AT394500B - Verfahren zur entschwefelung von rauchgasen - Google Patents
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Description
AT 394 500 B
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen durch Einsprühen einer Kalkmilchspeise in das heiße Rauchgas.
Die Entfernung des in den Rauchgasen nach der Verbrennung fossiler Brennstoffe oft in großen Mengen vorkommenden Schwefeldioxids ist insbesondere beim Betrieb von kalorischen Kraftwerken zur Verringerung der Luftverunreinigungen und zur Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen im Rahmen des Luftreinhaltegesetzes für Kesselanlagen LRG-K nötig. Wegen seiner weiten Verbreitung und der relativ hohen Toxizität wird SC>2 als eine wichtige gasförmige luftverunreinigende Substanz angesehen.
Zur Reinigung der Abgase von mit fossilen Brennstoffen betriebenen Feuerungsanlagen von SO2 hat man verschiedene Verfahren entwickelt
So hat man besonders für kalte Abgase, deren Temperatur die der Außenluft nur wenig übersteigt, eine Rauchgaswäsche vorgeschlagen. Wegen der geringen Löslichkeit des SC>2 in reinem Wasser werden dabei als Absorptionsmittel im allgemeinen Natronlauge sowie wässerige Lösungen von Soda, Kalk, Ammoniak u. a. verwendet, die das SO2 unter Bildung von Sulfit chemisch binden. Wird die Waschlauge nicht aufgearbeitet sondern einfach abgelassen, können jedoch Abwasserprobleme infolge der Sauerstoffzehrung des Sulfits entstehen.
Andere Verfahren, die vor allem zur Entschwefelung von heißen Rauchgasen dienen sollen, sehen das Einbringen von Substanzen, die das SO2 der Rauchgase binden sollen, in feinverteilter Form in das Rauchgas vor. Es wird beispielsweise bei dem zu den Additiv-Verfahren zählenden Wickert-Verfahren eisenhaltiger Dolomitstaub, der SO2 als Sulfat bindet, in Kesselanlagen eingeblasen. Man hat auch Kalk in den Rauchgasstrom eingedüst Die anschließende Entstaubung erwies sich jedoch als schwierig und es gab Probleme mit Verkrustungen. Auch stellen die Kosten für das dabei verwendete feingemahlene Kalksteinmehl eine unerwünschte Belastung dar. In der EP-A-0 276 363 ist ein verhältnismäßig kompliziertes Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen beschrieben, bei dem in der Zuckerherstellung anfallender, Kalziumhydroxid, Kohlendioxid und organische Bestandteile enthaltender Scheideschlamm zerkleinert und in einem Stromtrockner mit Rauchgas aus dem Kessel getrocknet wird. Der getrocknete Scheideschlamm wird sodann in einem Abscheider aus dem Rauchgas abgetrennt und mit Luft zu mehreren in den Feuerraum des Kessels mündenden Einblasstellen gefördert.
In der AT-B-370 638 ist die Verwendung von Kalziumcarbonatschlamm, der bei der Saftreinigung in der Rübenzuckerproduktion als Abfallprodukt entsteht, zum Entschwefeln von Rauchgasen und/oder Trocknungsbrüden, welche in der Zuckerproduktionsanlage auftreten, beschrieben. Der Kalziumcarbonatschlamm wird mit Wasser verdünnt und großflächig in die Rauchgase und/oder Brüden dispergiert, wo eine Absorption und chemische Bindung des SO2 erfolgt. Es stehen nur verhältnismäßig geringe Mengen dieses Kalziumcarbonatschlammes zur Verfügung.
