AT377450B - Verfahren zur abscheidung von sauren schadstoffen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von sauren Schadstoffen, insbesondere   SO, SO,, HC1   und HF sowie Geruchsstoffen aus Gasgemischen, mittels eines Absorptionsmittels und anschliessender Gasreinigung, wobei das mit Schadstoffen beladene Gasgemisch durch eine aus staubförmigen Absorbentien, insbesondere aus Salzen basischer Alkali- oder Erdalkalimetalle i gebildete Wirbelschicht geführt wird, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   . Aus der AT-PS Nr. 255380 und der DE-OS 3009366 ist es bekannt, einem heissen Abgasstrom
Absorbentien zuzuführen, die im heissen Gasstrom oder in einer Wirbelschicht die Schadstoffe absorbieren und die am Ende einer Behandlungsstrecke durch eine Gasreinigungsanlage aus dem
Gasstrom ausgewaschen werden. Als Absorbentien können gemäss der   GB-PS Nr. l,   531,758 Oxyde,
Hydroxyde, Karbonate und deren Mischungen verwendet werden. Derartige Einrichtungen haben den Nachteil, dass nur ein geringer Teil der Absorbentien durch Schadstoffe beladen wird, und dass daher ein Teil der nicht beladenen Absorbentien aus dem Gasstrom ausgewaschen werden muss. Dies bedingt nicht nur einen hohen Verbrauch an Absorbentien, sondern gleichzeitig auch eine Vergrösserung des anfallenden Abfalles. 



   Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteilen zu begegnen und die Schadstoffabscheidung wirkungsvoller zu gestalten, und ist verfahrensgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch in der Wirbelschicht bis auf weniger als   5 C   über den Wasser- taupunkt der Gase abgekühlt wird und anschliessend vom Absorptionsmittel in an sich bekannter
Weise trocken und/oder feucht getrennt wird. Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass im Rohgasstrom vor einem Trockenabscheider und/oder Nasswäscher ein Wirbelbettreaktor mit eingebauten Kühlflächen vorgesehen ist, aber mit einem Absorptionsmittel, vorzugsweise Kalk oder Magnesitstaub, beladen ist. 



   Die Erfindung ist in den angeschlossenen Fig. 1 und 2 beispielsweise und schematisch dar- gestellt. So zeigt Fig. 1 die Verwendung des Absorptionsfilters vor einem Nasswäscher und Fig. 2 eine ähnliche Konstruktion vor einem Tuchfilter. 
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 gekühlt wird. Die Intensität der Kühlung ist so stark, dass der Rohgasstrom, der von einem Verbrennungsprozess wie z. B. Dampfkessel oder auch Verbrennungsofen kommt, auf   Taupunktnähe   abgekühlt wird, so dass sich im Rohgasstrom Kondensationskeime bilden, die in dem trockenen Absorptionsmittel des Wirbelbettreaktors absorbiert werden. Die Absorptionsschicht wird durch Zuleitungen --3-- bzw. Ableitungen --3'-- so geregelt, dass im abströmenden Rohgasstrom eine vorgegebene Reinheit an Schadstoffen erreicht wird.

   In der Wirbelschicht reiben die Absorptionsmittelkörner aneinander, wobei die beladenen Teilchen der Oberfläche abgerieben und vom Rohgasstrom mitgerissen werden, wodurch sich der Staubgehalt des Rohgases naturgemäss erhöht. Dieser staubbeladene Rohgasstrom wird nun im   Nasswäscher --8-- durch   Eindüsung von im Kreislauf geführtem Wasser gewaschen und verlässt den Nasswäscher als   Reingasstrom --1--.   Der Nasswäscher weist eine   Bedüsungseinrichtung --13-- auf,   an welcher sich ein diffusorförmiger Rohr-   abschnitt --14-- anschliesst,   der zu einem   Tropfenabscheider --9-- führt.   Im Tropfenabscheider - wird das Waschwasser in einem Abscheider --15-- aufgefangen, wo es zur Trennung der Feststoffkörper von der Flüssigkeit kommt,

   wobei die Feststoffe über die Schleuse --10-- ausge- 
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   Zur Regelung des Wirbelbetts sind   Regeleinrichtungen --16-- für   den Rohgasstrom --2-und auch   Ausschleuseinrichtungen --17-- für   beladenes schweres Absorptionsmittel in Bodennähe des Wirbelbettreaktors-11-- angeordnet. Die entsprechenden Regelkreise sind durch strichlierte Linien angedeutet. 



   In Fig. 2 ist eine Konstruktionsvariante zur Fig. 1 dargestellt, wobei der   Nasswäscher --8--   aus Fig. 1 durch ein Trockenfilter --12--, wie z. B. Tuchfilter, ersetzt ist. Da die mitgerissenen Absorbentien im Tuchfilter niedergeschlagen werden und das Tuchfilter von Zeit zu Zeit abgereinigt wird, kommt hier der   Regeleinrichtung --17-- für   das beladene Absorbens eine erhöhte Wichtigkeit zu. 



   Bei der Durchführung von Betriebsversuchen hat es sich herausgestellt, dass eine Abkühlung 

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 besonders gut ausgenützt wurden, so dass nach dem Abzug der Absorbentien praktisch nur mehr verbrauchtes Absorbens festgestellt wurde. In diesem Sinne hat es sich auch als günstig heraus- gestellt, dass im Wirbelbett neben den   Zuleitungen --3-- für   das Absorbens auch Ableitungen - für das im Wirbelbett verbrauchte Absorbens vorgesehen sind, wobei die Leitungen unter- halb der   Kühlflächen --4-- angeordnet   sind. 



