään virtaamaan alhaalta ylöspäin muotokappaleilla täytetyn pedin läpi, johon suihkutetaan vettä suuttimien kautta. Myös toisen pesuvaiheen alapuolella on vesisäiliö, johon vesipisarat putoavat. Vesisäiliöt ovat 25 yhteydessä toisiinsa ja toinen vesisäiliö on aina korkeammalla kuin ensimmäinen. Toisen pesuvaiheen keskelle on sijoitettu puhdistetun kaasun poistoputki pisaraerottimineen. Suuttimien kautta suihkutettava vesi kierrätetään laitteiston vesisäiliöistä. Jotta riittävä jäähdytys saadaan aikaan, tarvittaessa erityisesti toiseen pesuvaiheeseen syötettävän veden lämpötilaa 30 säädetään johtamalla suuttimille kylmää vettä kierron ulkopuolelta.There is a water tank underneath the venturi outlet, and as the gas laden with water droplets and dust particles flows from above the water surface to another 20 washing steps, a large proportion of the water droplets and dust will fall into the water tank as the gas flow direction changes. In the second washing step, the direction of the gas is reversed to flow from the bottom up through the bed filled with molds, into which water is sprayed through the nozzles. Also below the second washing step is a water tank, where the water drops fall. The water tanks are interconnected and the second water tank is always higher than the first. In the middle of the second washing step is a purified gas outlet pipe with droplet separators. The water sprayed through the nozzles is recycled from the water tanks of the system. In order to achieve sufficient cooling, if necessary, the temperature of the water to be supplied to the second washing stage, in particular, is controlled by supplying the nozzles with cold water outside the circulation.
3 US-patenttijulkaisun 4,643,742 mukaisessa menetelmässä venturin yläpuolelle syötettävä jäähdytysvesi ja venturiin syötettävä pesuvesi syötetään säteittäisesti eli poikittain (90 asteen kulmassa) kaasuvirtaa vasten. Käytännössä tämä aiheuttaa suuremmilla veden nopeuksilla kaasu-5 virtaukseen ns. painelukon, jolloin kaasuvirtaus pysähtyy hetkeksi ja sitten taas purkautuu ajoittain. Painelukkoilmiö saa laitteistossa aikaan värähtelyjä, jotka ovat laitteistolle vahingollisia. Toinen menetelmän haitta on se, että kaasuputkea huuhdellaan tangentiaalisilla vesisuihkuilla vasta juuri venturin yläpuolella. Kun kysymyksessä on pölypitoiset kaasut, kaasuputken sisäpin-10 nalle pitäisi muodostaa vesifilmi jo heti putken yläpäässä eikä vasta puolessa välissä putkea, ettei kasvannaisia pääse muodostumaan. Lisäksi tangenti-aalinen vesisyöttö aiheuttaa kaasuvirtaukseen pyörimistä ja alapuolella olevan venturin toimintaidea särkyy. Muotokappalepedin käyttö ei ole edullista runsaasti pölyä sisältävien kaasujen käsittelyssä, sillä pöly tukkii helposti 15 täytekappalepedin. Lisäksi täytekappalepetiä pitää jatkuvasti huuhdella.In the method according to U.S. Patent No. 4,643,742, the cooling water supplied above the venturi and the washing water supplied to the venturi are radially or transversely (at an angle of 90 degrees) against the gas stream. In practice, at higher water speeds this causes a so-called gas-5 flow. pressure lock, whereby the gas flow stops briefly and then discharges intermittently. The pressure lock phenomenon causes vibrations in the equipment which are harmful to the equipment. Another disadvantage of the method is that the gas pipe is only flushed with tangential water jets just above the venturi. In the case of dusty gases, a film of water should be formed on the inner face of the gas tube at the very top of the tube and not halfway through the tube to prevent the growth of vegetation. In addition, the tangential water supply causes rotation to the gas flow and the idea behind the venturi below breaks. The use of a molded bed is not advantageous in the treatment of high dust gases because the dust easily clogs the 15 molded bed. In addition, the filler bed must be rinsed continuously.
US-patenttijulkaisu 6,805,734 kuvaa poistokaasun märkäpesuria, missä ulkoreunalla on lukuisa määrä kaskadiputkia kaasun pesemiseksi ja pesurin keskiosa on muodostettu pisaranerottimeksi, jonka kautta puhdistettu kaasu 20 poistetaan ympäristöön. Kaskadipesurille on tyypillistä, että puhdistettava kaasu johdetaan pesunesteen sisään, jolloin kiintoainepartikkelien eroaminen kaasusta tapahtuu varmimmin. Pesuri on rakennettu toimimaan alipaineella, jolloin kaasulle saadaan sopiva nopeus pesurin jälkeen sijoitetulla puhaltimella.U.S. Patent No. 6,805,734 discloses a wet scrubber for exhaust gas, with a plurality of cascade ducts for scrubbing the outside and a central part of the scrubber formed as a droplet separator for purifying the purified gas 20 into the environment. It is typical of a cascade scrubber that the gas to be purified is introduced into the washing liquid, whereby the separation of solid particles from the gas is most assured. The scrubber is designed to operate under reduced pressure to provide a suitable gas velocity with a blower positioned after the scrubber.
2525
KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION
Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston tarkoituksena on poistaa edellä olevien menetelmien puutteita ja tuoda esiin yksinkertainen tapa ja laitteisto vesihöyryn poistamiseksi hydrometallurgisen prosessin kaasusta 30 tai muusta runsaasti kosteutta sisältävästä kaasusta ja samalla sen pesemiseksi nestepisaroista ja muista epäpuhtauksista, kuten kiintoainehiukkasista.The object of the method and apparatus of the invention is to eliminate the drawbacks of the above methods and to disclose a simple way and apparatus for removing water vapor from gas 30 or other high moisture gas while washing it from liquid droplets and other impurities such as solid particles.
44
KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION
Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista patentti-5 vaatimuksista.The essential features of the invention will be apparent from the appended claims.
