AT400006B - Verfahren zur thermisch regenerativen reinigung von lieferform für ballschläger,insbesondere organische und/oder anorganische kohlenstoffverbindungen sowie so2 und so3 enthaltenden gasen und anlagezu r durchführungdes verfajrens - Google Patents

Description

AT 400 006 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermisch regenerativen Reinigung von organische und/oder anorganische Kohlenstoffverbindungen sowie SO2 und SO3 enthaltenden Gasen, bei welchem der zu reinigende Gasstrom durch mittelbaren Wärmetausch mit dem gereinigten Gasstrom und Zuführung von Energie auf über 500 *C aufgeheizt, dabei von oxidierbaren Schadstoffen, insbesondere den organischen und/oder anorganischen Kohlenstoffverbindungen befreit und anschließend durch mittelbaren Wärmetausch mit dem zu reinigenden Gasstrom abgekühlt wird.

Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens umfaßt einen in Strömungsrichtung des Gases gesehen ersten Regeneratorturm mit darin angeordneten ersten, vorzugsweise keramischen Wärmespeicherkörpem zur Erwärmung des zu reinigenden Gasstromes, eine sich an den ersten Regeneratorturm anschließende Einrichtung zur Zuführung von zusätzlicher Energie, vorzugsweise eine Brennerkammer, einen sich an die Einrichtung zur Zuführung von zusätzlicher Energie anschließenden zweiten Regeneratorturm mit darin angeordneten zweiten, vorzugsweise keramischen Wärmespeicherkörpem und Einrichtungen zur Umkehr der Gasströmung durch die Regeneratortürme

Zur Entfernung organischer und anorganischer brennbarer Kohlenstoffverbindungen - oder allgemein brennbarer Schadstoffe - aus Abgasen haben sich Nachverbrennungsverfahren, insbesondere katalytische und thermisch regenerative Oxidationsverfahren vielfach bewährt. Der durch die Nachverbrennung von brennbaren Schadstoffen gereinigte Gasstrom wird dazu über eine erste Gruppe von Wärmespeicherkörpem und der noch zu reinigende Gasstrom über eine zweite Gruppe von Wärmespeicherkörpem geleitet und die Strömungsrichtung des Gases periodisch umgekehrt. Dabei wird die Zuordnung der Gruppen von Wärmespeicherkörpern periodisch umgekehrt, sodaß die vorerst erwärmten Körper nachfolgend mit dem kühlen Rohgas in Kontakt sind und dieses vorwärmen, während die zuerst vom Rohgas umströmten und dabei abgekühlten Wärmespeicherkörper zur selben Zeit vom heißen Gas nach der Oxidation der Schadstoffe, vorzugsweise der Kohlenstoffverbindungen, umströmt und dabei wieder aufgeheizt werden. Dies ist eine besonders einfache und aufgrund von wenigen Wärmeübergänge sehr effektive Art der Kühlung des Reingases bei gleichzeitiger Vorwärmung des Rohgases.

Ein typisches Beispiel für derartige Abgase, weiche neben anorganischen und organischen Kohlenstoffverbindungen noch SO3 und bzw. oder SO2 enthalten, stellen Porosierungsabgase aus Ziegelei-Tunnelöfen dar, welche entweder mit schwefelhältigem Heizöl beheizt oder pyrithältigen Ziegelrohlingen beschickt worden sind. Befinden sich in dem zu reinigenden Abgas neben den brennbaren Schadstoffen jedoch noch SOa und bzw. oder SO2, dann treten in den Nachverbrennungsanlagen erhebliche - bei hohen SO*-Gehalten bisher oft unüberwindliche - Schwierigkeiten auf. Bei katalytischen Nachverbrennungsverfahren wirkt SO* als Katalysatorgift für den eingesetzten Katalysator und vermindert dessen Lebensdauer drastisch. Bei rein thermischen oder thermisch regenerativen Abgasreinigungsanlagen verursacht das vorhandene SO3 oder der aus dem SO2 durch die Oxidation während des Verbrennungsprozesses gebildete S03-Anteil wegen des hohen Taupunktes von SO3 bei Taupunktsunterschreitung gewaltige Korrosionsprobleme.