Bei einem anderen Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen sprüht man in das Rauchgas Kalkmilch ein, welche durch Löschen von Branntkalk bereitet wird. Im Rauchgas wird das in der Kalkmilch enthaltene Wasser verdampft und es bildet sich aus dem Kalk, dem SO2 des Rauchgases und anderen Rauchbestandteilen ein weitgehend trockenes Material, das in Pulverform abgeführt werden kann. Auch dieses Verfahren ist durch den Kostenaufwand für den Branntkalk in unerwünschter Weise belastet
Es kann erwähnt werden, daß für die Wirksamkeit der Entschwefelung des Rauchgases und für den Verfahrensablauf (z. B. für die Möglichkeit das Absorptionsmittel als Pulver abzuführen) verschiedene Eigenschaften der in das Rauchgas in feinverteilter Form eingebrachten Stoffe von Bedeutung sind, wie z. B. die Korngröße, die spezifische Oberfläche und die Reaktivität.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art zu schaffen, welches auf einfache Weise und mit geringem Kostenaufwand für das zur S02-Entfemung benützte Material eine weitgehende Entschwefelung des Rauchgases erzielen läßt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in das Rauchgas eine Kalkmilchspeise eingesprüht wird, welche in an sich bekannter Weise Kalk enthält, der bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt angefallen ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der vorstehend genannten Zielsetzung gut entsprochen werden. Es wird weiters der wesentliche Vorteil erhalten, daß der Abfallkalk, der bei der Acetylenherstellung anfällt und bisher deponiert wurde, nun einer wertvollen Verwendung zugeführt werden kann, wodurch die Kosten und Probleme der Deponierung in Wegfall kommen und überdies Primärrohstoffe, nämlich Kalk und Energie, erübrigt werden und die bei der Aufarbeitung des Kalkes entstehende Umweltbelastung in Wegfall kommt Es wird, obwohl die an diesem Abfallkalk in für Kalk üblicher Weise feststellbaren Werte für die spezifische Oberfläche und für die Reaktivität unter den Werten liegen, die mit reaktiv gebranntem Branntkalk erhalten werden, beim erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe Entschwefelung erzielt, die der Entschwefelungswirkung, welche mit aus Branntkalk bereiteter Kalkmilch erzielbar ist, mindestens gleichkommt, und es ist in einem verhältnismäßig breiten Bereich der Restfeuchte das getrocknete Absorptionsmittel als rieselfähiges Pulver, welches nicht zum Anbacken neigt, abführbar.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt anfallende Kalkmilch durch Wasserentzug aufkonzentriert wird, und zwar auf ein Produkt mit einem Trockensubstanzgehalt von 40 bis 60 %, und dieses Produkt -2-
AT394 500 B transportiert und/oder gelagert wird und für die nachfolgende Zubereitung der Kalkmilchspeise mit Wasser zu einer Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % verdünnt wird. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß die Transportkosten der Abfallkalkmilch wesentlich gesenkt werden können, da der Transport unnötiger Wasseranteile unterbleibt, wobei dieser Vorteil ohne wesentliche Aufwendungen erhalten werden kann, da der Wasserentzug durch einfaches Absetzenlassen der Kalkmilch bewirkt werden kann und das spätere Verdünnen mit Wasser problemlos durchgeführt werden kann.
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt anfallende Kalkmilch getrocknet wird, beispielsweise zum Transport und/oder zur Zwischenlagerung, und die so erhaltene Trockensubstanz für die Zubereitung der Kalkmilchspeise in Wasser zur Bildung einer Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % resuspendiert wird. In diesem Fall sind die Transportkosten am günstigsten. Auch eine problemlose Zwischenlagerung auf kleinstmöglichem Raum wird durch die Trocknung der Abfallkalkmilch ermöglicht
Weiters kann das durch den Wasserentzug erhaltene Produkt und/oder die auf einen Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % eingestellte Kalkmilch in einem Pufferspeicherbehälter zwischengelagert und nach Bedarf entnommem werden.
Man kann beim erfindungsgemäßen Verfahren in der in das Rauchgas einzusprühenden Kalkmilchspeise außer Kalk, der in an sich bekannter Weise bei der Acetylenherstellung angefallen ist, zusätzlich auch gelöschten Branntkalk vorsehen, sodaß eine problemlose Anpassung an Änderungen in der Rohstoffversorgung möglich ist.
Es ist vorteilhaft, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren die Temperatur und die Strömungsparameter des Rauchgases so eingestellt werden, daß während der Verweilzeit der Tröpfchen der Kalkmilchspeise im Rauchgasstrom das in diesen Tröpfchen vorhandene Wasser verdampft und die Tröpfchen zu einem trockenen rieselfähigen Pulver getrocknet werden. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bleibt die Rieselfähigkeit des aus der Kalkmilchspeise gebildeten Pulvers in einem verhältnismäßig breiten Bereich der Eigenfeuchte erhalten und wird auch durch einen mäßigen Chloridgehalt im Rauchgas nicht beeinträchtigt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß in das Rauchgas eine Kalkmilchspeise eingesprüht wird, welche einen Frischanteil, der aus bei der Acetylenherstellung angefallenem Kalk und gegebenenfalls gelöschtem Branntkalk gebildet ist, und einen Rückführanteil enthält, der aus dem durch die Reaktion der Kalkmilchspeise mit dem Rauchgas entstandenen pulverförmigen Reaktionsprodukt gebildet ist Hiebei ist günstig, wenn als Frischanteil eine Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % verwendet wird. Weiter ist es hiebei vorteilhaft, daß als Rückführanteil eine aus dem pulverförmigen Reaktionsprodukt und Wasser gebildete Suspension verwendet wird. Hiebei sieht man zweckmäßig vor, daß der Trockensubstanzgehalt der als Rückführanteil verwendeten Suspension auf etwa 40 % eingestellt wird.
