DE3610942C2 - - Google Patents
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von
Schadstoffen aus Rauchgasen durch Zugabe eines SO x , HF, HCl
und NO x bindenden, feinkörnigen bzw. flüssigen Additivs zu
dem Rauchgas abströmseitig eines Dampfkessels, teilweise Umsetzung
des Additivs mit den im Rauchgasstrom enthaltenen
Schadstoffen in einem Reaktor, Abtrennen einer Grobfraktion
des Additivs vom Rauchgasstrom im Reaktor und/oder in einem
dem Reaktor nachgeschalteten Zyklon-Abscheider, Zusetzen der
abgetrennten Fraktion zum Rauchgasstrom zwischen Kessel und
Reaktor oder nach seinem Eintritt in den Reaktor und Abtrennen
des restlichen Additivs vom Rauchgas in einem Filter. Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Entfernung von
SO x , HF, HCl und NO x aus Rauchgasen mit einem Additiv, die
aus einem zylindrischen Behälter mit Rauchgaseintritts- und
-austrittsstutzen, nach innen ragenden Einbauten und einer
zentralen, mit Aufbauten bestückten, antreibbaren Welle
besteht.
Bei den bekannten Trocken-Rauchgasentschwefelungsverfahren
wird das schadstoffbindende, pulverförmige Additiv aus
z. B. Kalkhydrat, Calciumcarbonat oder Magnesiumoxid z. B. in
einer Mischdüse dem Rauchgas beigemischt und nach einer gewissen
Reaktionsstrecke wieder vom Rauchgas getrennt. Die
Berührungszeit zwischen Additiv und Rauchgas ist relativ kurz
und dementsprechend niedrig ist die Umsetzung des Additivs
und der Entschwefelungsgrad des Rauchgases. Dieser liegt in
der Größenordnung von 45%.
Zur Vergrößerung der Kontaktzeit zwischen Additiv und
Rauchgas sind Reaktoren mit festen Einbauten bekannt, die
sich jedoch relativ schnell zusetzen. Es wurde auch schon
vorgeschlagen, den Reaktor mit beweglichen Einbauten, insbesondere
mit einer vertikalen Schnecke auszurüsten. Diese
beweglichen Einbauten sollen eine Veränderung, insbesondere
Verlängerung der Verweilzeit der gröberen Additiv-Teilchen
ermöglichen und Ankrustungen an den Innenseiten des Reaktors
vermeiden. Tatsächlich kann aber die Umsetzung des Additivs
in diesem Reaktor nur unwesentlich gesteigert werden, weil
die gröberen, agglomerierten Teilchen mit dem Rauchgasstrom
nur unzureichend in Berührung kommen und die Reaktion bei
dem gröberen Korn nicht bis zum Korninneren fortschreiten
kann.
Aus der DE-OS 32 32 080 ist es bekannt, die in einem
Feststoffabscheider aus dem Rauchgas abgeschiedenen Zusatzstoffe
dem Brennstoff oder Rauchgas wieder beizugeben. Die
Rückführung in den Brennstoff ist nur beschränkt möglich,
da der Feuerungsbetrieb und die Kesselanlage nicht beeinträchtigt
werden dürfen. Darüber hinaus bedeutet die teilweise
Rückführung aller abgeschiedenen Feststoffe in das Rauchgas,
daß auch der weitgehend ausreagierte Feinanteil des
Additivs zurückgeführt wird und somit eine wachsende Additiv-Beladung
des Rauchgases nicht von einem entsprechenden Anstieg
der SO₂-Bindungskapazität begleitet ist.
Die DE-OS 24 37 750 gibt einen Zyklon für die Umsetzung
zwischen den Rauchgasschadstoffen und dem Additiv an. Die
mit dem Rauchgas in Berührung gebrachten Additiv-Teilchen
werden durch die Zyklonwirkung von dem Rauchgas wieder getrennt.
Das abgetrennte Additiv ist nicht ausreagiert und
soll im Kreislauf solange wieder in den Reaktor zurückgeführt
werden, bis eine genügende Absorptionsrate erreicht ist. In
der Praxis hat sich gezeigt, daß durch eine solche Rückführung
alleine weder die Ausnutzung des Additivs noch die
Schadstoffabscheidung aus dem Rauchgas wesentlich gesteigert
werden kann, da sich jedes Additiv-Teilchen schon nach einem
Zeitraum in der Größenordnung von 1 Sekunde mit einer Kruste
aus Reaktionsprodukt überzieht, die zu einem Stillstand der
Umsetzung führt, obgleich jedes Additiv-Teilchen noch zu
einem hohen Gewichtsanteil aus reaktionsfähigem Material besteht.
Bei diesem Verfahren werden die Additiv-Teilchen
praktisch nicht zerkleinert, da sie bei der Abscheidung im
Zyklon allenfalls schleifend mit der Zyklonwandung in Berührung
kommen.
Die DE-OS 26 15 828 gibt schließlich ein Verfahren zur
Rauchgasreinigung an, bei dem der mit Additiv beladene Rauchgasstrom
durch eine Rohrleitung mit mehreren Venturistrecken
geleitet wird. In den Venturistrecken erfolgt eine intensive
Verwirbelung des Additivs mit dem Rauchgas und dadurch eine
schnelle Umsetzung der Schadstoffe mit dem Additiv. Durch
die starke mechanische Beanspruchung tritt auch eine unvermeidliche
Zerkleinerung der Additiv-Partikel ein, die von
Vorteil ist. Die Zerkleinerungswirkung der Venturistrecken
auf das Additiv ist jedoch begrenzt. Das nach dem Passieren
mehrerer Venturistrecken in einem Filter abgeschiedene Additiv
ist daher nicht ausreagiert und wird in die Venturistrecken
wieder zurückgeführt. Das aus dem Prozeß abgezogene Additiv
ist ebenfalls noch nicht vollständig umgesetzt, da ein Teil
des gleichen Produkts in den Prozeß zurückgeführt wird und
somit noch reaktionsfähig sein muß. Das Verfahren führt daher
nicht zu einer maximalen Additivausnutzung und arbeitet mit
beträchtlichem Additivverbrauch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren
zur Schadstoffbeseitigung aus Rauchgasen zu schaffen, das
sich durch eine hohe Ausnutzung des Additivs auszeichnet.