Dies läßt sich auch durch Vorschalten von z. B. Trockenadsorptionsanlagen vor die thermische Oxidationsanlage nicht verhindern, da in der Trockenadsorptionsanlage im wesentlichen nur der S03-Anteil entfernt wird, das SO2 dennoch in die thermische Oxidationsanlage gelangt, dort etwa 10 -16% davon in SO3 umgewandelt werden und somit wieder die gefürchteten Korrosionsproblem auftreten.

Auch die Nachschaltung einer Trockenadsorptionsanlage führt nicht zum gewünschten Ziel, da die gesamte thermische Oxidationsanlage der SO3-Aggression ausgesetzt ist und nach der Trockenadsorptionsanlage immer noch S02-hältiges - also unvollständig gereinigtes - Abgas austritt. Letzteres ist selbst dann der Fall, wenn vor und nach der thermischen Oxidationsanlage je eine Trockenadsorptionsanlage geschaltet wird.

Diese Korrosionsprobleme könnten zwar durch die - unter diesen Bedingungen äußerst aufwendige und für viele Anwendungszwecke zu teure - Verwendung hochkorrosionsbeständiger Konstruktionswerkstoffe beim Bau der Nachverbrennungsanlagen verhindert werden, das eigentliche Problem - die Beseitigung der SOx-Schadstoffe - wäre dadurch aber immer noch nicht gelöst.

Eine wirksame Problemlösung wäre die Vorschaltung einer katalytischen S02-Oxidationsanlage und einer Trockenadsorptionsanlage vor die thermische Oxidationsanlage. Das schadstoffhältige Abgas müßte in diesem Fall auf die Wirksamkeitstemperatur eines herkömmlichen S02-Oxidationskatalysators, das sind etwa 380 - 400 *C, erhitzt, in die katalytischen SÜ2-Oxidationsanlage geleitet, dort der S02-Anteil in SO3 umgewandelt und in dieser Form in der anschließenden Trockenadsorptionsanlage entfernt werden. Der so vorgereinigte Gasstrom könnte dann in der nachgeschalteten Nachverbrennungsanlage von den brennbaren Schadstoffen befreit werden. Eine derartige Lösung wäre nur bei Abgasströmen empfehlenswert, welche mit der Wirksamkeitstemperatur des genannten Katalysators, d. h. etwa 400 * C oder darüber, anfallen. In der Praxis fallen jedoch viele derartige Abgase - insbesondere Porosierungsabgase - meist bei viel niedrigeren Temperaturen zwischen 90 und 160 · C an und müßten in diesem Fall erhitzt werden. Der dafür 2

AT 400 006 B erforderliche Energieaufwand ist so groß, daß diese Methode praktisch nicht sinnvoll anwendbar ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das die oben dargelegten Nachteile und Schwierigkeiten erheblich mildert oder gar gänzlich vermeiden läßt und die thermische Reinigung von Abgasen sowohl von brennbaren Schadstoffen als auch von SO2/SO3 unter Vermeidung von Korrosionsproblemen gewährleistet.

Eine weitere Aufgabe war eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Zur Lösung der ersten Aufgabe ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom nach der Zuführung von Energie, der Oxidation der Schadstoffe und einer allfälligen Abkühlung abgezogen, der SO2-Anteil katalytisch oxidiert, anschließend der S03-Anteil abgetrennt und das derart gereinigte Gas weiter durch mittelbaren Wärmetausch mit dem zu reinigenden Gas abgekühlt wird. Damit ist eine katalytische S0z/S03-Umwandlung mit geringerer oder sogar gänzlich ohne zusätzlich notwendige Erwärmung möglich, wobei die zur thermischen Oxidation der brennbaren Schadstoffe, insbesondere der organischen oder anorganischen Kohlenstoffverbindungen ohnedies erforderliche Energiezufuhr gleichzeitig zumindest zum Teil die Aufheizung des Gases auf die Wirksamkeitstemperatur des S02-Oxidationskatalysators bewirkt und somit den Energie- und Kostenaufwand für die Gasreinigung vermindert. Überdies werden dadurch die Korrosionsprobleme in den nachfolgenden Anlagenteilen gemildert oder gar gänzlich vermieden.