Es ist weiter günstig, wenn der Trockensubstanzgehalt der in das Rauchgas zur Einsprühung kommenden Kalkmilchspeise im Mittel auf einem zwischen 30 und 40 %-Masse liegenden Wert gehalten wird. Hiebei ist eine Einstellung des Trockensubstanzgehaltes auf einen zwischen 35 und 39 %-Masse liegenden Wert zweckmäßig.
Es ist weiter günstig, wenn die Weiterleitung der Kalkmilch und/oder der Kalkmilchspeise und/oder des Rückführanteils der Kalkmilchspeise über eine Ringleitung vorgenommen wird. Dadurch kann dem Entstehen von Konzentrationsveränderungen im Leitungssystem entgegengewirkt weiden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für jene Ausführungsform des Verfahrens, bei der die als Abfallprodukt anfallende Kalkmilch getrocknet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehrohrofen zur Trocknung der Kalkmilch vorgesehen ist. Es kann sich dabei beispielsweise um einen indirekt beheizten Röhrenbündelkalzinator handeln, wie er häufig für die Entfluorisierung und das Kalzinieren von Gips Verwendung findet. Die heißen Rauchgase im Innenrohr (Gleichstrom) und in den Außenrohren (Gegenstrom) erhitzen die eingebrachte Abfallkalkmilch, sodaß das Wasser der Suspension ausgetrieben wird. Nach der anschließenden Kühlung fällt getrockneter Abfallkalk und Wasserdampf an, welcher nach einem Wärmetauscher in einem Abscheider und einem Filter getrennt wird. Die Trocknung der Abfallkalksuspension soll nach Möglichkeit direkt beim Lieferanten des Abfallkalks erfolgen, wobei sich neben der Installation einer speziell für die Trocknung dieser Suspension ausgelegten und entworfenen Trocknungsanlage vor allem der Einsatz von bereits in der Produktion des Lieferanten verwendeten Anlagen und Anlagenteilen empfiehlt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für jene Ausführungsform des Verfahrens, bei der eine Zwischenlagerung des durch Wasserentzug erhaltenen Produktes und/oder der Kalkmilch in einem Pufferspeicherbehälter vorgenommen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Pufferspeicherbehälter mit einer Zirkulationsumlaufeinrichtung ausgestattet ist bzw. sind, die das durch Wasserentzug erhaltene Produkt und/oder die Kalkmilch zur Einhaltung eines gleichmäßigen Trockensubstanzgehaltes in Zirkulation hält. Diese Zirkulation ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil bei der Rauchgasentschwefelung ein genau definierter Trockensubstanzgehalt der in das Rauchgas einzusprühenden Kalkmilchspeise empfehlenswert ist.
Weiters ist es günstig, wenn der oder die Pufferspeicherbehälter mit einem kegelförmigen Boden ausgestattet ist bzw. sind. Dadurch kann eine eventuelle Absetzung der Trockensubstanz durch mechanische Hilfsmittel, wie beispielsweise Rührer, leicht wiedersuspendiert werden. -3-
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Dafür können vorzugsweise auch in dem bzw. in den Pufferspeicherbehälter(n) ein oder mehrere Düsenringe, die von einer oder mehreren Zirkulationspumpen gespeist werden und vorzugsweise im Bodenbereich des Speicherbehälters angeordnet sind, vorgesehen sein. Beim Zirkulieren der Suspension durch solche Düsenringe wird der Abzugsbereich für die Pumpen aufgelockert und die Randzonen des Behälters werden freigehalten. Im Lagerungszustand (ohne Abnahme) sind die Zirkulationspumpen zweckmäßig ständig in Betrieb zu halten, da anderenfalls die Gefahr besteht, daß der stark sedimentierende Abfallkalk die Düsenringe verlegt.
