AT384958B

AT384958B - Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit staeuben und schadgasen verunreinigten abgasen

Info

Publication number: AT384958B
Application number: AT0158985A
Authority: AT
Inventors: Ralf Dr Lindbauer
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1985-05-28
Publication date: 1988-02-10
Also published as: ATA158985A

Description

Das Stammpatent betrifft ein Verfahren zur Reinigung von mit Stäuben und Schadgasen verunreinigten Abgasen, wie insbesondere Abgase aus Verbrennungsanlagen, deren Stäube Alkaliund/oder Erdalkaliverbindungen aus der Brennkammer kommend beinhalten, bzw. deren Stäube bei der Zugabe von Alkali- und/oder Erdalkaliverbindungen, insbesondere eines oder mehrere der folgenden : Ca(OH)2, CaCO3, NaHCO3, Na2SO4, NaOH, CaO bzw. Hydroxyde, Oxyde, Carbonate, Sulfate, Bicarbonate nach einer teilweisen Entschwefelung entstanden sind, bei dem zumindest ein Teilstrom des staubhaltigen Abgases im Temperaturbereich von kleiner als 500 C mit NH, bzw. NU.

OH oder mit Stoffen, die diese Verbindung durch thermische Zersetzung abgeben, versetzt werden und das entstehende staubförmige Produkt in einem Staubabscheider vom Abgasstrom getrennt wird, nach der AT-PS Nr. 382089.

Bei diesem Verfahren wird ein Teil des NO x -Gehaltes des Abgases abgebaut, wobei die Gefahr besteht, dass ein Teil des NH, in den Kamin bzw. im Staub des Staubabscheiders gefunden
EMI1.1
tor zu betreiben.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Abgas während und/oder nach der NH3 - bzw. NH4 -Verbindungszugabe Sulfite, insbesondere Natriumsulfite, Hydrogensulfite bzw.

NaOH und/oder andere mit dem S02 des Abgases Sulfite bildende Mittel, wie vorzugsweise z. B. NaHCO,, zugemischt werden. Weitere Erfindungsmerkmale, die den Hauptanspruch ausgestalten, sind in den Unteransprüchen angegeben.

Überraschend wurde festgestellt, dass durch die Erfindung auch die Weiterverarbeitungsfähigkeit des abgeschiedenen Staubes verbessert wurde und dass lösliche Bestandteile wie z. B. Natrium und Ammonsalze für die Rückgewinnung der für die Absorption notwendigen Chemikalien zur Verfügung stehen, wodurch einerseits die Staubmenge reduziert und gleichzeitig homogenisiert wird, wobei etwa nicht ausreagiertes CaO abgebunden wird. Diese Sekundärmassnahme verbessert das Abfallprodukt sowohl im Hinblick auf die Weiterverwendung in der Bauwirtschaft als auch bei der Verwendung als Deponiegut.

In einem Rauchgasstrom nach einem Dampferzeuger befinden sich neben den klassischen
EMI1.2
Absorptionsmittels auf Erdalkali- oder Alkalibasis durchführbar, während NOx reduziert werden muss, wobei zur Beschleunigung der Reduktion Katalysatoren verwendet werden. Es ist ein Ziel der Erfindung, das Verfahren ohne Katalysatoren durchzuführen. Durch eine Vorbehandlung der Abgase in der Brennkammer, insbesondere durch Kalksteinmehl-Einblasung, oder aber durch Brennstoffwahl und geeignete Brennkammerausgestaltung, ist es möglich, das SO-NO-Verhältnis so zu beeinflussen, dass im teilweise abgekühlten Rauchgasstrom im Temperaturbereich von unter 500 C vor dem Staubfilter ein Wert grösser als 2 erreicht wird.

Als Staubfilter wird ein trockenes
EMI1.3
ser im Natriumcarbonat und eventuell durch anhaftendes Adhäsionswasser beschleunigt, so dass der Wirkungsgrad der Umsetzung verbessert wird. Sinkt das SO2 -NOx -Verhältnis auf 1, wird dem Natriumcarbonat Natriumsulfit (nass oder trocken) beigemischt bzw. nass zusätzlich eingedüst, während bei Werten unter 1 nur Natriumsulfit dem NH, eingeblasen bzw. als Suspension eingedüst wird. An Stelle von NaHC03 können auch Na 2C03 und/oder andere Erdalkali/Alkalimetallverbindungen wie z. B. CaO, MgO oder auch K, 0 eingeblasen oder in wässeriger Suspension eingedüst werden. An Stelle von bzw. zusätzlich zu Na, SO, kann auch NaHS03 bzw. CaSO,, K SOg, KHSO,, MgSO, eingeblasen werden.

Genauso kann an Stelle von NH3 ein NH,-abgebender Stoff, wie z. B. NH. OH oder auch NH4HCO3 (Hirschhornsalz) verwendet werden. Die Zuführung der einzel-

nen Stoffe kann auch getrennt oder, zur besseren Dispersion, mehrfach hintereinander erfolgen, wobei allerdings auf die Stöchiometrie zu achten ist. Bei Verwendung von feuchten Stoffen bzw. in Suspension kann dabei schon bei einer Stöchiometrie von 1 ein Abscheidegrad bis zu 80% erreicht werden.