Keksintö kohdistuu menetelmään prosessin poistokaasussa olevan vesihöyryn tiivistämiseksi ja kaasun pesemiseksi kaasun, kiintoaineen ja nestepisaroiden muodossa olevista epäpuhtauksista. Menetelmälle on 10 tyypillistä, että kaasu johdetaan syöttöputkessa virtaamaan alaspäin ja sitä jäähdytetään paineistettujen pesunestesuihkujen avulla, jotka syötetään vinosti alaspäin kohti kaasuvirtaa. Kaasu johdetaan edelleen venturipesuriin, jossa kaasua edelleen jäähdytetään ja pestään edullisesti kahdessa vaiheessa vinosti alaspäin suunnattujen pesunestesuihkujen avulla, jonka 15 jälkeen kaasuvirta johdetaan virtaamaan venturipesurin alapuolelle sijoitetun, vähintään yhden kaskadiputken käsittävän kaskadipesuriin. Kaskadipesurin avulla pääosa kaasusta jäähdytetystä vedestä sekä kaasussa olleet neste-pisarat ja kiintoainepartikkelit erotetaan pesukammion jäähdytysnesteeseen ja puhdistettu kaasu johdetaan pisaraerottimen kautta ulkoilmaan.The invention relates to a method for condensing water vapor in the process exhaust gas and for scrubbing the gas from impurities in the form of gas, solid and liquid droplets. The process is characterized in that the gas is led downstream in the feed pipe and cooled by pressurized jets of washing liquid which are inclined downwardly towards the gas stream. The gas is further directed to a venturi scrubber, where the gas is further cooled and washed, preferably in two steps, by means of obliquely downwardly directed washing fluid jets, after which the gas stream is led to flow into a cascade scrubber located underneath the venturi. The cascade scrubber separates most of the gas from the cooled water, as well as the liquid droplets and solid particles in the gas into the washer coolant and purifies the gas through the droplet separator into the open air.
2020
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tyypillistä, että jäähdytykseen ja pesuun tulevan poistokaasun lämpötila on korkeintaan 100° C. Poistokaasu on hydrometallurgisen prosessin poistokaasu tai granuloinnin poistokaasu.It is typical of the process according to the invention that the temperature of the exhaust gas entering for cooling and washing is not more than 100 ° C. The exhaust gas is the exhaust gas of the hydrometallurgical process or the granulation exhaust gas.
25 Menetelmän mukaisesti kaasua jäähdytetään kahdessa vaiheessa ennen venturia. Tyypillisesti yli puolet pesunesteestä syötetään kaasuun ennen venturia.According to the method, the gas is cooled in two stages before the venturi. Typically, more than half of the washing liquid is fed to the gas before the venturi.
Menetelmän mukaisesti pesunestesuihkut syötetään kaasuun 25 - 35 30 asteen kulmassa vaakatasoon nähden.According to the method, the washing liquid jets are fed to the gas at an angle of 25 to 35 at 30 degrees to the horizontal.
55
Venturissa kaasuja pestään ja jäähdytetään kahdessa vaiheessa. Hyvän pesuvaikutuksen aikaansaamiseksi kaasun nopeus nostetaan venturin avulla vähintään viisinkertaiseksi verrattuna kaasun nopeuteen syöttöputkessa.In Ventur, the gases are washed and cooled in two steps. In order to achieve a good washing effect, the velocity of the gas is increased by a venturi at least five times the velocity of the gas in the feed pipe.
5 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan käytettävä pesuneste on lipeäliuos. Erään toisen suoritusmuodon mukaan käytettävä pesuneste on happoliuos. Erään kolmannen suoritusmuodon mukaan pesuneste on permanganaattiliuos tai lipeäliuoksen ja permanganaattiliuoksen seos .According to one embodiment of the invention, the washing liquid used is a lye solution. According to another embodiment, the washing liquid used is an acid solution. According to a third embodiment, the washing liquid is a permanganate solution or a mixture of a solution of a lye and a permanganate solution.
10 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kaasun syöttöputkea huuhdellaan putken yläpäähän sijoitetun huuhtelujärjestelmän avulla, jolloin katkaistu syöttöputki ympäröidään kaasutiiviillä vesilukolla, johon huuhteluneste syötetään; katkaisukohdassa putken yläreuna on muodostettu lovetuksi, jotta huuhteluneste valuu tasaisesti pitkin putken sisäpintaa.According to one embodiment of the invention, the gas feed pipe is flushed by means of a flushing system located at the top of the pipe, the truncated feed pipe being surrounded by a gas-tight water trap into which the flush liquid is supplied; at the point of intersection, the upper edge of the tube is formed as a notch so that the flushing fluid flows uniformly along the inner surface of the tube.
1515
Keksintö kohdistuu myös laitteistoon prosessin poistokaasussa olevan vesihöyryn tiivistämiseksi ja kaasun pesemiseksi kaasun, kiintoaineen ja nestepisaroiden muodossa olevista epäpuhtauksista. Laitteistolle on tyypillistä, että laitteistoon kuluu syöttöputki, jonka yläosaan on liitetty ainakin 20 yksi suutinryhmä paineistetun pesunesteen syöttämiseksi vinosti alaspäin syöttöputkeen. Syöttöputki on alaosastaan yhdistetty venturipesuriin, joka on varustettu ainakin kahdella suutinryhmällä paineistetun pesunesteen syöttämiseksi vinosti alaspäin venturiin. Venturipesuri on alaosastaan yhdistetty väliputkeen ja tämä edelleen kaskadipesuriin, jota ympäröi 25 pesukammio. Kaasun poistoputki on toisesta päästään yhdistetty pesu-kammioon ja toisesta päästään pisaranerottimeen.The invention also relates to an apparatus for condensing water vapor in the process exhaust gas and for scrubbing the gas from impurities in the form of gas, solid and liquid droplets. The apparatus is characterized in that the apparatus is provided with a feed pipe having at its upper end at least one nozzle assembly for supplying a pressurized wash liquid downwardly to the feed pipe. The feed tube is connected at its lower end to a venturi, which is provided with at least two nozzle groups for obliquely feeding the pressurized wash liquid to the venturi. The vent washer is connected at its lower end to the intermediate pipe and then to the cascade washer, which is surrounded by a wash chamber. The gas outlet pipe is connected at one end to the wash chamber and at the other end to a droplet separator.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan syöttöputken yläosaan liitettyjen suutinryhmien määrä on kaksi.According to one embodiment of the invention, the number of nozzle groups connected to the top of the feed pipe is two.
Laitteistolle on tyypillistä, että syöttöputken yläosaan liitetty suutinryhmä muodostuu symmetrisesti syöttöputken poikkipintaan nähden sijoitetuista 30 6 suuttimista, joiden määrä on 3-8 ja jotka on yhdistetty pesunestettä syöttävään jakolaitteeseen.It is typical of the apparatus that the nozzle array connected to the upper part of the feed pipe is formed by symmetrically spaced nozzles 30 to 3-8 connected to a dispenser for supplying the washing liquid.