Auch ist es günstig, wenn ein Abscheider zur Freihaltung der Kalkmilch von groben Fremdpartikeln vor der Verwendung vorgesehen ist. Solch ein Abscheider, der vorzugsweise ein Naßsieb, vorzugsweise mit einer Maschenweite von 4 mm, ist, verhindert, daß eventuell in der Kalkmilch vorhandene Steine oder andere Verunreinigungen die Fließwege und Düsen der Einsprühanlage zerstören oder beschädigen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die schematisch gehaltene Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in blockschematischer Form die wesentlichen Teile einer Anlage für das erfindungsgemäße Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen, Fig. 2 detaillierter den Bereich der Absorptionskammer der Anlage nach Fig. 1, Fig. 3 in blockschematischer Form eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Kalkmilch aus der Acetylenherstellung aufkonzentriert wird, Fig. 4 einen Pufferspeicher, wie er bei der Ausführungsform nach Fig. 3 eingesetzt werden kann, Fig. 5 in blockschematischer Form eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Kalkmilch aus der Acetylenherstellung getrocknet wird, und Fig. 6 einen Drehrohrofen zum Durchführen dieser Trocknung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage wird das von einem mit schwefelhaltigem Brennstoff befeuerten Kessel (1) oder dgl. kommende Rauchgas über eine Rauchgasleitung (2) einer Vorbehandlungseinrichtung (3) (welche z. B. ein Elektrofilter und/oder eine Rauchgaswäsche oder auch eine Vorwärmvorrichtung für Speisewasser oder dgl. beinhalten kann) und weiter über eine Rauchgasleitung (4) einer Absorptionskammer (5) zugeführt. In der Absorptionskammer (5) wird in das Rauchgas zur Entschwefelung desselben eine Kalkmilchspeise (6) eingesprüht, welche den im Rauchgas enthaltenen Schwefel bzw. das SC>2 größtenteils bindet Die Kalkmilchspeise (6) enthält Kalk, der bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt angefallen ist. Nach dem Passieren der Absoiptionskammer (5) gelangt das Rauchgas über eine Rauchgasleitung (7) in das vorzugsweise als Elektrofilter ausgebildete Hauptfilter (8) und weiter über eine Rauchgasleitung (9) in den Schornstein (10). Wie in Fig. 1 angedeutet und in Fig. 2 detaillierter dargestellt ist, wird das in der Absorptionskammer (5) aus der Kalkmilchspeise (6) und dem Rauchgas entstandene Reaktionsprodukt (11), welches aus dem Auslaß (12) der Absorptionskammer (5) abfließt, zusammen mit dem im Hauptfilter (8) aus dem Rauchgas abgeschiedenen Material, welches auch Teilchen des Reaktionsproduktes (11) enthält, in einem Behälter (14) gesammelt, mit Wasser versetzt und in einen Mischbehälter (15) geleitet; im Mischbehälter (15) wird die Kalkmilchspeise (6) aus einem Frischanteil (16) und aus einem Rückführanteil (17) gemischt; der Frischanteil (16) ist eine Kalkmilch, die aus bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid angefallenem Kalk und gegebenenfalls auch aus gelöschtem Branntkalk gebildet ist; der Rückführanteil (17) besteht aus dem im Behälter (14) gesammelten und mit Wasser versetzten Produkt. Vorzugsweise wird durch Einstellung der im Rauchgas vorliegenden Parameter und durch Einstellung des Trockensubstanzgehaltes der Kalkmilchspeise sowie der Menge der Kalkmilchspeise, welche in das Rauchgas eingesprüht wird, die in der Absorptionskammer (5) stattfindende Reaktion so gelenkt, daß das Reaktionsprodukt (11) in Form eines getrockneten rieselfähigen Pulvers anfällt und pneumatisch in den Behälter (14) gefördert werden kann. Im Behälter (14) wird dann dieses Pulver in Wasser resuspendiert, wobei dieser Vorgang mit einem Rührwerk (18) unterstützt wird. Eine Zirkulationsumlaufleitung (20) mit einer Pumpe (21) wirkt Absetzerscheinungen entgegen. Eine weitere Pumpe (22) fördert die den Rückführanteil (17) darstellende Suspension in den Mischbehälter (15). Der Frischanteil (16) wird von einem Behälter (23) zugeführt, in dem ein Rührwerk (24) vorgesehen ist und in dem die Konzentration der Kalkmilch durch Zugabe von Wasser eingestellt werden kann. Dieser Behälter (23) ist auch mit einer Zirkulationsumlaufleitung (25) mit einer Pumpe (26) versehen und dient auch als Pufferspeicherbehälter. Es ist aber auch möglich, die Funktionen dieser Konzentrationseinstellung und dieser Pufferspeicherung auf zwei Behälter aufzuteilen. Gleiches gilt hinsichtlich der Suspensionsbereitung und der Speicherung im Behälter (14).