Ferner soll ein Verfahren zur trockenen Rauchgasentschwefelung
geschaffen werden, bei dem eine im Vergleich zu bekannten
Trocken-Rauchgasreinigungsverfahren erhöhte Schadstoffentfernung
aus dem Rauchgas erreicht wird. Darüber hinaus
soll auch eine Vorrichtung für die Schadstoffentfernung aus
Rauchgasen geschaffen werden, die eine längere Verweilzeit
und eine größere Relativgeschwindigkeit gröberer Additiv-Teilchen
in dem Rauchgasstrom ermöglicht. Schließlich soll die
Reaktionsfähigkeit grober und/oder agglomerierter Additiv-Teilchen
in dem Reaktor gesteigert werden.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Additiv im Reaktor
durch Prallzerkleinerung mittels Armen mit schräg nach innen
gerichteten Leitschaufeln, die als Aufbauten einer zentralen antreibbaren
Welle vorgesehen sind, oder durch 180°-Umlenkungen
des Strömungskanals mehrfach reaktiviert wird, daß das
Rauchgas im Reaktor mit dem 10- bis 40fachen der zur Bindung
aller Schadstoffe stöchiometrisch erforderlichen Additiv-Menge
in Berührung gebracht wird und daß nach der Abscheidung
der Grobfraktion nur noch die stöchiometrisch erforderliche
Additiv-Menge oder etwas mehr als Feinfraktion im Rauchgas
verbleibt. Durch die Prallzerkleinerung im Reaktor wird der
Ausnutzungsgrad des Additivs infolge der wiederholten Zerstörung
der die Additiv-Teilchen umgebenden Reaktionsproduktkruste
wesentlich gesteigert. Die Rückführung der Grobfraktion
in die Reaktionszone ermöglicht den hohen stöchiometrischen
Überschuß des Additivs, der zu einem erhöhten Reinigungsgrad
des Rauchgases führt. Da als Feinfraktion nur etwa die stöchiometrische
Additivmenge auf das Filter gelangt, verlängern
sich im Vergleich zu überstöchiometrischer Filterbeaufschlagung
die Perioden zwischen den Filterabreinigungen. Die angestaute
Additivschicht auf dem Filter ist daher jeweils längere
Zeit dem Rauchgasstrom ausgesetzt und kann länger mit den
Schadstoffresten in dem durch die Additivschicht strömenden
Rauchgas nachreagieren als dies bei überstöchiometrischer
Beaufschlagung der Fall ist, die kürzere Abreinigungsintervalle
zur Folge hat. Durch diese Nachreaktion im Filter steigt der
im Reaktor erreichte hohe Ausnutzungsgrad des Additivs noch
weiter an. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die
Schadstoffreduzierung der Rauchgase im Reaktor auf etwa 80%
oder mehr verbessert und hinter dem Filter über 90% erreicht.
Dabei werden wie bei anderen Verfahren neben dem SO₂ auch
andere umweltbelastende Rauchgas-Verunreinigungen, wie SO₃,
HCl und HF aus dem Gas entfernt. Die im zurückgekehrten
Additiv enthaltende Flugasche unterstützt die Ab-/Adsorption
der Rauchgasverunreinigungen.
Nach der bevorzugten Ausführungsform wird die Grobfraktion
durch Verringerung der Geschwindigkeit des von oben
nach unten strömenden Rauchgasstroms vor dem Verlassen des
Reaktors abgetrennt. Die feinere Additiv-Fraktion wird mit
dem Rauchgasstrom aus dem Reaktor ausgetragen und in einem
nachgeschalteten Zyklon-Abscheider bis zu etwa dem stöchiometrisch
erforderlichen Wert von dem Gasstrom abgetrennt. Die
Abscheidung der Grobfraktion aus dem Rauchgasstrom im Reaktor
kann durch ein- oder mehrfache Umlenkung des Gasstroms auf
dieser Strecke verlangsamter Geschwindigkeit unterstützt
werden.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird zur Unterstützung der Reaktivierung
im Reaktor die aus dem Reaktor und dem ggfs. nachgeschalteten
Zyklon ausgetragene Additiv-Fraktion in einem Teilstrom des
zum Reaktor strömenden Rauchgases zerkleinert und der Rauchgasteilstrom
dabei mit der zerkleinerten Additiv-Fraktion
beladen und wieder mit dem anderen Teil des Rauchgases vereinigt.
Durch diese Zerkleinerung der zurückgeführten Fraktion
wird die Reaktionsfähigkeit dieses Anteils erhöht, da
nicht umgesetztes Additiv aus dem Korninneren freigelegt und
für die Umsetzung zugänglich wird. Selbstverständlich ist es
auch möglich, die Grobfraktion zunächst zu zerkleinern und
dann dem zu entschwefelnden Rauchgasstrom oder einem Teil
davon zuzusetzen. Man kann zusammen mit der in dem Reaktor
bzw. dem Zyklon-Abscheider abgezogenen Fraktion auch frisches
Additiv und ggfs. einen Teil der in dem Filter abgetrennten
Additiv-Fraktion zerkleinern und dem Reaktor wieder zuzuführen.
Auf diese Weise wird zugleich eine Mischung der zerkleinerten
Grobfraktion des Additivs mit frischem Additiv erreicht. Eine
Rückführung eines Teils der Feinfraktion aus dem nachgeschalteten
Filter wird man nur in Sonderfällen vornehmen, z. B.
während der Anfahrperiode, da dieser Anteil - wie oben dargelegt - bereits weitgehend ausgenutzt ist. Wie weiter unten
ausgeführt wird, hat es der Betriebsmann in der Hand, den im
Reaktor und Zyklon-Abscheider abgeschiedenen Grobanteil zu
vergrößern oder zu verringern, so daß er das gewünschte Verhältnis
von zurückgeführtem zu frischem Additiv ohne Zuhilfenahme
von Feinanteil aus dem Filter erreicht. Die Mahlung kann in
einer Sichter-Mühle erfolgen. Die zurückgeführte Fraktion
wird zweckmäßigerweise auf eine Feinheit von 20 bis 5 µm
gemahlen.
Vorzugsweise wählt man das Gewichtsverhältnis des zurückgeführten
Additivs zu dem in den Reaktor eingeführten frischen
Additiv in dem Bereich von 3 : 1 bis 30 : 1, insbesondere in dem
Bereich von 5 : 1 bis 20 : 1. Ein typisches Gewichtsverhältnis
liegt bei etwa 10 : 1. Das hohe Rückführverhältnis beruht auf
der noch relativ hohen Reaktionsfähigkeit der zerkleinerten
rückgeführten Fraktion und führt in dem Reaktor zu einer
hohen Additiv-Konzentration im Rauchgas, die ihrerseits für
eine hohe Schadstoffbindung günstig ist. Im allgemeinen bringt
man das zu reinigende Rauchgas mit einer Additiv-Menge in Berührung,
die etwa gleich dem 10- bis 30fachen der für die
Bindung aller bindungsfähigen Schadstoffe stöchiometrisch
erforderlichen Menge ist.