Edullisesti laitteiston syöttöputken yläosaan liitettyjen suutinryhmien alemmat 5 suuttimet ovat vaihesiirrossa ylempiin suuttimiin nähden.Preferably, the lower nozzles of the nozzle groups connected to the upper portion of the supply pipe of the apparatus are in phase displacement relative to the upper nozzles.
Laitteistossa venturin supistuvaan kartioon ja venturin kurkulle liitetyt suutin-ryhmät muodostuvat symmetrisesti venturin poikkipintaan nähden sijoitetuista suuttimista, joiden määrä on 2-6 ja jotka on yhdistetty pesunestettä to syöttävään jakolaitteeseen. Myös venturin kartioon liitetyn suutinryhmän suuttimet ovat tyypillisesti vaihesiirrossa venturin kurkun suuttimiin nähden.In the apparatus, the nozzle groups connected to the shrinking cone of the venturi and the throat of the venturi consist of a number of nozzles of 2-6 disposed symmetrically with respect to the venturi cross-section and connected to a dispenser for supplying the washing liquid to. Also, the nozzles of the nozzle array connected to the venturi cone are typically phase displaced relative to the venturi throat nozzles.
Edullisesti syöttöputken yläosaan ja venturiin liitettyjen suutinryhmien suuttimet on suunnattu vinosti alaspäin kulmassa 25 - 350 vaakatasoon nähden.Preferably, the nozzles of the nozzle groups connected to the top of the inlet pipe and the venturi are inclined downwardly at an angle of 25 to 350 horizontal.
1515
Laitteiston erään suoritusmuodon mukaan syöttöputkeen on suutiryhmien yläpuolelle sijoitettu huuhtelujärjestelmä, joka muodostuu katkaistusta syöttöputkesta ja sitä ympäröivästä kaasutiiviistä nestelukosta, jolloin katkaisukohdassa syöttöputken yläreuna on muodostettu lovetuksi.According to one embodiment of the apparatus, the feed pipe is provided with a flushing system located above the nozzle groups, which consists of a truncated feed pipe and a surrounding gas-tight liquid lock, whereby the upper edge of the feed pipe is formed in a notch.
2020
KUVALUETTELOLIST OF FIGURES
Kuva 1 on kaaviokuva keksinnön mukaisesta laitteistosta, jolloin kapasiteetti on pieni, kuva 2A esittää yksityiskohtaisempaa halkileikkausta laitteiston yläosasta, 25 kuvat 2B ja 2C ovat poikkileikkauksia kuvasta 3A kohdista A-A ja B-B, kuva 3A on halkileikkaus laitteiston venturiosasta , kuvat 3A ja 3B ovat poikkileikkauksia kuvasta 4A kohdista A-A ja B-B, kuva 4 on halkileikkaus laitteiston alaosasta, kuva 5A esittää yksityiskohtaisempaa halkileikkausta laitteiston alaosasta, 30 johon on sijoitettu useampia kaskadiputkia, kuva 5B on poikkileikkaus kuvasta 5A, ja kuvassa 6 on kaaviokuva vesifilmin muodostamistavasta kaasuputkeen.Fig. 1 is a schematic view of the apparatus according to the invention with a low capacity, Fig. 2A shows a more detailed sectional view of the top of the apparatus, Figs. 2B and 2C are cross-sectional views of AA and BB, Fig. 3A is a sectional view of the venturi Figure 4A is a sectional view of the bottom of the apparatus, Figure 5A is a more detailed sectional view of the bottom of the apparatus 30 in which multiple cascade tubes are disposed, Figure 5B is a cross-sectional view of Figure 5A, and Figure 6 is a schematic view of
77
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Metallien valmistukseen liittyvästä hydrometallurgisesta prosessista tuleva kaasu voi sisältää runsaastikin, jopa, yli puolet tilavuudestaan vesihöyryä. 5 Kaasu on yleensä peräisin monesta, jopa monesta kymmenestä reaktorista, joista tuleva kaasu voidaan yhdistää käsiteltäväksi keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla. Pestävät kaasut koostuvat esimerkiksi liuotusreaktoreilla liuotukseen käytettävän ilman ylimäärästä, reagoineen ilman typestä sekä näiden mukanaan tuomasta vesihöyrystä. Kaasu voi 10 sisältää myös reaktoreilta esimerkiksi tuuletuskaasujen mukana kulkeutuneita liuospisaroita. Myös kiintoainetta kulkee kaasun mukana pieninä hiukkasina. Kiintoaine voi olla prosessin lähtömateriaalia kuten rikastetta tai lopputuotetta kuten esimerkiksi rikkiä. Hydrometallurgisten prosessien kaasun lisäksi keksintö kohdistuu myös muista käsittelyistä 15 tulevaan kaasuun, joka sisältää runsaasti kosteutta. Tällainen on esimerkiksi granuloinnista tuleva kaasu, jonka lämpötila on tyypillisesti luokkaa 100° C tai alle, koska kaasun mukana tuleva ulkoilma tunnetusti jäähdyttää kaasua.The gas from the hydrometallurgical process involved in the production of metals may contain high amounts, even more than half of its volume, of water vapor. The gas is generally derived from many, if not many, tens of reactors, from which the gas can be combined for treatment by the process and apparatus of the invention. The scrubbing gases consist, for example, of excess air used for leaching in the leaching reactors, nitrogen from the reacted air, and the water vapor they bring with them. The gas may also contain droplets of solution carried from the reactors, for example, with the venting gases. Also, the solid travels with the gas as small particles. The solid may be the starting material of the process, such as concentrate, or the end product, such as sulfur. In addition to the gas of hydrometallurgical processes, the invention also relates to a gas which is rich in moisture and is derived from other treatments. This is the case, for example, of gas from granulation, typically at a temperature of about 100 ° C or less, since the gas supplied with the gas is known to cool the gas.