Um dem Entstehen von Absetzerscheinungen in den die Kalkmilch, die Kalkmilchspeise oder den Rückführanteil führenden Leitungen entgegenzuwirken, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn der Durchfluß durch diese Leitungen aus betrieblichen Gründen gedrosselt oder abgestellt wird, können diese Leitungen vorteilhaft als Ringleitungen ausgeführt sein, in denen vom speisenden Behälter her mittels einer Pumpe ständig ein Durchfluß aufrechterhalten wird und von denen weg die zu versorgenden Stellen über Abzapfungen gespeist werden. So kann die Leitung vom Behälter (23) zum Mischbehälter (15), die Leitung vom Mischbehälter (15) zu den Düsen in der Absorptionskammer (5) oder auch die Leitung vom Behälter (14) zum Mischbehälter (15) als Ringleitung ausgeführt sein. Man kann auch die Zirkulationsumlaufleitungen (20, 25) als Ringleitungen für die Weiterleitung der betreffenden Suspensionen einrichten.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der für die Kalkmilchspeise (6) vorgesehene Abfallkalk aus einer Kalkmilch (27) hergeleitet, welche bei einer schematisch mit (28) bezeichneten Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid anfällt. Die Kalkmilch (27) wird in der mit (29) bezeichneten Verfahrensstufe durch Wasserentzug, der einfach durch Absetzenlassen bzw. Sedimentation vorgenommen werden kann, zu einem Produkt (30), welches vorzugsweise einen Trockensubstanzgehalt von 40 bis -4-
AT 394 500 B 60 % hat, aufkonzentriert In dieser Form kann der Abfallkalk mit verhältnismäßig geringem Aufwand transportiert und gelagert werden. Das Produkt ist bis zu etwa 50 % Trockensubstanzgehalt pumpbar. Der Transport ist schematisch mit (31) bezeichnet Das Produkt wird dann in einen Pufferspeicherbehälter (32) gebracht, wobei getrachtet wird, in diesem einen nicht über 40 % liegenden Trockensubstanzgehalt einzuhalten, wofür gegebenenfalls Wasser zugesetzt wird. Wie in Fig. 4 näher dargestellt ist, ist der Pufferspeicherbehälter (32) mit mehreren Düsenringen (33) versehen, die von Zirkulationspumpen (34) gespeist werden; die Düsenringe (33) sind im Bodenbereich des Pufferspeicherbehälters (32) angeordnet. Weiter ist im Pufferspeicherbehälter (32) ein Rührwerk (42) vorgesehen. In der zum Pufferspeicherbehälter (32) führenden Zufuhrleitung (35) ist ein Abscheider (36) angeordnet, der grobe Fremdpartikel am Eintritt in den Pufferspeicherbehälter (32) hindert; als Abscheider (36) kann dabei ein Naßsieb vorgesehen werden; eine Maschenweite von 4 mm hat sich bei einem solchen Sieb praktisch bewährt. Der Pufferspeicherbehälter (32) hat einen kegelförmigen Boden (37) und es sind die aus diesem Pufferspeicherbehälter führenden Abzugsleitungen (38, 39) an den untersten Bereich des Bodens (37) angeschlossen. In den Pufferspeicherbehälter (32) mündet eine weitere Zufuhrleitung (40) ein, mit der Kalkmilch aus einer Branntkalklöschanlage (41) zugeführt werden kann. Durch die kegelförmige Ausbildung des Bodens (37) und durch den mit den Düsenringen (33) und dem Rührwerk (42) herbeiführbaren Umlauf des Behälterinhaltes kann Absetzerscheinungen, die die Konzentration verändern könnten, entgegengewirkt werden. Es kann dabei erwähnt werden, daß das aus der Acetylenherstellung stammende Produkt wesentlich leichter und mit weniger Energieaufwand homogenisierbar ist und im homogenisierten Zustand gehalten werden kann, als eine aus gelöschtem Branntkalk gebildete Kalkmilch.