Zweckmäßigerweise wird das Additiv hinter dem Reaktor
aus dem Rauchgasstrom in einem Zyklon-Abscheider mit z. B.
einem verstellbaren Tauchrohr definiert abgeschieden. Es
kann so erreicht werden, daß etwa die zur Abscheidung der
Schadstoffe stöchiometrisch erforderliche Additiv-Menge als
Feinfraktion im Rauchgasstrom verbleibt, während der Rest
abgeschieden und in die Reaktionszone zurückgeführt wird.
Vorzugsweise wird die Reaktionsfähigkeit des Additivs
in dem Reaktor durch H₂O-Eindüsung gesteigert, die Temperatur
in dem Reaktor in dem Bereich von 140 bis 200°C gehalten
und das Rauchgas nach dem Passieren des Filters oder zwischen
dem Reaktor und dem Filter auf eine Temperatur in dem Bereich
von 80 bis 130°C abgekühlt und dabei Wärme in einem Wärmeaustauscher
gewonnen. Bei Trocken-Entschwefelungsverfahren wird
zur Steigerung der Reaktionsfähigkeit des Additivs Wasser in
den zu reinigenden Rauchgasstrom eingedüst. Durch die wiederholte
Rückführung des teilweise ausgenutzten Additiv-Anteils
(Dickstrom-Trocken-Schadstoffbeseitigungsverfahren) in Verbindung
mit der Reaktivitätssteigerung des zurückgeführten
Additivs durch die Prallzerkleinerung im Reaktor und die
Feinstvermahlung wird eine Verringerung der Wassereindüsung
erreicht. Dadurch wird weniger Wärme im Rauchgas vernichtet,
die Reaktionstemperatur liegt relativ hoch, was für einen
hohen Umsetzungsgrad günstig ist, und hinter dem Reaktor kann
die Rauchgaswärme noch in einem Wärmeaustauscher ausgenutzt
werden. Der Wärmeaustauscher wird vorzugsweise zwischen der
Filteranlage und dem Kamin angeordnet. Er kann aber auch
zwischen dem Reaktor und der Filteranlage angeordnet werden,
um kostengünstigere Filtergewebe einsetzen zu können. Die
Wärmerückgewinnungsquote aus dem Rauchgas liegt in dem Bereich
von 25 bis 45%.
Hinter dem Reaktor bzw. dem Zyklon-Abscheider kann in
den Rauchgasstrom NH₃-, vorzugsweise jedoch NaOH-Lösung
eingedüst werden, um das Rauchgas zu entsticken. Das bereits
schadstoffarme Rauchgas mit der geringen Additivbeladung in
diesem Bereich ermöglicht die Entstickung. Die gebildeten
stickstoffhaltigen Verbindungen werden in der Additivschicht
des Filters abgeschieden. Zweckmäßigerweise wird das Gewebefilter
nur etwas über dem stöchiometrischen Wert mit Additiv
beladen und durch Anstauen der jetzt sehr geringen Additiv-Menge
die Nachreaktion intensiviert.
Die Vorrichtung zur Entfernung von SO x , HF, HCl und NO x
aus den Rauchgasen besteht aus einem zylindrischen Behälter
mit Eintritts- und Austrittsstutzen für das Rauchgas, nach
innen ragenden Einbauten und einer zentralen, mit Aufbauten
bestückten, antreibbaren Welle. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter durch
die Behältereinbauten oder die Wellenaufbauten ein den Rauchgaseintrittsstutzen
mit dem Rauchgasaustrittsstutzen verbindender
Strömungskanal gebildet ist, der in der Nähe des Austrittsstutzens
einen im Vergleich zum übrigen Teil des Strömungskanals
vergrößerten Strömungsquerschnitt aufweist, daß
der Behälter in dem Bereich mit vergrößertem Strömungsquerschnitt
mit einer Austragseinrichtung für das abgeschiedene
Additiv versehen ist und daß zur Prallzerkleinerung Arme mit
schräg nach innen gerichteten Leitschaufeln als Wellenaufbauten
oder 180°-Umlenkungen des Strömungskanals vorgesehen
sind. Im Gegensatz zu dem bislang vorgeschlagenen Reaktor
mit einem schraubenförmigen Strömungskanal mit über seine
gesamte Länge gleichbleibendem Strömungsquerschnitt hat der
erfindungsgemäße Reaktor in dem austrittsnahen Bereich, der
im allgemeinen 1/5 bis 2/5 der Reaktorhöhe ausmacht, eine
Querschnittserweiterung, so daß in diesem Bereich eine Verringerung
der Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases und damit
eine Abscheidung des Grobanteils des Additivs eintritt. An
der tiefsten Stelle dieses Abscheidungsbereichs ist die Austragseinrichtung
angeordnet, so daß der im Reaktor abgeschiedene
Grobanteil kontinuierlich oder diskontinuierlich aus
dem Reaktor entfernt werden kann, ohne daß die Abströmung des
mit Feinanteil beladenen Rauchgases irgendwie beeinträchtigt
wird. Zweckmäßigerweise befindet sich der Austrittsstutzen für
das Rauchgas ein Stück, z. B. 30 bis 70 cm oberhalb des Behälterbodens,
auf dem sich die Grobfraktion des Additivs sammelt,
so daß ein Mitreißeen von Grobanteil durch den Austrittsstutzen
vermieden wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des Reaktors sind
die Behältereinbauten als zur Welle senkrechte, an der Behälterwandung
mit gegenseitigem Abstand fest angebrachte, mit
versetzten Durchbrechungen versehene Leitböden ausgebildet,
die in dem dem Gasaustrittsstutzen nahen Bereich einen größeren
gegenseitigen Abstand als im übrigen Behälter haben oder
ganz fehlen, und sind ferner die Wellenaufbauten als die
Leitböden und die Behälterwandung überstreichende Abstreifarme
ausgebildet. Infolge der insbesondere diagonalen Versetzung
der Durchbrechungen der Leitböden durchströmt das
Rauchgas den Reaktor hin- und hergehend von oben nach unten
oder von unten nach oben. Infolge des größeren Leitbodenabstandes
im austrittsnahen Behälterbereich tritt hier eine
Verlangsamung der Gasströmung und eine Abscheidung der Grobfraktion
ein, die sich wiederum auf dem Austragsboden ablagert.