Kaasunkäsittelyn tarkoituksena on siis pienentää tuntuvasti kaasumäärää 20 poistamalla siitä vesihöyryä ja samalla pestä kaasu puhtaaksi epäpuhtauksista. Kaasu pestään pesunesteellä, joka on kaasussa olevien epäpuhtauksien mukaan joko emäksistä, hapanta tai neste voi olla esimerkiksi permanganaattiliuos. Emäksistä pesunestettä käytetään happokompo-nenttien pesuun, happamalla pestään pois metallijäämiä ja kun kaasussa on 25 mukana esimerkiksi arsiinia, sitä voidaan poistaa permanganaattipitoisella pesunesteellä. Pesuliuos voi myös olla emäksisen ja permanganaatti-liuoksen seos. Permanganaatti on edullisesti kaliumpermanganaatti.The purpose of the gas treatment is thus to significantly reduce the amount of gas 20 by removing water vapor therefrom and at the same time to purge the gas of impurities. The gas is washed with a washing liquid which, depending on the impurities in the gas, is either alkaline, acidic or the liquid can be, for example, a solution of permanganate. The alkaline wash liquid is used to wash the acid components, the acid is washed to remove metal residues, and when the gas contains, for example, arsine, it can be removed with a permanganate-containing wash. The wash solution may also be a mixture of a basic and a permanganate solution. The permanganate is preferably potassium permanganate.
Kuvassa 1 nähdään pesutapahtumassa käytettävä laitteisto. Kaasunkäsit-30 telyyn tulevan kaasun lämpötila on usein luokkaa 90 - 100°C, mutta laitteisto soveltuu myös autoklaavista tulevien kaasujen käsittelyyn. Kaasu johdetaan olennaisesti pystysuoraan sijoitetussa syöttöputkessa 1 virtaamaan alaspäin, δ jolloin sille suoritetaan ensimmäisessä vaiheessa esijäähdytys. Esijäähdytysvaiheessa yli puolet ja tyypillisesti 3A jäähdytykseen käytettävästä nestemäärästä suihkutetaan suutinryhmien 2 ja 3 kautta jäähdytettävään kaasuun. Edullisesti suutinryhmien määrä on kaksi, mutta kuitenkin 5 vähintään yksi. Jäähdytykseen käytettävä pesuneste on noin huoneenlämpötilassa. Jäähdytykseen ja pesuun käytettävän pesunesteen määrä säädetään sellaiseksi, että laitteistosta ulkoilmaan poistuvan kaasun lämpötila on mahdollisimman matala, jotta myös siihen jäävän vesihöyryn määrä on pieni. Edullisesti lämpötila on korkeintaan 40° C. Käsiteltävä ίο kaasun nopeus putkessa on luokkaa 10-15 m/s, ja niitä kohti suihkutettavan pesunesteen paine on säädetty olemaan luokkaa 2-15 bar.Figure 1 shows the equipment used in the washing process. The temperature of the gas entering the scrubber 30 is often in the range of 90-100 ° C, but the apparatus is also suitable for handling autoclave gases. The gas is conducted in a substantially vertically positioned feed pipe 1 to flow downwards, whereby it is preconditioned in a first step. In the pre-cooling step, more than half, and typically 3A, of the amount of liquid used for cooling is injected through nozzle groups 2 and 3 into the gas to be cooled. Preferably, the number of nozzle groups is two, but still at least one. The washing liquid used for cooling is about room temperature. The amount of washing liquid used for cooling and washing is adjusted so that the temperature of the gas leaving the plant to the open air is kept as low as possible, so that the amount of water vapor remaining therein is also small. Preferably, the temperature is 40 ° C or less. The gas to be treated has a velocity in the range of 10-15 m / s, and the pressure of the wash liquid sprayed therewith is set at 2-15 bar.
Esijäähdytetty kaasu johdetaan seuraavaksi toiseen jäähdytysvaiheeseen, joka tapahtuu venturipesurissa 4, jossa kaasuun suihkutetaan loppu jääh-15 dytyksessä käytettävästä pesunesteestä 4 suutinryhmien 5 ja 6 kautta. Ylempi suutinryhmä 5 on sijoitettu venturin 4 supistuvan kartion 7 kohdalle ja alempi suutinryhmä 6 venturikurkun 8 kohdalle. Pesunesteen paine on samaa luokkaa kuin ensimmäisessä jäähdytysvaiheessa. Venturin ja siihen sijoitettujen suutinryhmien avulla kaasua jäähdytetään edelleen sekä myös 20 suoritetaan kaasun esipesu. Venturi on edullista mitoittaa niin, että kaasun nopeus nousee venturikurkussa vähintään viisinkertaiseksi verrattuna kaasun nopeuteen syöttöputkessa.The pre-cooled gas is then led to a second cooling step, which takes place in a venturi scrubber 4, in which the remainder of the washing liquid 4 used for cooling is sprayed through nozzle groups 5 and 6. The upper nozzle assembly 5 is positioned at the tapering cone 7 of the venturi 4 and the lower nozzle assembly 6 at the venturi 8. The pressure of the washer fluid is of the same order as in the first cooling step. The venturi and the nozzle groups located therein further cool the gas and also perform a pre-scrubbing of the gas. It is advantageous to dimension the venturi so that the velocity of the gas in the venturi increases at least five times that of the gas in the inlet pipe.
Venturipesurin 4 jälkeen kaasu syötetään väliputken 9 kautta varsinaiseen 25 kaasunpesuvaiheeseen, jolloin kaasu syötetään kaskadipesurin 10 kautta pesunestettä sisältävään kammioon 11. Yleensä kaskadipesurissa on useita kaskadiputkia, mutta kuvan 1 mukainen tapaus esittää pienelle kapasiteetille tarkoitettua laitteistoa, jossa on vain yksi kaskadiputki, jonka kautta koko kaasumäärä syötetään pesukammioon. Kaskadiputkien lukumäärä riippuu 30 kaasumäärästä, kapasiteetista, siten, että kapasiteetin kasvaessa kaskadiputkien määrää lisätään. Periaatteena on, että suuttimen purkausaukko on maksimissaan 300 mm, ja kun tämä ei riitä käsiteltävälle kaasumäärälle, 9 putkien määrää lisätään. Kaskadiputki muodostuu yleensä sisemmästä suuttimesta 12 ja ulommasta kaasun suunnanmuutosputkesta 13 sekä sisempään putkeen kiinnitetystä lautasmaisesta törmäyslevystä 14.After the vent scrubber 4, the gas is fed through the intermediate pipe 9 to the actual scrubbing stage 25, whereby the gas is fed through the cascade scrubber 10 to the chamber containing the scrubbing liquid, but generally the cascade scrubber has several is fed into the wash chamber. The number of cascade tubes depends on the amount of gas, capacity, so that as the capacity increases, the number of cascade tubes is increased. The principle is that the outlet of the nozzle is a maximum of 300 mm, and when this is not sufficient for the amount of gas to be treated, the number of pipes 9 is increased. The cascade duct generally consists of an inner nozzle 12 and an outer gas reversing tube 13 and a plate collision plate 14 attached to the inner tube.