Vom Pufferspeicherbehälter (32) wird das Produkt durch die Leitung (39) dem Behälter (23) zugeführt, in welchem aus dem Produkt eine Kalkmilch mit einer für die nachfolgende Bereitung der Kalkmilchspeise geeigneten Konzentration gebildet wird.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens wird der Abfallkalk analog wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 aus einer Kalkmilch (27) hergeleitet, die bei einer Acetylenherstellung (28) anfällt. Die Kalkmilch (27) wird getrocknet, wobei hiefür vorteilhaft ein Drehrohrofen (43), wie er in Fig. 6 dargestellt ist, verwendet werden kann. Die erhaltene Trockensubstanz (44) kann leicht transportiert und/oder zwischengelagert werden. Der Transport ist schematisch mit (31) bezeichnet. Die Trockensubstanz (44) wird in einer oder in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen (45) zur Bildung einer Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % resuspendiert und die Suspension bzw. Kalkmilch gegebenenfalls verdünnt und es wird diese Kalkmilch dann dem Mischbehälter (15) zugeführt. Es kann gewünschtenfalls nach dem Transport (31) eine Zwischenlagerung (46) der Trockensubstanz vorgesehen werden und es kann auch gewünschtenfalls eine Zwischenspeicherung der in der Stufe (45) gebildeten Suspension in einem Pufferspeicherbehälter (32) vorgesehen werden. Ebenso kann eine Einbindung von Branntkalk zur Trockensubstanz (44) oder eine Einbindung von Kalkmilch, die aus gelöschtem Branntkalk gebildet wurde, zu der aus der Trockensubstanz (44) gebildeten Suspension bzw. Kalkmilch vorgenommen werden, z. B. durch Einleiten in den Pufferspeicherbehälter (32) oder in den Mischbehälter (15).
Der in Fig. 6 dargestellte Drehrohrofen (43) ist ein indirekt beheizter Röhrenbündel-Kalzinator. Solche Öfen werden z. B. für das Kalzinieren von Gips verwendet. Dieser Drehrohrofen (43) wird mit einem Brenner (47) beheizt. Der aus der Kalkmilch durch Wasserentzug bereitete feuchte Kaibidkalk wird bei (48) in den Ofen eingeführt, durchwandert diesen in Richtung des Pfeiles (49) und wird bei (50) aus dem Ofen ausgetragen. Die vom Brenner (47) erzeugten heißen Gase fließen im Innenrohr des Ofens in Richtung des Pfeiles (49) und anschließend in den Außenrohren des Ofens dieser Richtung entgegen und erhitzen den Karbidkalk, so daß das Wasser aus diesem ausgetrieben wird. Im Abschnitt (51) des Ofens wird der getrocknete Karbidkalk gekühlt. Die aus dem Ofen austretenden Gasströme werden durch einen Zyklonabscheider (52) und ein Filter (53) geführt und das dabei abgeschiedene Material wird dem bei (50) ausgetragenen trockenen Produkt (44) beigegeben.
Beispiel:
Es wurde bei einer gemäß Fig. 1 ausgebildeten Anlage ein Rauchgasstrom, der sich aus der Verbrennung von 110 t/h Steinkohle mit 0,7 % Schwefel ergab, nach einer Vorbehandlung in einem Elektrofilter mit ca. 135 °C in die Absorberkammer (5) eingeleitet. Das Rauchgas hatte einen S02-Gehalt von mehr als 2300 mg/m .