Bei der hin- und hergehenden Strömung durch den Reaktor
setzen sich insbesondere die gröberen Anteile des Additivs nach
dem Aufprall auf die Reaktorwand auf den Leitböden ab. Die rotierenden
Abstreifarme fördern diese Anteile zu den Leitbödendurchbrechungen
und werfen sie durch die Durchbrechungen mit
einer Anfangsgeschwindigkeit v = 0 in den Gasraum der jeweils
tieferen Etage. Die Additiv-Teilchen werden dort von dem Rauchgasstrom
wieder erfaßt und horizontal beschleunigt, wobei
zwischen den Teilchen und dem Rauchgasstrom eine Relativgeschwindigkeit
besteht, die für den Stofftransport an der Teilchenoberfläche
und damit für die weitere Umsetzung der Teilchen
mit Schadstoffen günstig ist. Das Teilchen kann sich
auf Grund seiner Größe auf der nächsttieferen Etage wiederum
absetzen. Der geschilderte Vorgang wiederholt sich im Reaktor
mehrmals, wodurch die Verweilzeit der Teilchen im Reaktor
wesentlich größer wird als die Verweilzeit des Rauchgases,
was für eine gute Durchreaktion ebenfalls vorteilhaft ist.
Bei der Umlenkung des Additiv-Teilchens um 180° beim Übergang
aus einer Etage in die nächsttiefere werden besonders agglomerierte
Teilchen gegen die Außenwand des Reaktors geworfen
und dabei zerbrochen, bzw. verlieren ihre äußere Schicht und
werden dadurch wieder reaktionsfreudiger. Die Prallzerkleinerung
kann dadurch unterstützt werden, daß im Bereich der Durchbrechungen
der Leitböden eine oder mehrere angetriebene
Prall-Schläger-Mühlen eingebaut sind. Die Konstruktion mit
festen Leitböden und rotierenden Abstreifarmen ist besonders
für Reaktoren mit größerem Durchmesser geeignet und wird
favorisiert.
Nach einer anderen Ausführungsform sind die Wellenaufbauten
als bis an die zylindrische Behälterwandung reichende
Schnecke ausgebildet, die in dem dem Gasaustrittsstutzen
nahen Bereich eine größere Steigung als im übrigen Behälter
hat oder ganz fehlt. Der vom Rauchgas durchströmte Kanal
wird bei dieser Ausführungsform durch die schraubenförmigen
Schneckengänge gebildet, wobei die Geschwindigkeitsverlangsamung
des Rauchgases im austrittsnahen Bereich durch die
größere Steigung oder das Fehlen der Schnecke bewirkt wird.
Der Druckverlust dieses Reaktors ist geringer als bei dem
oben genannten Reaktor mit mehreren festen Leitböden, jedoch
ist die Fertigung der Schnecke bei einem größeren Reaktordurchmesser
kostenaufwendiger. Bei dieser Ausführungsform
können die Behältereinbauten als von der Behälterwandung im
wesentlichen radial nach innen ragende, vertikal verschiebliche,
mit Schabern oder Bürsten versehene, der Schnecke anliegende
Arme gebildet und die Schnecke mit radialen Schlitzen
versehen sein, die einen gegenseitigen Abstand von einer
Schneckensteigung haben. Die mit Schabern oder Bürsten bestückten
Arme werden beim Betrieb des Reaktors durch die rotierende
Schnecke über das Schneckenblech schabend um eine Steigung
der Schnecke angehoben und fallen dann durch die radialen
Schlitze der Schnecke wieder um eine Steigung ab. Zweckmäßigerweise
ragen die paarweise ober- und unterseitig der Schnecke
anliegenden, außenseitig der Behälterwandung gelagerten und
vertikal geführten Arme durch vertikale Schlitze in der Behälterwandung
in den Innenraum des Behälters. Durch diese paarweise
Anordnung der Arme werden beide Seiten der Schnecke,
d. h. die Ober- und Unterseite gereinigt. Da jeder Arm nur eine
Schneckensteigung reinigt, enthält der Reaktor so viele Reinigungsarme,
wie die Schnecke Steigungen hat. Dieses Reinigungsprinzip
kann auch bei entgegengesetzter Drehrichtung der
Schnecke angewandt werden: Die Reinigungsarme werden dann
durch die Schnecke gegen die Kraft eines außen hängenden
Gegengewichts nach unten geschoben und nach Durchfahren einer
Steigung durch die äußeren Gegengewichte wieder durch die
Schlitze in die Ausgangsposition gehoben. Die Reinigungsarme
können an vertikalen Säulen außenseitig der Behälterwandung
geführt sein und ihr Druck auf die Wandung der Schnecke und
ihre Fallgeschwindigkeit können durch äußere Gegengewichte
einstellbar sein.
Zweckmäßigerweise
ist die Schnecke an ihren äußeren, mit
angesetztem Additiv in Berührung kommenden Rändern gezackt
oder in anderer Weise unterbrochen. Hierdurch wird die Reibung
zwischen den Rändern der Wellenaufbauten und der Innenseite
der Reaktorwand, an der sich Feststoffmaterial aus dem Rauchgas
angesetzt hat, verringert und das Abschaben dieser Ansätze
erleichtert.
Zweckmäßigerweise sind die schräg nach innen gerichteten
Leitschaufeln durch Arme auf der Welle angebracht. Bei dem
schraubenförmigen Strömungsweg durch den Reaktor wird das in
hoher Konzentration im Rauchgas enthaltene Additiv durch die
Zentrifugalkraft im äußeren Bereich des schraubenförmigen
Kanals verdichtet und dadurch die Berührung zwischen Additiv
und Rauchgas beeinträchtigt. Die Leitschaufeln fördern dieses
im Randbereich verdichtete Additiv wieder nach innen und sorgen
so für eine intensive, gleichmäßige Mischung des Additivs
mit dem Rauchgasstrom. Durch den Aufprall großer bzw. agglomerierter
Additivkörnchen werden diese gleichzeitig zerkleinert,
was sich günstig auf die Reaktionsfähigkeit des Materials im
Reaktor auswirkt.
Weiterhin ist bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen,
daß der Rauchgasaustrittsstutzen durch einen Umlenkschirm
von einstellbarer Größe abgeschirmt ist. Neben der Geschwindigkeitsverringerung
hat auch der Umlenkschirm am Austrittsstutzen
die Aufgabe, den groben Anteil des Additivs
aus dem Rauchgasstrom zu separieren. Die Trennwirkung des
Schirms kann durch seine einstellbare Größe verändert werden,
so daß der im Reaktor abgeschiedene Anteil in Grenzen verändert
werden kann. Der Umlenkschirm ist zweckmäßigerweise an
der Behälterwand angebracht. Vorzugsweise sind die Wellenaufbauten
in dem dem Gasaustrittsstutzen nahen Bereich als
mit Schabern oder Bürsten bestückte, die Behälterwandung und/oder
den Umlenkschirm überstreichende Arme ausgebildet. Diese
Arme verhindern die Ablagerung des grobkörnigen Additivs auf
den Flächen, die von der Austragseinrichtung nicht erfaßt
werden.