5 Keksinnön mukaisessa tapauksessa kaskadiputki on mitoitettu siten, että kaasun ja sekä sen mukana tulevan pesunesteen nopeus on luokkaa 30 -50 % kaasun nopeudesta venturikurkussa 8. Pesukammion alaosa eli nesteosa 15 mitoitetaan siten, että nesteen lämpötila pysyy lähes vakiona tai tarpeen vaatiessa kammion alaosa varustetaan jäähdytyslaitteilla. Kammion ίο yläosa 16 eli kaasutila muodostetaan riittävän laajaksi, jotta saadaan aikaan kaasun hidas poistumisnopeus, esimerkiksi alle 1 m/s. Kaasutila muodostetaan myös riittävän korkeaksi, jolloin vältetään pesunesteen roiskuminen kaasun noustessa pesukylvystä. Kaskadipesuri on tehokas erityisesti pölyn poistossa kaasusta.In the case of the invention, the cascade duct is dimensioned so that the velocity of the gas and the washing liquid supplied with it are in the order of 30 -50% of the velocity of the gas in the venturi 8. The lower part of the washing chamber or liquid part 15 is dimensioned so that the liquid temperature remains almost constant. . The upper part 16 of the chamber ίο, i.e. the gas space, is formed wide enough to provide a slow gas exit rate, for example less than 1 m / s. The gas space is also set high enough to avoid splashing the washing liquid as the gas rises from the wash bath. The cascade scrubber is particularly effective in removing dust from the gas.
1515
Puhdas kaasu, josta suurin osa nesteistä on poistettu, johdetaan poistoputkea 17 myöten pisaraerottimeen 18, jossa pisaroiden erotus tapahtuu esimerkiksi tunnettua tekniikkaa käyttämällä. Pisaranerotuksen jälkeen kaasu poistetaan ympäristöön. Pisaranerotuksessa kaasusta erotetut 20 nestepisarat johdetaan takaisin nestekiertoon (ei tarkemmin kuvassa).The pure gas, from which most of the liquids have been removed, is led down the outlet pipe 17 to the droplet separator 18, where the droplets are separated, for example, by known technology. After the droplet separation, the gas is removed to the environment. In droplet separation, the droplets of liquid 20 separated from the gas are recycled to the liquid circuit (not shown in detail).
Pesukammiosta 11 otetaan pesunestettä kiertoon, jolloin se johdetaan joko kokonaan tai osittain puhdistukseen. Pesuneste jäähdytetään ja syötetään pumppujen kautta edellä kuvatuille suutinryhmille kaasun jäähdytykseen.From the washing chamber 11, the washing liquid is recycled, whereupon it is completely or partially passed for cleaning. The washer fluid is cooled and fed through pumps to the nozzle groups described above for gas cooling.
2525
Kuvassa 2A on esitetty tarkemmin kaasun syöttöputki 1 ja siihen asennetut esijäähdytyksen suutinryhmät 2 ja 3, joihin pesuneste syötetään jakolait-teesta, esimerkiksi syöttöputkea ympäröivistä rengasmaisista jakoputkista 19 ja 20. Kuvan mukaisesti ylempi suutinryhmä 2 muodostuu neljästä 30 suuttimesta 21, mutta kun pesurin kapasiteetti on kuvan tapausta suurempi, on selvää, että suuttimien lukumäärä on suurempi. Suuttimet on suunnattu alaspäin, edullisesti kulmassa 25 - 35° vaakatasoon nähden. Kun suuttimet 10 on suunnattu jonkin verran kaasun virtauksen suuntaan, nestesuihkut eivät muodosta kaasun virtausta vastustavaa ’’painelukkoa”, kuten tapahtuu tekniikan tason mukaisessa laitteistossa. Kuten kuvan 2B poikkileikkauksesta nähdään, suuttimet ovat 90° kulmassa toisiinsa nähden. Kuvassa 5 suuttimien lukumäärä on neljä, mutta se voi olla myös jokin muu välillä 3-8, jolloin niiden kulma toisiinsa nähden on välillä 120 - 45°. Kaikissa tapauksissa suuttimet on sijoitettu symmetrisesti syöttöputken poikkipintaan nähden. Suuttimista tulevat nestesuihkut on kohdistettu syöttöputken keskelle eli syöttö ei tapahdu tangentiaalisesti.Figure 2A shows in more detail the gas supply pipe 1 and the pre-cooling nozzle groups 2 and 3 mounted therein, to which the washing liquid is fed from a dispenser, for example the annular manifolds 19 and 20 surrounding the supply pipe. larger than the case, it is clear that the number of nozzles is greater. The nozzles are directed downwards, preferably at an angle of 25 ° to 35 ° to the horizontal. When the nozzles 10 are slightly oriented in the direction of gas flow, the liquid jets do not form a "pressure lock" to resist gas flow, as occurs in prior art equipment. As shown in the cross-section of Figure 2B, the nozzles are at an angle of 90 ° to each other. In figure 5, the number of nozzles is four, but it can also be any other between 3 and 8, with an angle of 120 to 45 ° to each other. In all cases, the nozzles are disposed symmetrically with respect to the cross section of the feed pipe. The liquid jets from the nozzles are aligned in the center of the feed pipe, i.e. the feed is not tangential.
1010
Esijäähdytyksen alempi suutinryhmä 3 on muodostettu myös neljästä suuttimesta 22, jotka on myös suunnattu alaspäin, edullisesti kulmassa 25 -35°, ja kuten poikkileikkauksesta 2C nähdään, ne ovat myös 90° kulmassa toisiinsa nähden. Vertaamalla poikkileikkauksia 2B ja 2C nähdään myös, että 15 alemman suutinryhmän suuttimet 22 eivät ole kaasun syöttöputkessa samassa kohdassa kuin ylemmän suutinryhmän suuttimet 21, vaan ne on sijoitettu ylempien suuttimien väliin eli tässä tapauksessa on 45° vaihesiirto vaakatasossa ylempiin suuttimiin nähden. Myös alemman suutinryhmän suuttimiin pätee edellä todettu, eli suuttimien lukumäärä voi vaihdella 20 vastaavasti kuten ylemmänkin ryhmän, siten että kummankin ryhmän suuttimien määrä on sama.The lower pre-cooling nozzle assembly 3 is also formed of four nozzles 22 which are also directed downwardly, preferably at an angle of 25 ° to 35 ° and, as seen in cross section 2C, are also at an angle of 90 ° to each other. Comparison of the cross-sections 2B and 2C also shows that the nozzles 22 of the lower nozzle group 15 are not in the same position as the nozzles 21 of the upper nozzle group, but are positioned between the upper nozzles, i.e. in this case a 45 ° phase shift to the upper nozzles. The same applies to the nozzles of the lower nozzle group, that is, the number of nozzles may vary, as in the upper group, so that the number of nozzles in each group is the same.