Gleichzeitig wurde in die Absorberkammer (5) eine auf Basis von Abfallkalk aus der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid bereitete Kalkmilchspeise mit ca. 37 % (Masse) Trockensubstanzgehalt eingesprüht. Die Kalkmilchspeise reagierte mit dem die Absorberkammer durchströmenden Rauchgas, wobei über 92 % des SO2-Gehaltes des Rauchgases von der Kalkmilchspeise gebunden wurden, so daß das Rauchgas beim Verlassen der Absorberkammer nur mehr weniger als 200 mg/nr* SO2 enthielt. Außer der Bindung des SO2 in der Kalkmilchspeise fand auch eine Trocknung der Kalkmilchspeise in der Absorberkammer statt, so daß das Reaktionsprodukt in Form eines rieselfähigen Pulvers vorlag, das aus dem Auslaß (12) der Absorberkammer abfloß und pneumatisch gefördert werden konnte. Durch den Entzug der zum Verdampfen des in der Kalkmilchspeise enthalten gewesenen Wassers erforderlichen Energie sank die Temperatur des Rauchgases ab und hatte an der Ausgangsleitung (7) der Absorberkammer einen Wert von ca. 65 °C. Ein Teil des -5-
Claims (18)
- AT 394 500 B Reaktionsproduktes wurde mit dem Rauchgas aus der Absorberkammer mitgenommen und kam im elektrostatischen Hauptfilter (8) zur Abscheidung. Das aus dem Auslaß (12) der Absorberkammer kommende pulverförmige Reaktionsprodukt hatte einen Restkalkgehalt von etwa 12 bis 16 %, das aus dem Hauptfilter (8) kommende Produkt einen Restkalkgehalt von etwa 6,5 bis 9,5 %. Die Restfeuchte dieses Pulvers betrug meist etwa 0,7 bis 1,1 %. Das Pulver war stets gut rieselfähig. Die gute Rieselfähigkeit war auch noch bei Restfeuchten von 1,5 % und darüber gegeben. Auch ein Chloridgehalt des Abgases hatte keinen nachteiligen Einfluß auf die Rieselfähigkeit. Hiezu kann erwähnt werden, daß die Rieselfähigkeit eines aus einer Kalkmilchspeise, welche nur auf Basis von Branntkalk hergestellt worden ist, bei im übrigen im wesentlichen gleichen Bedingungen in der Absorberkammer entstehenden Reaktionsproduktes schon bei einer Restfeuchte von 1 % stark abnimmt, wobei auch eine Tendenz zum Entstehen von Anbackungen in Gefäßen bzw. Kammern und Leitungen beobachtet werden kann, und auch ein Chloridgehalt des Abgases in dieser Richtung nachteilig in Erscheinung tritt. Das Ausmaß der Bindung des im Rauchgas enthaltenen SC>2, nämlich über 92 %, war bei im wesentlichen gleichen Bedingungen in der Absorberkammer bei Einsatz einer Kalkmilchspeise auf Basis von Abfallkalk der Acetylenherstellung gleich groß wie bei Einsatz einer Kalkmilchspeise auf Basis von Branntkalk. Auch eine aus beiden Kalkarten bereitete Kalkmilchspeise brachte das gleiche Ergebnis. Zur Bereitung der Kalkmilchspeise wurde das vom Auslaß (12) der Absorberkammer (5) kommende und das vom Hauptfilter kommende pulverförmige Reaktionsprodukt gesammelt und ein Teil desselben wurde in Wasser resuspendiert, wobei ein Trockensubstanzgehalt von etwa 40 % eingestellt wurde. Diese Suspension wurde im Mischbehälter mit Kalkmilch, welche auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa 22 % eingestellt war, zur Bildung der Kalkmilchspeise vermischt (Suspension - Rückführanteil; Kalkmilch - Frischanteil). Es wurde auf 4 Teile Rückführanteil ein Teil Frischanteil vorgesehen und jeweils soviel pulverförmiges Reaktionsprodukt zur Bildung der Suspension eingesetzt, daß der gesamte Trockensubstanzgehalt der Kalkmilchspeise annähernd konstant blieb. Pro Stunde wurden beim eingangs angeführten Brennstoffdurchsatz für die Reinigung des Rauchgases 3,61 Abfallkalk in der in das Rauchgas eingesprühten Kalkmilchspeise eingesetzt. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen durch Einsprühen einer Kalkmilchspeise in das heiße Rauchgas, wobei die Temperatur und die Strömungsparameter des Rauchgases so eingestellt werden, daß während der Verweilzeit der Tröpfchen der Kalkmilchspeise im Rauchgasstrom das in diesen Tröpfchen vorhandene Wasser verdampft und die Tröpfchen zu einem trockenen rieselfähigen Pulver getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rauchgas eine Kalkmilchspeise eingesprüht wird, welche in an sich bekannter Weise Kalk enthält, der bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt angefallen ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt anfallende Kalkmilch durch Wasserentzug aufkonzentriert wird, und zwar auf ein Produkt mit einem Trockensubstanzgehalt von 40 bis 60 %, und dieses Produkt transportiert und/oder gelagert wird und für die nachfolgende Zubereitung der Kalkmilchspeise mit Wasser zu einer Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % verdünnt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Acetylenherstellung aus Kalziumkarbid als Abfallprodukt anfallende Kalkmilch getrocknet wird, beispielsweise zum Transport und/oder zur Zwischenlagerung und die so erhaltene Trockensubstanz für die Zubereitung der Kalkmilchspeise in Wasser zur Büdung einer Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % resuspendiert wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Wasserentzug erhaltene Produkt und/oder die auf einen Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % eingestellte Kalkmilch in Pufferspei-cherbehälter(n) zwischengelagert und nach Bedarf entnommen wird bzw. werden.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rauchgas eine Kalkmilchspeise eingesprüht wird, welche in an sich bekannter Weise sowohl bei der Acetylenherstellung angefallenen Kalk als auch gelöschten Branntkalk enthält