Die Austragseinrichtung kann einen an der Welle angebrachten,
den Behälterboden überstreichenden Abstreifarm, eine
Öffnung in dem Behälterboden und eine an die Öffnung angeschlossene
Förderleitung umfassen. Die am Behälterboden abgesetzte
Grobfraktion des Additivs wird durch den rotierenden
Abstreifarm in die z. B. als radialer Schlitz ausgebildete
Bodenöffnung gekehrt. Das Material fällt dann in die Förderleitung,
durch die es vorzugsweise einer Zerkleinerungseinrichtung,
z. B. der oben erwähnten Sichtermühle, zugeführt
wird. Die Förderleitung kann z. B. ein Schneckenförderer sein
oder eine pneumatische Förderanlage. Als Mahlgas wird ein
Rauchgas-Bypass-Strom entnommen. Die pneumatische Förderleitung
ist z. B. durch eine Zellenradschleuse von dem Innenraum des
Reaktors getrennt. Selbstverständlich kann die ausgeschleuste
Grobfraktion auch durch andere Transportmittel der Mahlanlage
oder der Einrichtung zur Einspeisung in den Rauchgasstrom
zugeführt werden.
Es hat sich gezeigt, daß die Verweilzeit des Additivs
im Rauchgas alleine fast keine Steigerung der Schadstoffbindung
bewirkt, da schon nach sehr kurzer Verweilzeit das Additiv
durch Krustenbildung fast inaktiv wird. Weiterhin hat
sich gezeigt, daß die Aufprallenergie bei der 180°-Umlenkung
im Reaktor schon genügt, die Schalenbildung des auch bei
superfeinem Ca(OH)₂ überwiegend als Agglomerat vorliegenden
Additivs so zu zerstören, daß wieder eine Aktivierung erreicht
wird. Dadurch bekommt der Reaktor mit der durch sein
Volumen gegebenen Verweilzeit einen Sinn.
Der Unterschied und damit der beträchtliche Vorteil im
Hinblick auf Schadstoffbeseitigung und Additivbedarf beim
erfindungsgemäßen Verfahren - im Vergleich zu allen bisher
bekannten Verfahren zur Schadstoffbeseitigung aus Rauchgas -
ist die strikte Unterteilung des Verfahrens in 3 bzw. 4
Zonen.
Quantitative Schadstoffbeseitigung, wie SO₂, HF, HCl, im
Reaktor bei 10- bis 40facher Menge des stöchiometrisch erforderlichen
Additivs im Rauchgas; teilweise wieder Aufschließen
des Additivs nach ca. 1 bis 2 Sekunden Verweilzeit im
Reaktor, Abscheiden des Additivs im Reaktor und/oder in dem
dem Reaktor nachgeschalteten Zyklon-Abscheider mit verstellbarem
Tauchrohr etwa auf oder etwas über den stöchiometrisch
notwendigen Wert; Rückführung des abgeschiedenen Additivs
über eine Mühle in den Reaktor.
Hinter dem Reaktor und dem evtl. nachgeschalteten Zyklon-Abscheider
liegt schadstoffarmes Rauchgas mit geringer Additivbeladung
vor. In dieser Kondition ist erst eine quantitative
Entstickung bei eingeschränkten chemisch-negativen Nebenwirkungen
mit Na(OH) bzw. NH₃ möglich. Na(OH) ergibt stabilere
Verbindungen, keine Geruchsbelästigung und ist billiger.
Hier ist die Additivbeladung gegenüber allen bekannten
Verfahren nur bei etwas über dem stöchiometrischen Wert
liegend. Hierdurch kann über die reduzierte Reinigungsintensität
der Filterschläuche die jetzt sehr geringe Additivmenge
etwas angestaut werden, um damit eine intensivere Nachreaktion
zu erreichen.
Zweckmäßigerweise ist der Reaktor thermisch isoliert und
mit einer Zusatzheizung versehen. Durch die thermische Isolierung
werden Taupunktunterschreitungen, insbesondere beim
Anfahren der Anlage vermieden, und die Ausnutzung der Wärme
des gereinigten Rauchgases in dem nachgeschalteten Wärmeaustauscher
wird verbessert. Eine zusätzliche Mantelbeheizung
des Reaktors ist zur Vermeidung von Taupunktunterschreitungen
in der Anfahrperiode von Vorteil.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein schematisches Fließbild einer Anlage zur
Durchführung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 2 ein apparatives Fließbild einer Anlage zur
Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit Benutzung einer ersten Ausführungsform
eines Reaktors;
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der
Fig. 2;
Fig. 4 einen Schritt nach der Linie IV-IV der
Fig. 3 in vereinfachter Darstellung;
Fig. 5 einen schematischen Axialschnitt einer zweiten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors;
Fig. 6 einen schematischen Axialschnitt einer dritten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors;
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der
Fig. 6;
Fig. 8 eine Teildarstellung der in Fig. 1 gezeigten
Anlage in detaillierter Form;
Fig. 9 einen schematischen Axialschnitt einer vierten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors; und
Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der
Fig. 9.
Nach Fig. 1 wird in das von der Kesselanlage kommende
Rauchgas etwas H₂O zugegeben - 13 - und dann durch Leitung 1
einem Reaktor 2 zugeführt. Ein Teil des Rauchgases wird durch
die Bypass-Leitung 3 über eine Sichter- oder sonstige Mühle 4
geführt, die über Leitung 5 mit einem Gemisch aus durch Leitung
6 zugeführtem, frischem Additiv und durch Leitung 7 zurückgeführter,
teilumgesetzter Grobfraktion des Additivs beschickt
wird. Der mit dem gemahlenen Additiv beladene Bypass-Strom
wird mit dem Hauptstrom des Rauchgases in Leitung 1 wieder
vereinigt. Die Umsetzung zwischen Additiv und den im
Rauchgas vereinigt. Die Umsetzung zwischen Additiv und den im
Rauchgas enthaltenen Schadstoffen erfolgt im wesentlichen
im Reaktor 2. Im Unterteil des Reaktors 2 erfolgt die Abscheidung
der Anteile des teilweise umgesetzten Additivs. Der hinter
dem Reaktor eingebaute Zyklon-Abscheider mit verstellbarem
Tauchrohr ermöglicht eine genaue definierte Abscheidung des
Additivs aus dem Rauchgas bis etwa zum stöchiometrisch erforderlichen
Wert. Diese Fraktion wird durch Leitung 7 zur Mühle
zurückgeführt. In dem aus dem Reaktor 2 bzw. Abscheide-Zyklon
austretenden, noch mit sehr wenig Additiv beladenen Rauchgasstrom
wird zur Entstickung NH₃-, vorzugsweise NaOH-Lösung eingedüst
und gelangt dann durch Leitung 8 in das Schlauchfilter 9, in dem das restliche Additiv vom Gas getrennt wird.