Kaasun jäähdytys jatkuu venturipesurissa 4, johon kaasun syöttöputki 1 on yhdistetty. Kuvassa 3A venturin yläosassa on alaspäin supistuva kartio 7 25 ennen varsinaista venturin kurkkua 8, jossa venturin poikkileikkaus on pienimmillään. Myös venturissa pesunesteellä tapahtuva toisen vaiheen jäähdytys on edullista suorittaa kahdessa osassa venturia ympäröivistä rengasmaisista jakoputkista 23 ja 24. Tällöin ensimmäinen osa pesunesteestä syötetään venturin kurkun yläpuolella olevaan supistuvaan kartioon 7 30 ylemmän suutinryhmän 5 kautta, joka muodostuu useammasta suuttimesta 25 kautta. Kuvan 3B tapauksessa suuttimien määrä on 3, mutta se voi luonnollisesti olla erilainenkin, esimerkiksi välillä 2 - 6. Suuttimet on tässäkin 11 tapauksessa jaettu tasaisesti venturikartion poikkipinnalle niin, että kun niiden lukumäärä on kolme, niiden välinen kulma on 120°. Suuttimet on suunnattu alaspäin, edullisesti kulmassa 25 - 35° vaakatasoon nähden. Suuttimet on myös sijoitettu symmetrisesti venturin poikkipintaan nähden.The cooling of the gas continues in the venturi washer 4 to which the gas supply pipe 1 is connected. In Fig. 3A, the top of the venturi has a downwardly tapering cone 7 25 before the actual venturi throat 8, where the venturi has a minimum cross-section. Also, the second stage cooling of the washer fluid with the washing fluid is preferably carried out in two portions of the annular manifolds 23 and 24 surrounding the venturi, whereby the first part of the washer fluid is supplied to the tapered cone 7 30 over the venturi throat. In the case of Fig. 3B, the number of nozzles is 3, but it can of course be different, for example between 2 and 6. In these 11 cases, too, the nozzles are evenly distributed over the cross-section of the ventricular cone. The nozzles are directed downwards, preferably at an angle of 25 ° to 35 ° to the horizontal. The nozzles are also disposed symmetrically with respect to the venturi cross-section.
55
Toisen jäähdytysvaiheen, joka samalla on myös kaasun ensimmäinen pesuvaihe, alempi suutinryhmä 6 on sijoitettu venturin kurkkuun 8. Alempi suutinryhmä 6 muodostuu myös useammasta suuttimesta 26, joiden määrä on edullisesti välillä 2-6. Kuvassa 3C suuttimien lukumäärä on kolme, ίο Suuttimet on myös tässä, kuten kaikissa aikaisemmissakin tapauksissa suunnattu alaspäin, edullisesti kulmassa 25 - 35°, ja kuten poikkileikkauksesta 3C nähdään, ne ovat myös 120° kulmassa toisiinsa nähden. Vertaamalla poikkileikkauksia 3B ja 3C nähdään myös, että alemman suutinryhmän suuttimet 26 eivät ole kaasun syöttöputkessa samassa kohdassa kuin 15 ylemmän suutinryhmän suuttimet 25, vaan ne on sijoitettu ylempien suuttimien väliin eli ne ovat vaihesiirrossa venturikartion suuttimiin nähden.The lower nozzle assembly 6 of the second cooling step, which is also the first gas washing step, is located in the venturi throat 8. The lower nozzle assembly 6 also consists of a plurality of nozzles 26, preferably in the range of 2 to 6. In Fig. 3C, the number of nozzles is three, the nozzles are here, as in all previous cases, pointing downwards, preferably at an angle of 25 ° to 35 °, and as shown in 3C, they are also at an angle of 120 ° to each other. Comparison of the cross-sections 3B and 3C also shows that the lower nozzle group nozzles 26 are not in the same position as the upper nozzle group nozzles 25 in the gas inlet pipe, but are disposed between the upper nozzles, i.e. they are phase displaced with respect to the ventricular cone nozzles.
Normaalisti edellä kuvatun tapainen venturi toimii suurilla kaasun nopeuksilla, jolloin kaasu aiheuttaa kuristuskohdassa oleviin pesuvesireikiin 20 imun ja hajottaa vettä pieniksi pisaroiksi, minkä vuoksi ei tarvita suurta vesipainetta. Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteistossa käytetään kuitenkin pesunesteelle melko suurta painetta, jolloin muodostuu pientä nestesumua sisältävä nestesuihku, jolla on voimaa tunkeutua kaasuvirtauksen keskustaan ja ylikin. Tällaisessa tapauksessa nestesuihkut 25 eivät saa olla täysin poikittain kaasuvirtaan, koska silloin syntyy aiemmin mainittu, värähtelyä aiheuttava ns. painelukko.Normally, a venturi of the type described above operates at high gas velocities, whereby the gas causes suction in the wash water holes 20 at the throttle and degrades the water into small droplets, which eliminates the need for high water pressure. However, the method and apparatus of the present invention utilize a fairly high pressure on the washer fluid to form a jet of liquid containing a small amount of liquid mist, which has the power to penetrate the center of the gas flow and beyond. In such a case, the liquid jets 25 must not be completely transverse to the gas stream, as this will produce the so-called oscillating so-called. pressure lock.
Venturi laajenee kurkun jälkeen asteittain kurkun alapuolisena kartioputkena 27 siten, että putken alapää, joka on yhdistetty kaskadipesurin suutinputkeen 30 12 väliputkeen 9 avulla, on halkaisijaltaan 50 - 100 % syöttöputken halkai sijasta. Kuvassa 4 on esitetty tarkemmin kaasun toinen pesuvaihe, joka muodostuu kaskadipesurista 10 ja sitä ympäröivästä pesukammiosta 11.The venturi gradually expands after the throat as a conical tube 27 below the throat such that the lower end of the tube connected to the nozzle tube 30 12 of the cascade scrubber by means of the intermediate tube 9 is 50-100% in diameter instead of the inlet tube. Figure 4 shows in more detail the second gas scrubbing step consisting of a cascade scrubber 10 and a surrounding washing chamber 11.