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rauchgas eine Kalkmilchspeise eingesprüht wird, welche einen Frischanteil, der aus bei der Acetylenherstellung angefallenem Kalk und gegebenenfalls gelöschtem Branntkalk gebildet ist, und einen Rückführanteil enthält, der aus dem durch die Reaktion der Kalkmilchspeise mit dem Rauchgas entstandenen pulverförmigen Reaktionsprodukt gebildet ist. -6- AT 394 500 B
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Frischanteil eine Kalkmilch mit einem Trockensubstanzgehalt zwischen 20 und 30 % verwendet wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückführanteil eine aus dem pulverförmigen Reaktionsprodukt und Wasser gebildete Suspension verwendet wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockensubstanzgehalt der als Rückführanteil verwendeten Suspension auf etwa 40 % eingestellt wird.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockensubstanzgehalt der in das Rauchgas zur Einsprühung kommenden Kalkmilchspeise im Mittel auf einem zwischen 30 und 40 %-Masse liegenden Wert gehalten wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockensubstanzgehalt der Kalkmilchspeise im Mittel auf einem zwischen 35 und 39 %-Masse liegenden Wert gehalten wird.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterleitung der Kalkmilch und/oder der Kalkmilchspeise und/oder des Rückführanteils der Kalkmilchspeise über eine Ringleitung vorgenommen wird.
- 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehrohrofen (43) zur Trocknung der Kalkmilch vorgesehen ist.
- 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Pufferspeicherbehälter (23; 32) mit einer Zirkulationsumlaufeinrichtung (25, 26; 33, 34, 38) ausgestattet ist bzw. sind, die das durch Wasserentzug erhaltene Produkt und/oder die Kalkmilch zur Einhaltung eines gleichmäßigen Trockensubstanzgehaltes in Zirkulation hält.
- 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Pufferspeicheibehälter (32) mit einem kegelförmigen Boden ausgestattet ist bzw. sind.
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bzw. in den Pufferspeicherbehälterin) (32) ein oder mehrere Düsenringe (33), die von einer oder mehreren Zirkulationspumpen (34) gespeist werden und vorzugsweise im Bodenbereich des Speicherbehälters angeordnet sind, vorgesehen sind.
- 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abscheider (36) zur Freihaltung der Kalkmilch von groben Fremdpartikeln vor der Verwendung vorgesehen ist.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Abscheider (36) ein Naßsieb, vorzugsweise mit einer Maschenweite von 4 mm, vorgesehen ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -7-
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT257090A AT394500B (de) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | Verfahren zur entschwefelung von rauchgasen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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AT257090A AT394500B (de) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | Verfahren zur entschwefelung von rauchgasen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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ATA257090A ATA257090A (de) | 1991-10-15 |
AT394500B true AT394500B (de) | 1992-04-10 |
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ID=3536652
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Country | Link |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4147755A (en) * | 1974-09-09 | 1979-04-03 | Combustion Engineering, Inc. | Air pollution control process |
JPS54155918A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-08 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Hot iron desulfurizing agent and manufacture thereof |
-
1990
- 1990-12-17 AT AT257090A patent/AT394500B/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4147755A (en) * | 1974-09-09 | 1979-04-03 | Combustion Engineering, Inc. | Air pollution control process |
JPS54155918A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-08 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Hot iron desulfurizing agent and manufacture thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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ATA257090A (de) | 1991-10-15 |
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