Vorteilhafterweise wird der Gasstrom mit der oder etwas oberhalb der maximalen Wirksamkeitstemperatur des SO2-Oxidationskatalysators, d. h. bei einer Temperatur zwischen 300 und 500 “C, vorzugsweise mit etwas über 380 - 400 * C, abgezogen. Dieser Temperaturbereich entspricht der Wirksamkeitstemperatur derzeit üblicher S02-Oxidationskatalysatoren, wobei selbstverständlich die Abkühlung des Gases bis zum Kontakt mit dem Katalysator zu berücksichtigen, d. h. durch entsprechend höhere Temperatur beim Abziehen auszugleichen, ist. In jedem Fall kann so die energieintensive Aufheizung des Gases auf die Wirksamkeitstemperatur des Katalysators vorteilhafterweise vermieden werden.

Zur Lösung der zweiten Aufgabe ist die Anlage zur Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet durch in der jeweiligen Strömungsrichtung des Gases gesehen hinter der Einrichtung zum Erwärmen des Gasstromes angeordneten Einrichtungen zum Abziehen des Gases in jedem der Regeneratortürme, einen SOx-Katalysator ud eine SOs-Adsorptionsanlage , vorzugsweise eine Trockenadsorptionsanlage. Für die externe Katalysatorstufe kann jeder handelsübliche S02-Kataysator (Schwefelsäurekatalysator) eingesetzt werden. Überlicherweise haben diese ihr Wirksamkeitsmaximum zwischen 380 und 400 * C. Die Position der Abzugseinrichtungen in der Anlage hängt unmittelbar von diesem Wirksamkeitsmaximum des jeweils verwendeten Katalysators ab und sie werden dort vorgesehen, wo. bei Normalbetrieb diese Temperatur (bzw. unter Berücksichtigung der Abkühlung des Gases bis zum Eintreffen beim Katalysator eine geringfügig höhere Temperatur) des Gases vorliegt.

Als Adsorptionsmedium in der Adsorptionsanlage ist jedes Adsorptionsmittel geeignet, welches im Temperaturbereich des Betriebes des vorgeschalteten Katalysators, vorzugsweise im Temperaturintervall von dessen maximaler Wirksamkeit, ein gutes Adsorptionsvermögen für SO3 bzw. H2SO* aufweist. Zu den preiswertesten und wirksamsten dieser Adsorptionsmittel zählt gebrannter Kalk in stückiger oder pulvriger Form.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind als Einrichtungen zum Abziehen des Gases aus jedem Regeneratorturm eine mittels einer Absperrarmatur verschließbare Trennwand angeordnet und mündet vorzugsweise unmittelbar vor dieser Trennwand zumindest eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung zum Katalysator und der nachfolgenden Adsorptionsanlage sowie vorzugsweise unmittelbar nach dieser Trennwand eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung von der Adsorptionsanlage. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung einer Trennwand und der Verbindungsleitungen zu Katalysator und Adsorptionsanlage kann der sich abkühlende Gasstrom bei einer bestimmten Temperatur - definiert durch die Stelle der Trennwand - vollständig abgefangen und mit dieser Temperatur bzw. nur geringfügig weiter abgekühlt dem SOx-Katalysator zugeleitet werden. Nach der Rückleitung des Gasstromes von der Adsorptionsanlage in die Abkühlungsstrecke ist der SC^/SOa-Anteil beseitigt und es sind bei weiterer Abkühlung des gereinigten Gases keinerlei Korrosionsprobleme mehr zu befürchten. Der Begriff Absperrarmatur umfaßt dabei alle geeigneten Ausführungsformen von Klappen, Ventilen, Hähnen, Schiebern od. dgl.

Gemäß einer geänderten Ausführungsform der Erfindung sind als Einrichtungen zum Abziehen des Gases aus jedem Regeneratorturm eine undurchlässige Trennwand angeordnet, und mündet vorzugsweise unmittelbar vor dieser Trennwand zumindest eine mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung zum Katalysator und der nachfolgenden Adsorptionsanlage und vorzugsweise unmittelbar nach dieser Trennwand eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung von der Adsorptionsanlage, wobei die beiden Verbindungsleitungen durch eine weitere, ebenfalls mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung auf den dem Katalysator bzw. der Adsorptionsanlage 3

AT 400 006 B gegenüberliegenden Seiten der ersten Absperrarmatur in Verbinung stehen. Unter Erzielung aller bereits im vorigen Absatz angegebenen Vorteile bietet diese Konstruktionsart noch den Vorteil, daß alle Klappenanordnungen beispielsweise für Steuer- und Meßeinrichtungen oder zur Wartung bzw. Reparatur leicht zugänglich außerhalb des Regenerators angeordnet sind.

