Kuumien savukaasujen puhdistus partikkelijäähdyttimellä

Markku Orjala, Seppo Ruottu, Juha Huotari

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksen kohteena oli Suomessa patentoitu (mm. patentit 64997 ja 71071) vaiheistettuun polttoon ja partikkelijäähdyttimen käyttöön perustuva kuumien kaasujen puhdistusmenetelmä. Tavoitteena on sen hyödyntäminen paineistettuna prosessina. Simuloiduissa olosuhteissa tutkittiin menetelmän toimivuutta ja laitteiston kykyä puhdistaa polttokaasu tuhkasta, erityisesti kaasuturbiinikäytön vaatimuksia ajatellen. Koelaitteiston muodostavat 500 kW:n nestekaasupolttimella ja lisäaineiden syöttölaitteilla varustettu tulipesä, sulanerotussykloni, kiertomassapartikkelijäähdytin ja kiintoaineen erotussyklonit. Laitteistossa on paine-ero- ja lämpötilamittarit sekä savukaasun analysointilaitteisto. Prosessi toimi odotetulla tavalla ja sen kyky puhdistaa kuumasta savukaasusta epäorgaanisia yhdisteitä, erityisesti alkaliyhdisteitä, on hyvä. Suurin osa alkaleista erottui kaasuvirrasta sulasyklonissa. Kaasufaasin natrium ja kalium sitoutuivat kemiallisesti ja kondensoitumalla selvästi havaittavina kerrostumina kiertohiekkaan siten, että niiden pitoisuudet olivat korkeimmillaan 5000 mg/kg (Na) ja 5500 mg/kg (K). Syötetystä lyijy-yhdisteestä lyijy erottui reaktorissa lähes 100-prosenttisesti, mikä osoittaa reaktorin erottavan paitsi alkaleita myös eräitä raskasmetalleja tehokkaasti. Tutkimuksessa kehitettiin monifaasireaktorin laskennan teoriaa. Teoreettisen työn tulokset ovat tietokoneelle ohjelmoituna laskentamallina käytettävissä mm. partikkelijäähdytinprosessien simulointiin. Tutkitun prosessin malli parametroitiin koetulosten perusteella ja suoritetut laskennat vastaavat hyvin prosessin toiminnasta eri olosuhteissa mitattuja arvoja.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages138
ISBN (Print)951-38-3419-0
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number607
ISSN0358-5077

Keywords

  • high temperature
  • particles
  • cooling systems

Cite this

Orjala, M., Ruottu, S., & Huotari, J. (1989). Kuumien savukaasujen puhdistus partikkelijäähdyttimellä. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 607