1212
Kaasun väliputki 9 on yhdistetty sisempään suutinputkeen 12, johon on myös kiinnitetty pisarointi aiheuttava törmäyslevy 14. Suutinputki on kartiomaisesti kapeneva ja alaosastaan, törmäyslevyn alapuolelta, yhdistetty suutinputkea ympäröivään ulkoputkeen 13. Kaskadiputki on sijoitettu pesukammioon siten, 5 että pesukammion nestepinta 28 on suunnilleen samalla korkeudella kuin suutinputken alapää. Kaasu ja sen mukana tuleva pesuneste purkautuvat kammion alaosaan 15.The gas intermediate tube 9 is connected to the inner nozzle tube 12, which is also fitted with a drop collision plate 14. The nozzle tube is tapered and at its lower end, below the collision plate, is connected to the outer tube 13 surrounding the nozzle tube. the lower end of the nozzle tube. The gas and the accompanying washing liquid are discharged into the lower chamber 15.
Kaasun mukana pesukammioon purkautunut pesuneste ja kaasusta erotettu ίο vesi sekä kaasussa olleet nestepisarat ja kiintoainepartikkelit jäävät pesukammioon ja puhdistunut kaasu virtaa kammion yläosaan eli kaasutilaan 16. Kaasutilasta kaasu poistetaan poistoputken 17 kautta pisara-erottimeen 18 ja sieltä edelleen ulkoilmaan. Jäähdytys- ja pesulaitteiston läpi vihaavan kaasun paineensäätö hoidetaan pisaraerottimen jälkeen sijoitetulla is puhaltimella (ei tarkemmin kuvassa), jolloin laitteisto toimii alipaineessa.The gas discharged into the scrubbing chamber and the water separated from the gas, as well as the liquid droplets and solids in the gas, remain in the scrubbing chamber and the purified gas flows into the upper chamber or gas space 16. The gas is discharged through the outlet 17 to the droplet separator 18. The pressure regulation of the hating gas through the cooling and washing system is performed by an is blower located below the droplet separator (not shown in detail), whereby the system operates under reduced pressure.
Kuvissa 5A ja 5B nähdään esimerkki keksinnön mukaisen laitteiston alaosasta, jossa kaskadisuuttimien määrää on lisätty kapasiteetin kasvaessa.Figures 5A and 5B show an example of the lower part of the apparatus according to the invention, in which the number of cascade nozzles is increased as the capacity increases.
2020
Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto muodostuu useammasta eri vaiheesta, jolloin kaasun jäähdytys tapahtuu pääosin kaasuun suunnattujen pesunestesuihkujen avulla ja kaasun pesu sekä venturipesurissa että kaskadipesurissa, jotka pesuvaiheet täydentävät toisiaan hyvän loppu-25 tuloksen aikaansaamiseksi. On selvää, että kun jäähdytykseen ja pesuun käytetään pesunestettä, joka voi olla emäksinen tai hapan, jäähdytys ja pesu eivät ole vain fysikaalisia ilmiöitä, vaan pesuneste valitaan siten, niissä tapahtuu myös koko ajan haluttuja kemiallisia reaktioita kaasun puhdistamiseksi.The method and apparatus according to the invention consist of several stages, in which the cooling of the gas is effected mainly by jets of scrubbing liquid directed to the gas and washing of the gas in both a venturi scrubber and a cascade scrubber, which complement each other for a good final result. It will be appreciated that when washing and washing liquids, which may be basic or acidic, are used for cooling and washing, cooling and washing are not only physical phenomena, but the washing liquid is so selected that they also undergo the desired chemical reactions all the time.
3030
Kuvassa 6 on esitetty eräs edullinen tapa kaasun syöttöputken 1 sisäpinnan huuhtelemiseksi, jolloin estetään kiintoainehiukkasten tarttuminen putken 13 pinnalle. Sisäpinnan huuhtelujärjestelmä 29 sijoitetaan ylimmän jäähdytys-suutiryhmän (ei kuvassa) yläpuolelle. Kaasuputki on katkaistu ja katkaisu-kohtaa ympäröi vesi- ja kaasutiivis vesilukko 30, johon huuhteluneste 31 syötetään. Jos kaasun sisältämä pölymäärä on pieni, voidaan huuhtelu-5 nesteenä käyttää kierrossa olevaa pesunestettä, mutta jos pölymäärä on suuri, on edullista käyttää puhdasta vettä. Katkaisukohdassa putken yläreuna 32 on muodostettu lovetuksi, ns. sahalaitaiseksi, josta huuhtelu-neste valuu tasaisesti putken reunoja pitkin alaspäin.Figure 6 shows a preferred way of flushing the inner surface of the gas supply pipe 1, thereby preventing the solid particles from sticking to the surface of the pipe 13. The inner surface flushing system 29 is positioned above the top cooling nozzle assembly (not shown). The gas pipe is cut off and the cut-off point is surrounded by a water and gas tight water trap 30 to which the flushing fluid 31 is fed. If the amount of dust contained in the gas is small, the washing liquid in circulation may be used as the flushing liquid, but if the amount of dust is large, clean water is preferred. At the cut-off point, the upper edge 32 of the tube is formed as a notch, so-called. serrated, from which the flushing fluid flows downwardly along the pipe edges.
10 ESIMERKKI10 EXAMPLES
Kloridiliuotusreaktoriin, jossa oli sekoitus, syötettiin kuparirikastetta (Cu 28.6 %, Fe 30.1 %, Zn 2.4 % ja Pb 0.35 %) ja ilmaa. Reaktorista poistui hönkäkaasua 95 °C:n lämpötilassa.Copper concentrate (Cu 28.6%, Fe 30.1%, Zn 2.4% and Pb 0.35%) and air were fed to the stirred chloride reactor. The reactor was evacuated at 95 ° C.
is Hönkäkaasu jäähdytettiin ja pestiin keksinnön mukaisessa kondensoivassa venturipesurissa lipeäliuoksella. Pesuliuoksen pH säädettiin lipeäliuoksella arvoon 6 - 8 ja poistuvan kaasun lämpötila liuoskierrolla. Pesuliuos kiersi lämmönvaihtimen kautta. Lämmönvaihtimesta saatiin energiaa talteen. Jäähdytettäessä kondensoitui 200 kg/h vettä.The carbon monoxide gas was cooled and washed in a condensing venturi scrubber according to the invention with brine. The pH of the wash solution was adjusted to 6-8 with the brine solution and the temperature of the effluent gas through the solution circulation. The washing solution circulated through the heat exchanger. Energy was recovered from the heat exchanger. Upon cooling, 200 kg / h of water condensed.