In besonders vorteilhafter Weise sind Wärmespeicherkörper, je eine mittels einer Absperrarmatur verschließbare Trennwand, die vorzugsweise unmittelbar vor dieser Trennwand mündende, zumindest je eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung zum Katalysator und der nachfolgenden Adsorptionsanlage sowie die vorzugsweise unmittelbar nach dieser Trennwand mündende je eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur verschließbare Verbindungsleitung von der Adsorptionsanlage in Strömungsrichtung des Gases vor und hinter der Vorrichtung zum Erwärmen des zu reinigenden Gasstromes, wobei Umschaltvorrichtungen zur Umkehrung der Gasströmung vorgesehen. Wie bei den herkömmlichen thermisch regenerativen Abgasreinigungsanlagen wird die Strömungsrichtung des Gases periodisch ca. alle 1-3 Minuten geändert, sodaß die vorerst durch das aus der Vorrichtung zur Erwärmung und/oder erfindungsgemäß dem Katalysator und der Adsorptionsanlage kommende heiße Gas aufgeheizten Wärmespeichereinrichtungen nach der Umkehrung der Strömungsrichtung das noch zu reinigende Abgas vorwärmen.

Ein charakteristischer Unterschied der erfindungsgemäßen Anlage zu den herkömmlichen Anlagen besteht darin, daß erfindungsgemäß der Weg des Gases vor dem Passieren der Brennkammer jeweils erheblich kürzer als nach dem Passieren der Brennkammer ist, da in letzterem Fall nach der Brennkammer nicht nur die zwei Regeneratorkammern mit den Wärmespeicherelementen sondern auch noch der SO2-Oxidationskatalysator und die Trockenadsorptionsanlage durchströmt werden. Letztere Anlagenteile werden immer in der selben Richtung durchströmt, unabhängig von der Strömungsrichtung im thermisch regenerativen Anlagenteil, in welchem die Strömungsrichtung analog zu klassischen Anlagen periodisch alle ca. 1 - 3 Minuten durch Klappenumschaltung geändert wird.

Zur Ermöglichung der Sammlung des kurzzeitig anfallenden, durch den Umschaltprozeß der Strömungsrichtung verursachten Reingas/Rohgas-Gemisches in jeweils einem der Regeneratortürme sind vorteilhafterweise drei gleichartige Regeneratortürme mit einer gemeinsamen Vorrichtung zur Zuführung von zusätzlicher Energie an das Rohgases verbunden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und in der erfindungsgemäßen Anlage werden in der Brennkammer die brennbaren Schadstoffe, insbesondere die Kohlenstoffverbindungen, entfernt, das SO*-hältige Gasgemisch vor der Trennwand abgezogen und bei vorzugsweise 380 - 400 *C über den S02-Oxidations-katalysator geleitet, wobei der S02-Anteil in SO3 umgewandelt wird, welcher anschließend in der Trocken-adsorptionsaniage entfernt wird. Anschließend wird das vollständig gereinigte Abgas unmittelbar nach der Trennwand in den kühleren Regeneratorteil zurückgeleitet Da das Abgas nun SOx-frei ist, treten im kühleren Bereich der Anlage und In den anschließenden Klappen und Rohrleitungen keine Korrosionsschäden auf. Ein verlustreiches Aufheizen des Abgases von der Ursprungstemperatur auf die Reaktionstemperatur des S02-0xidationskatalysators entfällt auf diese Weise, da die Aufwärmung unter voller Ausnützung des hohen Wirkungsgrades des regenerativen Wärmeübertragungs- und Rückgewinnungssystems praktisch ohne Energieverluste durchgeführt wird.

In der nachfolgenden Beschreibung sollen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nicht einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.

Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 eine erfindungsgemäße Anlage mit zwei Regeratoren, wobei die Strömungsrichtung in Fig. 1 und Fig. 2 entgegengesetzt ist, die beiden Figuren also die beiden auftretenden Betriebsarten darstellen, und Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage.