Das gereinigte Rauchgas verläßt die Filteranlage über einen
Wärmeaustauscher durch Leitung 10, während das von dem Filter
entfernte, weitgehend ausreagierte Material durch Leitung 11
abgeführt und beseitigt wird. Gewünschtenfalls kann ein Teil
dieses Materials durch Leitung 12 ebenfalls in den Prozeß
zurückgeführt werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage wird dem zu entschwefelnden
Rauchgas in Leitung 1 durch die Aufgabedüse 13
einerseits das Additiv und andererseits Wasser zugesetzt. Das
frische Additiv wird aus einem Solo 14 über die Zellenschleuse
15 in eine Schnecke 16 eingetragen, die das Additiv in die
Aufgabedüse 13 fördert. Zugleich wird durch die mit einer
Schnecke bestückte Rückführleitung 7 grobes, teilweise umgesetztes
Additiv in die Förderschnecke 16 gefahren und damit
dem Rauchgasstrom durch Düse 13 wieder zugeführt.
Der in Fig. 2 gezeigte Reaktor 2 weist einen Behälter
aus zylindrischer Wandung 17, Behälterboden 18 und Behälterdeckel
19 auf. In dem Behälter 17-19 ist eine vertikale,
axiale Welle 20 untergebracht, die am Boden 18 und Deckel 19
gelagert ist und von einem Motor 21 angetrieben wird. Bei
dieser Ausführungsform trägt die Welle 20 eine Schnecke 22,
deren Rand einen geringen Abstand von der Behälterwandung 17
hat. Auf diese Weise wird für das durch Leitung 1 zugeführte,
zu behandelnde Rauchgas zwischen dem Eintrittsstutzen 23 und
dem Austrittsstutzen 24 ein schraubenförmiger Strömungskanal
25 gebildet. Die Welle 20 trägt ferner Arme 26 mit Leitschaufeln
27, deren Schrägstellung aus Fig. 3 ersichtlich
ist. Die Steigung der Schnecke 22 ist im Unterteil des Reaktors
größer als im Oberteil (y < x), so daß im Unterteil des
Reaktors eine Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit und
damit eine Abscheidung von groben und/oder agglomerierten
Additiv- und Flugascheteilchen am Boden 18 erfolgt. Die Welle
20 trägt ferner einen über den Boden 18 streifenden Abstreifarm
28, der das separierte Grobmaterial zu der Bodenöffnung
29 fördert, durch die es in die Förderleitung 30
fällt, die über eine Zellenradschleuse 31 an die Rückführleitung
7 angeschlossen ist. Das den Reaktor 2 durch den Austrittsstutzen
24 verlassende Rauchgas gelangt evtl. noch über
eine Zyklon-Abscheider mit verstellbarem Tauchrohr durch die
Leitung 8 in die Schlauchfilteranlage 9. Dort wird das im
Rauchgas noch enthaltene Additiv vollständig abgeschieden,
wobei das Rauchgas beim Durchströmen der auf den Filtern abgeschiedenen
Additiv-Schicht erneut in intensive Berührung mit
dem Additiv kommt und dabei noch eine Nachreaktion erfolgt.
Das gereinigte Rauchgas verläßt die Filteranlage evtl. über
einen Wärmeaustauscher durch die Leitung 10 und wird durch das
Gebläse 3 zum Kamin gefördert. Das in der Filteranlage abgeschiedene
Additiv-Material wird durch die Schnecke 33 ausgetragen
und entweder durch Leitung 11 beseitigt oder in besonderen
Fällen, z. B. wenn beim Anfahren der Anlage die Additiv-Beladung
des Rauchgases im Reaktor noch zu gering ist, über
Zellenradschleuse 34 und Rückführleitung 12 der Leitung 7 zugeführt.
Aus Fig. 3 ist die Anordnung der Arme 26 mit den
schräggestellten Leitschaufeln 27 ersichtlich. Die Schaufeln 27
haben die Aufgabe, die in dem schraubenförmigen Strömungskanal
25 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zur Behälterwandung
17 hin konzentrierten Additiv-Teilchen wieder in die
Strömung zu leiten und so einen besseren Kontakt zwischen
Gas und festem Additiv zu gewährleisten. Wie ferner aus Fig. 3
ersichtlich ist, hat die nur teilweise dargestellte Schnecke 22
einen radialen Schlitz 35 und einen gezackten Rand 36.
Durch den gezackten Rand 36 wird die Reibung an der Behälterwandung
17 verringert. Insbesondere ist aber aus Fig. 3 auch
erkennbar, daß die Behälterwandung 17 einen Schlitz 37 aufweist,
durch den ein z. B. mit Bürsten (nicht dargestellt) bestückter
Arm 38 radial in den Innenraum des Reaktors ragt und
mit seinen Bürsten der Oberseite der Schnecke 22 aufliegt. Wie
aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Arme 38 derart paarweise
angeordnet, daß der eine Arm mit der Oberseite und der andere
Arm mit der Unterseite der Schnecke 22 in Eingriff ist. In jedem
Schneckengang befindet sich ein derartiges Armpaar. Alle
Armpaare sind in einem geschlossenen Anbau 39 außerhalb des
Behältermantels 17 vertikal verschieblich gelagert. Zur Halterung
und verschieblichen Lagerung der Armpaare sind in dem
Anbau 39 zwei vertikale Säulen 40 vorgesehen. Bei der Drehung
der Welle 20 werden die Schnecke 22 ober- und unterseitig
reinigenden Arme 38 angehoben, bis sie an den Schlitz 35 gelangen.
Der obere Arm 38 fällt dann durch den Schlitz 35 und
trifft - da sich die Welle 20 während des Fallens ein Stück
weitergedreht hat - auf den darunterliegenden Schneckengang,
während der untere Arm 38 durch den unteren Schlitz 35 hindurchtritt und wiederum die Unterseite des Schneckenblechs
abreinigt.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform des Reaktors
2 unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten
Reaktor im wesentlichen dadurch, daß sich die Schnecke 22
nicht über die gesamte Höhe des Reaktors erstreckt, sondern
etwa das untere Drittel schneckenfrei ist. Nach Verlassen des
schraubenförmigen Strömungskanals 25 verlangsamt daher das
Rauchgas seine Strömungsgeschwindigkeit, so daß sich die
groben Additiv-Partikel am Behälterboden 18 absetzen können.