Zur Verringerung der benötigten Chemikalien empfiehlt es sich, den im Trockenabscheider anfallenden Staub auszulaugen und die flüssige Phase nach einer Carbonatisierung auzukristallisieren, wobei neben Mutterlauge auch die benötigten Kreislaufchemikalien anfallen, die etwa 70 bis 90% der für die Absorption notwendigen Menge ausmachen. Die besten Rückgewinnungsergeb-
EMI2.1
Gemisch aus Hirschhornsalz und Speisesoda liefert.

Die wesentlichen chemischen Reaktionen im Abgasstrom sind :
EMI2.2
bzw.
EMI2.3
und an Stelle von N20 + NO-'N, + NO 2 (in Abwesenheit von NH3) ergibt sich
EMI2.4
wobei NaSOg bzw. CaSO, zugeführt oder aus
EMI2.5
bzw.
EMI2.6
im Abgasstrom erzeugt wird.
NH3 kann ebenfalls aus
EMI2.7
oder aus
EMI2.8
erzeugt werden.

Auf die Reinheit der Chemikalien wird kein besonderer Wert gelegt ; so sind grössere Verunreinigungen mit höheren Carbonaten, Bicarbonaten usw., und Sulfiten, Bisulfiten usw. bzw. deren Vermischung mit Kalium oder Kalziumsulfiten nicht störend, so dass Chemikalien aus Recycling-Anlagen verwendbar sind, solange keine Zusatzgifte (Schwermetalle) eingebracht werden.

Bei der Einbringung von Suspensionen, Lösungen mit den Sorbentien in den Abgasstrom, ist darauf zu achten, dass die Flüssigkeit bis zum Eintritt in das Trockenfilter verdampft

ist, damit es im Filter zu keinen Verkrustungen kommt und der Staub staubförmig abgeschieden werden kann. Da Temperatur und Menge des Rauchgases an der Eindüsungsstelle und ihre Entfer- nung vom Trockenfilter (Verweilzeit der Tropfen im Abgasstrom) bekannt ist, ist dadurch auch die maximal einzudüsende Flüssigkeitsmenge vorgegeben.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von mit Stäuben und Schadgasen verunreinigten Abgasen, wie insbesondere Abgasen aus Verbrennungsanlagen, deren Stäube, Alkali- und/oder Erdalkaliverbindungen aus der Brennkammer kommend beinhalten bzw. deren Stäube bei der Zugabe von Alkali- und/oder Erdalkaliverbindungen, insbesondere eines oder mehrere der folgenden : Ca (OH) 2, CaCO3 , NaHCO3 , Na2SO4 , NaOH, CaO bzw. Hydroxyde, Oxyde, Carbonate, Sulfate, Bicarbonate nach einer teilweisen Entschwefelung entstanden sind, bei dem zumindest ein Teilstrom des staubhaltigen Abgases im Temperaturbereich von kleiner als 5000C mit NH, bzw.

NH4 OH oder mit Stoffen, die diese Verbindung durch thermische Zersetzung abgeben, versetzt werden und das entstehende staubförmige Produkt in einem Staubabscheider vom Abgasstrom getrennt wird, nach der AT-PS Nr. 382089, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abgas während und/oder nach der NH3bzw. NH-Verbindungszugabe Sulfite, insbesondere Natriumsulfite, Hydrogensulfite bzw. NaOH und/oder andere mit dem SO des Abgases Sulfite bildende Mittel, wie vorzugsweise NaHCO,, zugemischt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abgas ein Gemisch mit mindestens 30% Na, SO, zugemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit geringer werdendem S02Gehalt des Abgases der Anteil des Na 2 SO3 - bzw. des NaHSO,-Gehaltes des Sorptionsmittels erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei hohem S02 -Gehalt des Abgases, insbesondere bei einem SO 2 -NO x -Verhältnis grösser als 2, dem Abgas ein Gemisch von NH3 bzw. NH3 -abgebenden Verbindungen mit NaHC03 trocken beigemischt bzw. nass bzw. in wässeriger Suspension eingedüst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem SO-NO-Verhältnis im Abgas zwischen 1 und 2 dem Abgas ein Gemisch von NH 3 bzw. NH,-abgebenden Verbindungen mit NaHCO 3 und Na2 SO 3 bzw. NaHS03 trocken beigemischt bzw. nass bzw. in wässeriger Suspension eingedüst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringem S02 -Gehalt des Abgases, insbesondere bei einem SO 2 -NO x -Verhältnis im Abgas kleiner als 1 dem Abgas ein Gemisch von NH3 bzw. Nu 3-abgebenden Verbindungen mit Na2 SO 3 bzw. NaHSO 3 trocken beigemischt bzw. nass bzw. in wässeriger Suspension eingedüst wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des eingebrachten Wassers in Abhängigkeit der Abgastemperatur, der Abgasmenge und der zur Verfügung stehenden Verdampfungszeit bis zum Filter bemessen wird, damit im nachfolgenden Filter die anfallenden ausreagierten Sorbentien praktisch trocken anfallen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sulfite bzw. Sulfit-bildenden Stoffe dem Abgasstrom beigemischt werden.