Je zwei Regeneratorturme A und B, welche aus je einer unteren Regeneratorkammer 1A bzw. 1B und je einer oberen Regeneratorkammer 2A bzw. 2B bestehen, sind durch eine gemeinsame Brennkammer 3, in welcher sich der Zusatzbrenner 4 befindet, verbunden.

Durch je eine Zwischenwand 5A bzw. 5B, die in der dargestellten Ausführungsform durch Tellerklappen 6A und 6B verschlossen werden können, sind die oberen Regeneratorkammern 2 von den unteren Regeneratorkammern 1 getrennt. Anstelle der Tellerklappen können aber auch alle anderen Konstruktionen, beispielsweise Schieber, Hähne, Ventil od. dgl. mit gleicher Funktion verwendet werden.

Auf den Bodenrosten der unteren Regeneratorkammem tsind jeweils in beiden Türmen A und B jeweils zwei Lagen zu je 100 Stück keramischer Wärmespeicherkörper mit Wabenstruktur angeordnet. Je nach Anlagengröße und Prozeßtemperatur kann die Lagen - und Stückanzahl abweichend von den obigen Zahlen, ebenso wie die nachfolgend angegebenen Dimensionen, angepaßt werden. Jeder Speicherkörper hat beispielsweise ein Grundfläche von 150 x 150 mm und eine Höhe von 300 mm. Auf den Bodenrosten der oberen Regeneratorkammern 2 sind vorzugsweise vier Lagen zu je 100 Stück von keramischen 4

AT 400 006 B Wärmespeicherkörpem derselben Größe und Form wie zuvor angegeben geschichtet. Die Regeratorkammern sind isoliert, vorzugsweise innen und außen. Wie bei herkömmlichen thermisch regenerativen Oxidationsanlagen üblich befindet sich jeweils ein Regeratorturm in der Abkühlphase - in Hg. 1 ist dies der Turm A - wobei durchströmendes Gas unter Abkühlung der Wärmespeicherelemente erwärmt wird. Der s jeweils andere Turm - in Hg. 1 der Turm B - ist in der Aufheizphase, in welcher das heiße Gas aus der Brennerkammer 3seine Energie an die Wärmespeicherkörper abgibt und sich dabei abkühlt. Die Dauer jeder dieser Phasen beträgt zwischen einer und drei, vorzugsweise zwei, Minuten, dann wird mittels der Umschaltklappen 7 in bekannter Weise die Gasströmungsrichtung umgekehrt. Fig. 1 veranschaulicht die Klappenstellung mit der Gasströmungsrichtung von Turm A in den Turm B. io Durch die Leitung 8 wird dem jeweils in der Abkühlphase befindlichen Regeneratorturm, gesteuert über die Klappen 7, das zu reinigende Abgas zugeleitet. Das Abgas erwärmt sich beim Passieren der unteren Regeneratorkammer 1A durch Vorbeistreichen an den darin befindlichen Wärmespeicherkörpern und gelangt durch die geöffnete Telierklappe 6A in die obere Regeneratorkammer 2A. Durch Kontakt mit den dort befindlichen Wärmespeicherkörpem erhitzt sich das zu reinigende Abgas noch weiter und gelangt 75 schließlich komplett vorgewärmt in die Brennerkammer 3, wo die Kohlenstoffverbindungen oxidiert werden und damit der erste Reinigungsschritt erfolgt. Das derart vorgereinigte Abgas strömt aus der Brennerkammer 3 von oben nach unten durch die obere Regeneratorkammer 2B des gerade in der Aufheizphase befindlichen Turmes B und gibt dort einen Teil seiner Energie an die Wärmespeicherkörper ab.