Die Sedimentation der groben Teilchen wird noch dadurch unterstützt,
daß an der Behälterwandung 17 oberhalb des Austrittsstutzens
24 ein Umlenkschirm 41 angeordnet ist, der aus einem
fest angebrachten Teil und einem an diesem verschieblichen
Teil (nicht dargestellt) besteht, so daß der Rauchgasstrom vor
Austritt aus dem Stutzen 24 je nach Stellung des verschieblichen
Teils mehr oder weniger stark umgelenkt und dadurch der
Anteil des im Reaktor 2 abgeschiedenen Additivs in Grenzen
variiert werden kann. In dem schneckenfreien Bereich trägt
die Welle 20 Arme 42, die mit Schabern 43, Bürsten oder dgl.
bestückt sind, um die Behälterwandung in diesem Bereich und
den Ablenkschirm 41 abzureinigen. Die Austragungseinrichtung
28-30 ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem Reaktor
nach Fig. 2.
Der in Fig. 6 gezeigte Reaktor unterscheidet sich von
den Reaktoren der Fig. 2 bis 5 im wesentlichen durch die
Form des Strömungskanals 25, der nicht schraubenförmig ausgebildet
ist, sondern einen hin- und hergehenden Verlauf nimmt
mit jeweils Umlenkungen des Gasstroms von 180°. Bei diesem
Reaktor sind in den zylindrischen Behältermantel 17 zur Behälterachse
senkrechte Leitböden 44 eingesetzt. Jeder Leitboden
44 hat eine Durchbrechung 45, wobei die Durchbrechungen
45 benachbarter Leitböden sich diagonal gegenüberliegen.
Alle Leitböden 44 haben von den benachbarten Leitböden gleichen
Abstand, so daß die Rauchgasgeschwindigkeit in allen
Etagen etwa gleich ist. Im unteren Drittel des Reaktors sind
keine Leitböden angeordnet, so daß sich der Strömungsquerschnitt
hier erweitert, eine Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit
eintritt und sich das grobkörnige Additiv aus
dem Gasstrom absetzt. An der Reaktorwelle 20 ist auf jeder
Etage ein Abstreiferarm 46 angebracht, der das auf den Leitböden
44 abgesetzte Additiv von den Böden abstreift und durch
die Durchbrechungen 45 in den Rauchgasstrom in der nächsttieferen
Etage abwirft. Die Teilchen können dann vom Gasstrom
beschleunigt und mitgenommen werden oder sich auf dem nächsttieferen
Leitboden 44 wieder absetzen. Auf diese Weise kann
die Verweilzeit wenigstens des gröberkörnigen Additivs in dem
Reaktor wesentlich verlängert und durch die Wellendrehzahl
auch entsprechend variiert werden. Da der Rauchgasstrom beim
Übergang von der einen Etage zur nächsten eine Richtungsänderung
von 180° ausführt, treffen gröbere Additiv-Teilchen und
Agglomerate auf den Behältermantel 17 und werden dabei wenigstens
teilweise zerkleinert. Dabei entstehende, nicht mehr ummantelte
Additiv-Teilchen sind wieder aktiviert und werden vom
Rauchgasstrom mitgenommen. Diese Sichter-Wirkung des Reaktors
ist erwünscht, da feinere Additiv-Teilchen auch schneller und
weiter ausreagieren als Agglomerate.
Das untere Drittel dieses Reaktors unterscheidet sich
nicht wesentlich von der Ausführungsform nach Fig. 5. Der
Umlenkschirm 41 verläuft im wesentlichen horizontal. Die
Stutzen 23, 24 sind am Mantel 17 zentral angesetzt, während
zumindest der Eintrittsstutzen 23 beim Reaktor mir schraubenförmigem
Strömungsweg tangential angesetzt ist. Die in Fig. 7
gezeigte Form der Durchbrechung 45 ist als Beispiel zu verstehen.
Die Durchbrechung kann selbstverständlich eine andere
Gestalt haben.
Fig. 8 zeigt die Rückführung der im Reaktor 2 abgetrennten
Fraktion des Additivs über eine Mühle 4 in das Rauchgas
der Leitung 1 entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten
Verfahren. Die durch Leitung 7 zurückgeführte Fraktion und
frisches Additiv aus dem Silo 14 werden durch die Förderschnecke
16 in die Mühle 4 gefahren und dort in dem durch die
Bypass-Leitung 3 zugeführten Rauchgas-Teilstrom zerkleinert.
Dabei wird nur das auf eine einstellbare Korngröße, im vorliegenden
Fall z. B. auf eine Korngröße d < 20 bis 5 µm zerkleinerte
Material vom Rauchgas-Teilstrom mitgenommen und
pneumatisch über das Gebläse 47 und die Bypass-Leitung 3 dem
Rauchgas-Hauptstrom in Leitung 1 zugeführt.
Fig. 9 entspricht im wesentlichen dem in Fig. 6 gezeigten
Reaktor und unterscheidet sich nur dadurch, daß im Bereich
der 180° Umlenkung des Rauchgasstroms eine oder mehrere
angetriebene Prall-Schläger-Mühlen 48 eingebaut sind.
Fig. 10 zeigt eine Schnitt des Reaktors nach Fig. 9
im Bereich der 180° Umlenkung.
Das erfindungsgemäße Verfahren und der Reaktor zur
Durchführung des Verfahrens ist prinzipiell auch für ganz
kleine Rauchgasmengen einzusetzen, wie sie beispielsweise
in Hausbrandfeuerungsanlagen (auch Ölfeuerungen) anfallen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch solche Ausführungsformen
des Verfahrens, bei denen die gröbere Additiv-Fraktion
von dem Rauchgasstrom vor dem Filter abgetrennt wird. Diese separate
Abtrennung der Grob-Fraktion kann z. B. nur in einem
Zyklon oder in einem zusätzlichen Filter erfolgen.