   Eine weitere wesentliche Wirkung der Wirbelschicht besteht darin, dass durch die auftretende innige Teilchenberührung ein Mahleffekt eintritt, der die durch die   Schadstoffabsorption   inaktiv gewordene Oberfläche der grösseren Additivteilchen abreibt und so für eine wesentlich bessere
Additivausnützung auch bei Zugabe von gröberen Absorbentien sorgt. Das bringt den Vorteil, dass nur bei Regeleingriffen zum Verhindern des Überschreitens von Grenzwerten fein gemahlenes und damit teures Absorbens in den Kreislauf eingebracht werden muss, wogegen die Hauptmenge zur Beherrschung der Schadstoffgrundlast mit gröberem Material abgedeckt werden kann. 



   Durch Einsatz der Wirbelschicht als Reaktionszone wird die Verschmutzung der Wärmetauscher- flächen, der in jedem Fall notwendigen Gaskühleinrichtung, in den Griff gebracht. Der Gasstrom ist nämlich entweder von Haus aus mit einem staubförmigen Trägermaterial grösserer Körnung als das Additiv vermischt   (z. B.   Abgas von Kohlefeuerungen) oder dieses Trägermaterial wird dem
Gasstrom bewusst zugemischt, wodurch eine ständige Abreinigung der in der Wirbelschicht ein- tauchenden Wärmetauscherflächen erfolgt, und eine Verlegung der Kühlflächen, wie sie von kon- ventionellen Wärmetauscherflächen bei Betrieb in Taupunktnähe bekannt ist, hintangehalten wird. Die nachfolgende Einrichtung zur Verbesserung der Absorbensausnutzung wird vorzugsweise ein Tuchfilter sein, welches in Taupunktnähe betrieben werden kann.

   Statt dessen ist es aber auch möglich, eine oder mehrere Nasswäscherstufen der Wirbelschicht nachzuschalten. Bei Kombination des beschriebenen Verfahrens mit einem Tuchfilter ergeben sich durch die sich anbietende Inte- gration der Wirbelschicht im Filtergehäuse bauliche Vorteile. Die Wirbelschicht wird in diesem
Fall zweckmässig in den Staubtrichtern des Tuchfilters angeordnet. 



   Eine weitere Verbesserung der Absorbensausnutzung wird dadurch erreicht, dass das in der nachfolgenden Abscheidevorrichtung vom Gasstrom getrennte staubförmige Feststoffgemisch bei der Tuchfiltervariante ganz oder teilweise in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, was bei der inte- grierten Bauweise automatisch durch den für die Filtertücher nötigen Abreinigungsvorgang erfolgt. 



   Im Fall der Nachreinigungseinrichtung mit Waschstufen wird der durchschlagende Staub hydratisiert, und durch Kreislaufbetrieb dieser Waschflüssigkeit eine optimale Absorbensausnutzung sichergestellt. 



   Um eine kurze Ansprechzeit im Regelfall zu erhalten, erfolgt die Dosierung des frischen Additivs zweistufig, erstens als feingemahlener Staub oberhalb der Wirbelschicht als Funktion der Schadstoffkonzentration im Reingas und zweitens als gröberes Material unterhalb der Wirbelschicht zur Abdeckung der Grundlastmenge. Diese Anordnung bringt auch den Vorteil, dass die Konzentration des unreagierten teuren feinen Absorbens im aus dem System auszuschleusenden Kreislaufstaubgemisch niedrig gehalten wird. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Abscheidung von sauren Schadstoffen, insbesondere   SCL, SO,, HCl   und HF sowie Geruchsstoffen aus Gasgemischen mittels eines Absorptionsmittels und anschliessender Gasreinigung, wobei das mit Schadstoffen beladene Gasgemisch durch eine aus staubförmigen Absorbentien, insbesondere aus Salzen basischer Alkali- oder Erdalkalimetalle gebildete Wirbelschicht geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch in der Wirbelschicht bis auf weniger als   5 C   über den Wassertaupunkt der Gase gekühlt wird und anschliessend vom Absorptionsmittel in an sich bekannter Weise trocken und/oder feucht getrennt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens eine Mischung <Desc/Clms Page number 3> einer basischen Alkali- oder Erdalkalimetallverbindung, vorzugsweise deren Oxyd oder Hydrat, mit einem staubförmigen Trägermaterial gröberer Körnung als das Absorbens eingesetzt wird.

   3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Ausnutzung des staubförmig aus der Wirbelschicht ausgetragenen Überschussabsorbens in einer nachgeschalteten Abscheideeinrichtung erfolgt.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in der nachgeschalteten Abscheideeinrichtung vom Gasstrom getrennte Feststoffgemisch ganz oder teilweise in die Wirbelschicht zurückgeführt wird.

   5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohgasstrom (2) vor einem Trockenabscheider (12) und/oder Nasswäscher (8) ein Wirbelbettreaktor mit eingebauten Kühlflächen (4) vorgesehen ist, der mit einem Absorptionsmittel, vorzugsweise Kalk oder Magnesitstaub, beladen ist.