Die Größe, Konfiguration und die Anzahl und Dimension der Wärmespeicherkörper sowie die Position so der Trennwände 5 sind derart aufeinander abgestimmt, daß das Abgas kurz vor oder bei Erreichen der Trennwand 5B eine Temperatur aufweist, die der maximalen Wirksamkeitstemperatur des herkömmlichen Schwefelsäurekatalysators 9 entspricht. Diesem SO2-Katalysator 9 wird das vor der Trennwand 5B mit geschlossener Klappe 6B abgezogene Abgas über die Leitung 10B, deren Klappe, Ventil od. dgl. 11B geöffnet ist, zugeleitet Nachdem das Gas den Katalysator 9 passiert hat, wobei der SOi-Anteil in S03 äs umgewandelt worden ist, gelangt es in einen Trockenadsorber 12. Dort kann das Adsorptionsmittel, vorzugsweise gebrannter Kalk, das SO3 quantitativ aufnehmen. Der Trockenadsorber 12 wird über nicht dargestellte Einrichtungen vorzugsweise von oben her mit kleinstückigem gebranntem Kalk beschickt, an welchem SO3 bzw. H2SO4. adsobiert und so aus dem Gasstrom entfernt wird, was den zweiten Reinigungsschritt darstellt. Anschließend wird das vollständig gereinigte Abgas vom Trockenadsorber 12 über die so Leitung 13 und das Leitungsstück 14B, in dem die Klappe od. dgl. 15B in geöffnetem Zustand ist, wieder dem Regeratorturm B zugeführt. Die Einleitung des Gases erfolgt dabei Kurz hinter der geschlossenen Trennwand 5B am oberen Ende der unteren Regeneratorkammer 1B. In dieser Kammer 1B gibt das Gas weiter Wärme an die Wärmespeicherkörper ab, sodaß es gereinigt und gekühlt aus der unteren Regeratorkammer 1B austritt und über die Leitung 16 vom Gebläse 17 in den Kamin 18 gefördert wird. 35 Um bei dem oben geschilderten Verfahren eine Reingas-Rohgas-Vermischung zu verhindern, sind in den Leitungen 10A und 14A, die in gleicher Weise wie oben beschrieben in die obere Regeratorkammer 2A bzw. die untere Regeneratorkammer 1A des Regemtorturmes A münden, die Klappen od. dgl. 11A und 15A geschlossen.

Nach vorzugsweise zwei Minuten wird die Stellung der Klappen 7 geändert, die Gasströmungsrichtung 40 und die Funktion der Türme A und B umgekehrt, sodaß ein Zustand gemäß der Fig. 2 entsteht Dabei ist nun die Tellerklappe 6A geschlossen, damit das aus der Brennerkammer 3 kommende Gas vor der Trennwand 5A abgezogen und bei geöffneter Klappe od. dgl. 11A über die Leitung 10A dem Katalysator 9 zugeleitet werden kann. Über die Leitung 13 und das Leitungsstück 14A mit ebenfalls geöffneter Klappe od. dgl. 15A gelangt das gereinigte Gas aus dem Trockenadsorber 12 wieder hinter der Trennwand 5A in den 45 Regeneratorturm A Beim Betriebszustand gemäß der Fig. 2 ist nun die Tellerklappe 6B geöffnet und sind die Klappen, Ventile, Schieber od. dgl. 11B und 15B geschlossen.

Wie in Hg. 3 dargestellt ist können die Trennwände 5 der Regeneratortürme A und B auch durchgehend geschlossen ausgeführt und die Klappen 6 zur Trennung der oberen Regeneratorkammern 2 von den unteren Regeneratorkammem 1 auch leichter zugänglich außerhalb der Türme A und B angeordnet 50 sein. Die Funktion und die Betriebsweise entspricht aber genau der in Verbindung mit den Hg. 1 und 2 beschriebenen.

Schließlich könnte die Anlage auch, wie für herkömmlichem Aufbau der Regeneratortürme in thermisch regenerativen Anlagen bekannt ist, aus drei gleichartigen Regeneratortürmen bestehen, die durch eine gemeinsame Brennerkammer miteinander verbunden sind. Jeder Regeneratorturm wäre erfindungsgemäß 55 mit der Trennwand, den beschriebenen Klappen und den Verbindungsleitungen zum Katalysator und der Adsorptionsanlage versehen. Jeweils zwei der drei Türme arbeiten in diesem Fall wie in Verbindung mit den Rg. 1 bis 3 beschrieben wurde, der jeweils dritte Turm hat eine analoge Funktion wie derjenige bei den herkömmlichen Anlagen, nämlich die Sammlung des kurzzeitig anfallenden, durch den Klappen-Umschalt- 5

Claims (7)

1. AT 400 006 B Vorgang in den Gaszuleitungen zu den Regeneratortürmen verursachten, Rohgas-Reingas-Gemisches (Umschaltpeak). Dieses Gasgemisch wird durch die im Unterteil der unteren Regeneratorkammer eingeleitete Spülluft wieder in die Brennerkammer gespült und dort die Restschadstoffe verbrannt. Aus dem in der Spülphase befindlichen Regeneratorturm wird kein Abgas abgezweigt, sodaß von dort 5 kein Abgas in die Katalysatorbox oder den Trockenadsorber gelangt. Ausführungsbeispiel: Einer Anlage entsprechend der Fig. 1 und Fig. 2 wurden 1.000 m1/h Porosierungsabgas eines Ziegelei-10 Tunnelofens mit 150 '“C zugeleitet Dieses Gas enthielt 400 mg/m1 organische Kohlenstoffverbindungen, 1.500 mg/m1 Kohlenmonoxid (CO), 350 mg/m1 Schwefeldioxid (SO2) und 35 mg/m1 Schwefeltrioxid (SO3). Nach Vorwärmung dieses Abgases in den in der Abkühlphase befindlichen Regeratorkammem wurden die Kohlenstoffverbindungen in der Brennerkammer bei ca. 820 'C oxidiert. Nach Passieren der oberen Regeratorkammer des in der Aufheizphase befindlichen Turmes wurde das bereits etwas abgekühlte Gas 15 vor der Trennwand abgezogen und einer 1.500 x 1.500 x 1.000 mm große Katalysatorbox mit einem handelsüblichen Schwefelsäurekatalysator zugeleitet. Dort erfolgte bei ca. 380 - 400 · C der Umwandlungsprozeß des S02-Anteiles in SO3, das in der nachgeschalteten, 1.200 x 1.200 x 4.000 mm großen Trockenadsorptionsanlage vom darin befindlichen kleinstückigen, gebrannten Kalk als SO3 oder H2SO4 adsorbiert wurde. Nach einer weiteren Abkühlung des in den in der Aufheizphase befindlichen Turm 20 rückgeführten Gases in dessen unterer Regeneratorkammer wurde das Gas schließlich mit 169 ° C aus dem Turm ausgeleitet und abgegeben. Die Klappenstellung der Klappen in der Rohgaszuleitung wurde alle 2wei Minuten geändert und derart die Gasströmungsrichtung und Funktion der beiden Türme umgekehrt. Eine Analyse des gereinigten Abgases ergab weniger ais 20 mg/m1 organische Kohlenstoffverbindun-25 gen, weniger als 50 mg/m1 CO und weniger als 0,5 mg/m1 SO*. Auch bei einer Probeanlage entsprechende der Fig. 3 ergaben sich unter gleichen Betriebsbedingungen die im vorhergehenden Absatz angegebenen Reingaswerte. Bei einer Anlage mit einem dritten, den Umschaltpeak abfangenden Regeneratorturm konnten bei sonst gleichen Betriebsbedingungen wie oben erläutert Werte von weniger als 5 mg/m1 organische Kohlenstoff-30 Verbindungen, weniger als 20 mg/m1 CO und weniger als 0,5 mg/m1 SOx erzielt werden. Patentansprüche 1. Verfahren zur thermisch regenerativen Reinigung von organische und/oder anorganische Kohlenstoffes Verbindungen sowie SO2 und SO3 enthaltenden Gasen, bei welchem der zu reinigende Gasstrom durch mittelbaren Wärmetausch mit dem gereinigten Gasstrom und Zuführung von Energie auf über 500 "C aufgeheizt, dabei von oxidierbaren Schadstoffen, insbesondere den organischen und/oder anorganischen Kohlenstoffverbindungen befreit lind anschließend durch mittelbaren Wärmetausch mit dem zu reinigenden Gasstrom abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom nach der Zufüh-40 rung von Energie, der Oxidation der Schadstoffe und einer allfälligen Abkühlung abgezogen, der SfV Anteil katalytisch oxidiert, anschließend der S03-Anteil abgetrennt und das derart gereinigte Gas weiter durch mittelbaren Wärmetausch mit dem zu reinigenden Gas abgekühlt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom mit der oder etwas oberhalb 45 der maximalen Wirksamkeitstemperatur des S02-0xidationskatalysators, d. h. bei einer Temperatur zwischen 300 und 500 · C, vorzugsweise im Bereich von 380 - 400 ° C, abgezogen wird. 6 1 Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, umfassend einen in Strömungsrichtung des Gases gesehen ersten Regeneratorturm mit darin angeordneten ersten, vorzugsweise se keramischen Wärmespeicherkörpem zur Erwärmung des zu reinigenden Gasstromes, eine sich an den ersten Regeneratorturm anschließende Einrichtung zur Zuführung von zusätzlicher Energie, vorzugsweise eine Brennerkammer, einen sich an die Einrichtung zur Zuführung von zusätzlicher Energie anschließenden zweiten Regeneratorturm mit darin angeordneten zweiten, vorzugsweise keramischen Wärmespeicherkörpern und Einrichtungen zur Umkehr der Gasströmung durch die Regeneratortürme, 55 gekennzeichnet durch in der jeweiligen Strömungsrichtung des Gases gesehen hinter der Einrichtung (3, 4) zum Erwärmen des Gasstromes angeordnete Einrichtungen (5, 5', 10) zum Abziehen des Gases in jedem der Regeneratortürme (A, B), einen SO*-Kata!ysator (9) und eine SCVAdsorptionsanlage (12), vorzugsweise eine Trockenadsorptionsanlage. AT 400 006 B
3. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtungen zum Abziehen des Gases aus jedem Regeneratorturm (A, B) eine mittels einer Absperrarmatur (6) verschließbare Trennwand (5) angeordnet ist und vorzugsweise unmittelbar vor dieser Trennwand (5) zumindest eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur {11) verschließbare Verbindungsleitung (10) zum Katalysator (9) und der nachfolgenden Adsorptionsanlage (12) sowie vorzugsweise unmittelbar nach dieser Trennwand (5) eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur (15) verschließbare Verbindungsleitung (13,14) von der Adsorptionsanlage (12) mündet.
4. 5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtungen zum Abziehen des Gases aus jedem Regeneratorturm (A, B) eine undurchlässige Trennwand (5') angeordnet ist, vorzugsweise unmittelbar vor dieser Trennwand (5') zumindest eine mittels einer Absperrarmatur (11) verschließbare Verbindungsleitung (10) zum Katalysator (9) und der nachfolgenden Adsorptionsaniage (12) und vorzugsweise unmittelbar nach dieser Trennwand (5) eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur (15) verschließbare Verbindungsleitung (13, 14) von der Adsorptionsanlage (10) mündet, wobei die beiden Verbindungsleitungen (10,14) durch eine weitere, ebenfalls mittels einer Absperrarmatur (6') verschließbare Verbindungsleitung (6") auf den dem Katalysator (9) bzw. der Adsorptionsanlage (12) gegenüberliegenden Seiten der ersten Absperrarmatur (11,15) in Verbinung stehen.
5. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (5, 5', 10) zum Abziehen in Strömungsrichtung des Gases gesehen hinter den den Einrichtungen (3, 4) zur Zuführung von zusätzlicher Energie benachbarten Wärmespeicherkörpern jedes Regeneratorturmes (A, B) vorgesehen sind.
6. 7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmespeicherkörper, je eine vorzugsweise mittels einer Absperrarmatur (6A, 6B) verschließbare Trennwand (5A, 5B), allenfalls auch eine undurchlässige Trennwand (5A\ 5B') mit externer Absperramnatur (6A\ 6B’), die vorzugsweise unmittelbar vor dieser Trennwand (5A, 5B, 5A’, 5B’) mündende, zumindest je eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur (11A, 11B) verschließbare Verbindungsleitung (10A, 10B) zum Katalysator (9) und der nachfolgenden Adsorptionsanlage (12) sowie die vorzugsweise unmittelbar nach dieser Trennwand (5A, 5B, 5A\ 5B’) mündende, je eine ebenfalls mittels einer Absperrarmatur (15A, 15B) verschließbare Verbindungsleitung (13, 14A, 14B) von der Adsorptionsanlage (12) in Strömungsrichtung des Gases vor und hinter der Vorrichtung (3, 4) zum Erwärmen des zu reinigenden Gasstromes, und Umschaltvorrichtungen (7) zur Umkehrung der Gasströmung vorgesehen sind.
7. 8. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei gleichartige Regeneratortürme (A, B) mit einer gemeinsamen Vorrichtung (3, 4) zur Zuführung von zusätzlicher Energie an das Rohgas verbunden sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 7