Claims (22)
1. Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen aus Rauchgasen
durch Zugabe eines SO x , HF, HCl und NO x bindenden, feinkörnigen
bzw. flüssigen Additivs zu dem Rauchgas abströmseitig
eines Dampfkessels, teilweise Umsetzung des Additivs mit den
im Rauchgasstrom enthaltenen Schadstoffen in einem Reaktor,
Abtrennen einer Grobfraktion des Additivs vom Rauchgasstrom
im Reaktor und/oder in einem dem Reaktor nachgeschalteten Zyklon-Abscheider,
Zusetzen der abgetrennten Fraktion zum Rauchgasstrom
zwischen Kessel und Reaktor oder nach seinem Eintritt in
den Reaktor und Abtrennen des restlichen Additivs vom Rauchgas
in einem Filter, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv im
Reaktor durch Prallzerkleinerung mittels Armen (26) mit schräg
nach innen gerichteten Leitschaufeln (27), die als Aufbauten
einer zentralen antreibbaren Welle vorgesehen sind, oder durch
180°-Umlenkungen des Strömungskanals (25) mehrfach reaktiviert
wird, daß das Rauchgas im Reaktor mit dem 10- bis 40-fachen
der zur Bindung aller Schadstoffe stöchiometrisch erforderlichen
Additiv-Menge in Berührung gebracht wird und daß nach der Abscheidung
der Grobfraktion nur noch die stöchiometrisch erforderliche
Additiv-Menge oder etwas mehr als Feinfraktion im
Rauchgas verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grobfraktion durch Verringerung der Geschwindigkeit des von
oben nach unten strömenden Rauchgasstroms vor dem Verlassen des
Reaktors abgetrennt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Unterstützung der Reaktivierung im Reaktor die aus dem
Reaktor und dem ggfs. nachgeschalteten Zyklon ausgetragene
Additiv-Fraktion in einem Teilstrom des zum Reaktor strömenden
Rauchgases zerkleinert wird und der Rauchgasteilstrom dabei
mit der zerkleinerten Additiv-Fraktion beladen und wieder mit
dem anderen Teil des Rauchgases vereinigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
frisches Additiv und ggfs. ein Teil der in dem Filter abgetrennten
Additiv-Fraktion zusammen mit der in dem Reaktor bzw. dem
Zyklon-Abscheider abgetrennten Fraktion zerkleinert und dem
Reaktor zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des zurückgeführten
Additivs zu dem in den Reaktor eingeführten frischen Additiv
in dem Bereich von 3 : 1 bis 30 : 1, vorzugsweise in dem Bereich
von 5 : 1 bis 20 : 1 gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß hinter dem Reaktor das Additiv aus dem
Rauchgasstrom in einem Zyklon-Abscheider mit z. B. einem verstellbaren
Tauchrohr definiert abgeschieden wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reaktionsfähigkeit des Additivs in dem
Reaktor durch H₂O-Eindüsung gesteigert wird, die Temperatur
in dem Reaktor in dem Bereich von 140 bis 200°C gehalten wird
und das Rauchgas nach dem Passieren des Filters oder zwischen
dem Reaktor und dem Filter auf eine Temperatur in dem Bereich
von 80 bis 130°C abgekühlt und dabei Wärme in einem Wärmeaustauscher
gewonnen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß hinter dem Reaktor bzw. dem Zyklon-Abscheider
in den Rauchgasstrom NH₃-Lösung, vorzugsweise
jedoch NaOH-Lösung eingedüst wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewebefilter nur etwas über dem stöchiometrischen
Wert mit Additiv beladen wird und durch Anstauen
der jetzt sehr geringen Additiv-Menge die Nachreaktion
intensiviert wird.
10. Vorrichtung zur Entfernung von SO x , HF, HCl und NO x
aus Rauchgasen mit einem Additiv, bestehend aus einem zylindrischen
Behälter mit Rauchgaseintritts- und -austrittsstutzen,
nach innen ragenden Einbauten und einer zentralen, mit Aufbauten
bestückten, antreibbaren Welle, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Behälter (17, 18) durch die Behältereinbauten oder
die Wellenaufbauten ein den Rauchgaseintrittsstutzen (23) mit
dem Rauchgasaustrittsstutzen (24) verbindender Strömungskanal
(25) gebildet ist, der in der Nähe des Rauchgasaustrittsstutzens
(24) einen im Vergleich zum übrigen Teil des Strömungskanals
vergrößerten Strömungsquerschnitt aufweist, daß
der Behälter (17, 18) in dem Bereich mit vergrößertem Strömungsquerschnitt
mit einer Austragseinrichtung (28-30) für
das Additiv versehen ist und daß zur Prallzerkleinerung Arme
(26) mit schräg nach innen gerichteten Leitschaufeln (27)
als Wellenaufbauten oder 180°-Umlenkungen des Strömungskanals
(25) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behältereinbauten als zur Welle (20) senkrechte, an
der Behälterwand (17) mit gegenseitigem Abstand fest angebrachte,
mit versetzten Durchbrechungen (45) versehene Leitböden (44),
die in dem dem Gasaustrittsstutzen (24) nahen Bereich einen
größeren gegenseitigen Abstand als im übrigen Behälter haben
oder ganz fehlen, und die Wellenaufbauten als die Leitböden
(44) und die Behälterwandung (17) überstreichende Abstreifarme
(46) ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Durchbrechungen (45) der Leitböden (44) eine
oder mehrere angetriebene Prall-Schläger-Mühlen (48) eingebaut
sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Wellenaufbauten
als bis an die zylindrische Behälterwandung (17) reichende
Schnecke (22) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnecke (22) in dem dem Gasaustrittsstutzen (24) nahen
Bereich eine größere Steigung als im übrigen Behälter hat
oder ganz fehlt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behältereinbauten als von der Behälterwandung (17)
radial nach innen ragende, vertikal verschiebliche, mit Schabern
oder Bürsten versehene, der Schnecke (22) anliegende
Arme (38) ausgebildet sind und die Schnecke (22) mit radialen
Schlitzen (35) versehen ist, die einen gegenseitigen Abstand
von einer Schneckensteigung haben.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die paarweise ober- und unterseitig der Schnecke (22)
anliegenden, außenseitig der Behälterwandung (17) gelagerten
und vertikal geführten Arme (38) durch vertikale Schlitze (37)
in der Behälterwandung (17) in den Innenraum des Behälters
(17, 18) ragen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Arme (38) an vertikalen Säulen (40) geführt sind und
ihr Druck auf die Wandung der Schnecke (22) und ihre Fallgeschwindigkeit
durch äußere Gegengewichte einstellbar sind.
17. Vorrichtung nach Einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (22) an ihren äußeren,
mit angesetztem Additiv in Berührung kommenden Rändern (36)
gezackt oder in anderer Weise unterbrochen ist.
18. Vorrichtung nach Einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die schräg nach innen gerichteten Leitschaufeln
(27) durch Arme (26) auf der Welle (20) angebracht sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rauchgas-Austrittsstutzen (24) durch
einen Umlenkschirm (41) von einstellbarer Größe abgeschirmt ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wellenaufbauten in dem dem Gasaustrittstutzen
(24) nahen Bereich als mit Schabern (43) oder
Bürsten bestückte, die Behälterwand (17) und/oder den Umlenkschirm
(41) überstreichende Arme (42) ausgebildet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Austragungseinrichtung (28-30)
einen an der Welle (20) angebrachten, den Behälterboden (18)
überstreichenden Abstreifarm (28), eine Öffnung in dem Behälterboden
(18) und eine an die Öffnung (29) angeschlossene
Förderleitung (30) umfaßt.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß sie thermisch isoliert und mit
einer Zusatzheizung ausgestattet ist.
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