2020
Pesusta poistuva kaasu:Exhaust gas from washing:
Virtaus 914m3/hFlow rate 914m3 / h
Lämpötila 40 °CTemperature 40 ° C
Kosteus 7.2 % 25Humidity 7.2% 25
Epäpuhtauspitoisuudet:the concentration of impurities:
Cl 0.26 mg/m3 Cu <0.02 mg/m3 Zn <0.02 mg/m3 30 Pb <0.02 mg/m3 14Cl 0.26 mg / m3 Cu <0.02 mg / m3 Zn <0.02 mg / m3 30 Pb <0.02 mg / m3 14
Poistuvan kaasun epäpuhtauspitoisuudet ovat niin alhaiset, että kaasu voidaan poistaa vapaasti ulkoilmaan.The impurity contents of the exhaust gas are so low that the gas can be freely discharged into the open air.
Claims (21)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20080409A FI121409B (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Method and equipment for compressing the water in a process gas and washing the gas |
PCT/FI2009/050532 WO2009153404A1 (en) | 2008-06-19 | 2009-06-17 | Method and apparatus for condensing the water in process gas and scrubbing the gas |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20080409 | 2008-06-19 | ||
FI20080409A FI121409B (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Method and equipment for compressing the water in a process gas and washing the gas |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20080409A0 FI20080409A0 (en) | 2008-06-19 |
FI20080409A FI20080409A (en) | 2009-12-20 |
FI121409B true FI121409B (en) | 2010-11-15 |
Family
ID=39589284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20080409A FI121409B (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Method and equipment for compressing the water in a process gas and washing the gas |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI121409B (en) |
WO (1) | WO2009153404A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL2852452T3 (en) | 2012-01-12 | 2017-02-28 | Wärtsilä Moss As | Bottom-up scrubber |
ITMI20121893A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-07 | Innovation In Sciences & Technologi Es S R L | METHOD AND SYSTEM FOR MIXING GAS AND LIQUID FOR GRAVITATIONAL, PHYSICAL AND CHEMICAL COLLECTION OF COMPOUNDS |
FI20126379A (en) | 2012-12-27 | 2014-06-28 | Outotec Oyj | A method for scrubbing gas in a cascade type wet scrubber and a cascade scrubber |
FI126588B2 (en) * | 2013-08-20 | 2019-07-15 | Outokumpu Oy | Method for removing dust and sulphur oxides from process gases |
FR3014548B1 (en) * | 2013-12-11 | 2018-11-30 | Starklab | PROVIDING THE PRODUCTION OF AN AIR FLOW WHOSE TEMPERATURE IS CONTROLLED BY THERMAL EXCHANGE WITH A LIQUID AND WITH DIRECT CONTACT OF THE AIR FLOW AND THE FLUID |
MA40912A (en) * | 2014-11-06 | 2017-09-12 | Starklab | DEVICE FOR THE PRODUCTION AND TREATMENT OF A GAS FLOW THROUGH A VOLUME OF LIQUID, INSTALLATION AND PROCESS IMPLEMENTING THIS DEVICE |
CN111102207B (en) * | 2019-12-31 | 2021-01-08 | 山西鑫途化工有限公司 | Desulfurization washing tank for exhaust-gas treatment |
FI131142B1 (en) * | 2021-06-23 | 2024-10-28 | Tm System Finland Oy | Method for cleaning moist exhaust gas and a cleaning arrangement |
GB2614248A (en) * | 2021-12-22 | 2023-07-05 | Edwards Ltd | Mist trap |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1254108A (en) * | 1968-05-08 | 1971-11-17 | British Titan Ltd Formerly Bri | Venturi scrubber |
SE454327B (en) * | 1984-10-17 | 1988-04-25 | Skf Steel Eng Ab | KIT AND INSTALLATION FOR COOLING AND PURIFICATION OF GAS FROM DUST |
FI103388B (en) * | 1997-08-29 | 1999-06-30 | Outokumpu Oy | Procedure for multi-stage gas washing and multi-stage washers for this purpose |
-
2008
- 2008-06-19 FI FI20080409A patent/FI121409B/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-06-17 WO PCT/FI2009/050532 patent/WO2009153404A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20080409A (en) | 2009-12-20 |
WO2009153404A1 (en) | 2009-12-23 |
FI20080409A0 (en) | 2008-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI121409B (en) | Method and equipment for compressing the water in a process gas and washing the gas | |
US4643742A (en) | Method for cooling gases and removing dust from them | |
CZ301242B6 (en) | Method for reducing entrainment of solids and liquids in vapor flow exiting separation vessel | |
US4469493A (en) | Method and apparatus for the purification of gases which contain solid and gaseous impurities | |
US20130319235A1 (en) | Rotating packed bed | |
JP4162488B2 (en) | Gas recovery system and method | |
JP2004528179A5 (en) | ||
JP4589927B2 (en) | A method for removing ammonia and dust from waste gas produced in the production of chemical fertilizers. | |
FI107518B (en) | Method and apparatus for cleaning or cooling gas | |
US7578871B2 (en) | Gas separation membrane with partial surfactant coating | |
JP2005536710A (en) | Method and apparatus for producing clean steam | |
KR910004124B1 (en) | Apparatus for gas/liquid seperation | |
EA036749B1 (en) | Submicron particle removal from gas streams | |
CZ193597A3 (en) | Multiple scrubber and method of complete purification of a gas | |
US5190665A (en) | Process and apparatus for removing carbon dioxide and stripping another component from a liquid stream | |
SE463155B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR PREPARATION OF GRANULATES | |
US5458789A (en) | Removal of organics from aqueous waste streams | |
JP7197732B2 (en) | Treatment of offgas from urea finishing | |
US6197093B1 (en) | Method and apparatus for the purification of waste gas of a drying apparatus | |
FI92471C (en) | Process for concentrating solutions | |
KR20080085161A (en) | An extraction device | |
US2676670A (en) | Process for the purification of gases | |
JPH0440054B2 (en) | ||
ITMI951323A1 (en) | WASHER-CONDENSER FOR GAS FLOWS AND VAPORS FROM INDUSTRIAL PROCESSES | |
RU2751613C1 (en) | Device for cleaning waste gases and a fertilizer production plant containing such a device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 121409 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |