Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von Schwefel- oder Chlorverbindungen aus Staub- oder Rauchgasen durch Zufuhr chemischer Verbindungen in Pulverform oder als Suspension und Abtrennen der gebildeten festen Schwefel- oder Chlorverbindungen.
In Rauch- bzw. Staubgasen sind in speziellen Fällen gasförmige oder dampfförmige Schwefel- oder Chlorverbindungen enthalten. die für die Umwelt schädlich sind und daher aus den Gasen so zu entfernen sind, dass sie nicht mehr mit den Reingasen ins Freie strömen.
Es ist bereits bekannt. Staub- oder Rauchgasen, die Schwefel- oder Chlorverbindungen, z. B. Schwefeldioxyd, enthaltens chemische Stoffe (Additive) zuzuführen, die das Schwefeldioxyd chemisch so binden, dass die entstehenden Verbindungen nicht oder nur teilweise wasserlöslich sind und damit an geeigneten Stellen abgelagert werden können, ohne das Grundwasser in unzulässigem Mass zu beeinträchtigen. Es ist hierzu schon vorgeschlagen worden, den Staub- oder Rauchgasen aus z. B. mit Öl beheizten Kraftwerken schon im Kesselbrennraum vor Elektrofiltern oder nass arbeitenden Reinigungsanlagen Kalziumverbindungen zuzuführen, und zwar pulverförmig oder als Suspension in die Verbrennungsgase eingedüst.
In der Praxis hat sich gezeigt (s. Zeitschrift Chemie ingenieurtechnik 1972, Heft ] und 2, Aufsatz A. M. Squires). dass durch die vorerwähnten Massnahmen nur ein sehr geringer Prozentsatz an Schwefel- oder Chlorverbindungen des Rauch- oder Staubgases ausgereinigt werden kann. was im wesentlichen wohl darauf zurückzuführen ist, dass die Zeit zur Bindung von Schwefel und Chlor an das chemische Additiv verhältnismässig kurz ist, oder dass, wenn höhere Entschwefelungsgrade erreicht werden sollen, dann der Aufwand unwirtschaftlich wird, wobei auch sehr grosse Überschussmengen an Additivstoffen zuzusetzen sind, die zum grössten Teil als Verlust betrachtet werden müssen. Zum erheblichen Teil liegt der geringe Entschwefelungseffekt bei Elektrofiltern bzw.
Nassreinigungsanlagen unter Zusatz chemischer Additive auch darin begründet, dass das zu reinigende Gas solche Anlagen passieren kann, ohne in viele kleine Teilströmungen aufgeteilt zu werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, den in den zu reinigenden Gasen enthaltenen Schwefel- oder Chlorverbindungen genügend Möglichkeit zur Reaktion des Schwefels bzw. Schwefeldioxyds oder Chlorionen mit dem zuzusetzenden chemischen Additiv zu geben und dabei den zu reinigenden Gasen Additive zuzusetzen und so zu führen, dass keine oder nur äusserst geringe Verluste an Additiven eintreten, die nicht mit dem Schwefel oder Chlor der in den zu reinigenden Gasen enthaltenen Schwefel- oder Chlorverbindungen reagieren.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Abtrennen der festen Verbindungen mittels eines Taschen- oder Schlauchfilters erfolgt, wobei der im Taschenoder Schlauchfilter ausgefilterte Staub in Mengen von der Grössenordnung des '- bis 100fachen Staubanteils der pro Zeiteinheit ankommenden. im zu filternden Gas enthaltenen Feinstaubmenge dem abzureinigenden Staub- oder Rauchgas vor dem oder im Filter den Filterflächen ständig wieder zugeführt wird, und dem Filter eine anfallende Staubmenge entnommen wird, die der Menge des im abzureinigenden Stauboder Rauchgas pro Zeiteinheit ankommenden Staubes entspricht, und dass die Zufuhr der chemischen Verbindungen zusammen mit dem im Kreislauf den Filterflächen des Filters ständig wieder zuzuführenden Staubs erfolgt.
Es ist verständlich, dass durch Verwendung eines Taschenoder Schlauchfilters mit an sich bekannter Staubrückführung im Kreislauf der Zusatz von Additiven zu einem besonders einfachen Verfahren und einer besonders einfachen Anlage führt, um den Schwefel oder das Chlor der im Rauch- oder Staubgas enthaltenen Schwefel- oder Chlorverbindungen vollständig oder nahezu vollständig zu festen filtrierbaren Stoffen reagieren zu lassen, ohne dass grössere Verluste an Additiven eintreten.
Durch diese Kombination von Verfahrensschritten wird auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise die Möglichkeit geschaffen, den Schwefel oder das Chlor der im zu reinigenden Gas enthaltenden Schwefel- oder Chlorverbindungen bis zum beliebigen Grad bzw. vollständig oder nahezu vollständig an das Additiv zu binden. Es wird nämlich durch Verwendung eines Taschen- oder Schlauchfilters der ankommende, zu reinigende Gasstrom in viele winzige Teilströmungen unterteilt, so dass die Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens der im zu reinigenden Gas enthaltenen Schwefeloder Chlorverbindungen mit den pulverförmigen Additiven sehr stark erhöht wird. Dabei können die Additive auch als Suspension dem Gasstrom zugesetzt werden, wenn das zu reinigende Gas höhere Temperaturen besitzt, da dann das Wasser der Suspension im Filter verdampfen kann, während das Additiv als Pulver zurückbleibt.
Vor allen Dingen ist es nun aber möglich, dem zu reinigenden Gas Additive in beliebigem Überschuss ohne oder nahezu ohne Verluste oder nur so viel Additive zuzusetzen, wie normal zur Bindung des Schwefels oder Chlors in dem pro Zeiteinheit ankommenden, zu reinigenden Gas erforderlich ist, aber trotzdem für die chemische Reaktion eine beliebig grosse Überschussmenge an Additiven zu erzielen, denn die nicht zur Reaktion führenden Additive werden mit der Staubrückführung ebenfalls in das Filter zurückgeführt, so dass sich jeder gewünschte Überschuss an Additiven ergibt, der in der Lage ist, die Schwefel- oder Chlorverbindungen im zu reinigenden Gas vollständig oder nahezu vollständig mit dem Additiv reagieren zu lassen.
Falls die Zeit für das Reagieren der Schwefel- und Chlorverbindungen mit dem Additiv nicht ausreicht, ist es naturgemäss möglich, die Zahl der Kreisläufe für die Rückführung des im Filter bei der Abreinigung der Filterflächen anfallenden Staubes und der Additive beliebig zu erhöhen.
Die kombinierten Verfahrensschritte, nämlich die beliebig gewünschte Kreislaufzahl der Staubrückführung für das Taschen- oder Schlauchfilter und die Zufuhr von Additiven ergibt also die Möglichkeit, die eingesetzten Additive mit nur sehr geringen Verlusten zur Reaktion mit den in den Stauboder Rauchgasen enthaltenen Schwefel- oder Chlorverbindungen zu zwingen, wobei es auch möglich ist, die Additive kontinuierlich oder intermittierend dem abzureinigenden Gas zuzusetzen.
Für die Reaktion des Schwefels oder Chlors in den Schwefel- oder Chlorverbindungen des zu reinigenden Rauchoder Staubgases bzw. des in diesen Gasen enthaltenen Schwefeldioxyds und/oder Chlorionen mit den pulverförmigen oder als Suspension dem zu reinigenden Gas zuzuführenden Additiven kommen vor allen Dingen Oxyde oder Hydroxyde der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Aluminium oder sonstige chemische Stoffe zur Anwendung, die mit dem Schwefel oder Chlor der im Staub- oder Rauchgas enthaltenen Schwefeloder Chlorverbindungen zu filtrierbaren, festen Stoffen reagieren. So können als trockene Pulver oder als Suspension z. B.
Kalziumoxyd (gebrannter Kalk), Kalziumhydroxyd, Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Dolomit (Kalzium-Magnesium karbonat), Magnesium (halbgebrannter Dolomit) als Additive Verwendung finden.
The invention relates to a method for removing sulfur or chlorine compounds from dust or flue gases by adding chemical compounds in powder form or as a suspension and separating the solid sulfur or chlorine compounds formed.
In special cases, flue or dust gases contain gaseous or vaporous sulfur or chlorine compounds. which are harmful to the environment and must therefore be removed from the gases in such a way that they no longer flow into the open with the clean gases.
It is already known. Dust or smoke gases, the sulfur or chlorine compounds, e.g. B. sulfur dioxide, contain chemical substances (additives) that chemically bind the sulfur dioxide in such a way that the resulting compounds are not or only partially water-soluble and can therefore be deposited in suitable places without affecting the groundwater to an inadmissible degree. It has already been proposed for this purpose, the dust or smoke gases from z. B. with oil-fired power plants in the boiler combustion chamber before electrostatic precipitators or wet cleaning systems to supply calcium compounds, in powder form or as a suspension in the combustion gases.
In practice it has been shown (see journal Chemie ingenieurtechnik 1972, issue] and 2, article by A. M. Squires). that only a very small percentage of sulfur or chlorine compounds in the smoke or dust gas can be cleaned up by the aforementioned measures. This is essentially due to the fact that the time for binding sulfur and chlorine to the chemical additive is relatively short, or that if higher degrees of desulfurization are to be achieved, then the effort becomes uneconomical, with very large excess quantities of additives having to be added which for the most part must be viewed as a loss. The low desulfurization effect of electrostatic precipitators or
Wet cleaning systems with the addition of chemical additives are also due to the fact that the gas to be cleaned can pass through such systems without being divided into many small partial flows.
The object of the invention is to give the sulfur or chlorine compounds contained in the gases to be cleaned sufficient opportunity for the sulfur or sulfur dioxide or chlorine ions to react with the chemical additive to be added and to add additives to the gases to be cleaned and thus lead them to that no or only extremely small losses of additives occur which do not react with the sulfur or chlorine of the sulfur or chlorine compounds contained in the gases to be cleaned.
According to the invention, this object is achieved in that the permanent connections are separated by means of a pocket or bag filter, the dust filtered out in the bag or bag filter in quantities of the order of magnitude of up to 100 times the amount of dust arriving per unit of time. The amount of fine dust contained in the gas to be filtered is constantly fed back to the dust or flue gas to be cleaned up in front of or in the filter, and an accumulating amount of dust is removed from the filter that corresponds to the amount of dust arriving per unit of time in the dust or flue gas to be cleaned, and that the The chemical compounds are fed in together with the dust that is constantly fed back to the filter surfaces in the circuit.
It is understandable that by using a pocket or bag filter with known dust recirculation in the circuit, the addition of additives leads to a particularly simple process and a particularly simple system for removing the sulfur or chlorine of the sulfur or chlorine compounds contained in the flue or dust gas to react completely or almost completely to solid, filterable substances without causing major losses of additives.
This combination of process steps creates the possibility in a particularly simple and economical manner of binding the sulfur or the chlorine of the sulfur or chlorine compounds contained in the gas to be purified to the additive to any degree or completely or almost completely. By using a pocket or bag filter, the incoming gas flow to be cleaned is divided into many tiny partial flows, so that the probability of the sulfur or chlorine compounds contained in the gas to be cleaned coming together with the powdery additives is greatly increased. The additives can also be added to the gas stream as a suspension when the gas to be cleaned has higher temperatures, since the water in the suspension can then evaporate in the filter, while the additive remains as a powder.
Above all, it is now possible to add additives to the gas to be cleaned in any excess with no or almost without losses or only as many additives as is normally required to bind the sulfur or chlorine in the gas to be cleaned arriving per unit of time, but Nevertheless, to achieve an arbitrarily large excess amount of additives for the chemical reaction, because the additives that do not lead to the reaction are also returned to the filter with the dust return, so that any desired excess of additives is obtained that is able to remove the sulfur or to allow chlorine compounds in the gas to be cleaned to react completely or almost completely with the additive.
If the time for the sulfur and chlorine compounds to react with the additive is not sufficient, it is of course possible to increase the number of circuits for recirculating the dust and additives in the filter when cleaning the filter surfaces.
The combined process steps, namely the desired number of cycles for the dust recirculation for the pocket or bag filter and the supply of additives, thus makes it possible to force the additives used to react with the sulfur or chlorine compounds contained in the dust or flue gases with only very low losses It is also possible to add the additives continuously or intermittently to the gas to be cleaned.
For the reaction of the sulfur or chlorine in the sulfur or chlorine compounds of the smoke or dust gas to be cleaned or the sulfur dioxide and / or chlorine ions contained in these gases with the additives to be added in powder form or as a suspension to the gas to be cleaned, above all oxides or hydroxides are used Alkali metals, alkaline earth metals, aluminum or other chemical substances for use that react with the sulfur or chlorine of the sulfur or chlorine compounds contained in the dust or flue gas to form solid substances that can be filtered. So, as a dry powder or as a suspension z. B.
Calcium oxide (burnt lime), calcium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, dolomite (calcium-magnesium carbonate), magnesium (semi-burnt dolomite) are used as additives.