CH633726A5 - Verfahren zum entfernen von sauren schadstoffen und von schwebestoffen aus abgasen von industrieoefen, insbesondere von abfallverbrennungsanlagen, und schlammabtrenner zu dessen ausfuehrung. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von sauren Schadstoffen und von Schwebestoffen aus Abgasen von Industrieöfen, insbesondere von Abfallverbrennungsanlagen, bei dem die Abgase zunächst zwecks Abgabe von Wärmeenergie durch einen indirekten Wärmeaustauscher geleitet, dann einem Verdampfungskühler sowie anschliessend über einen Trockenreiniger einer Nasswäsche mit mindestens einer Gaswaschstufe zugeführt werden und wobei ferner das Waschwasser der Nasswäsche über einen Schlammabtrenner im Kreislauf geführt wird und dabei vom Schlammabtrenner über eine Rückführleitung SchadstofFsuspension abgezogen und dem Verdampfungskühler zugeführt wird, wobei die Schadstoffsuspension in einem Mischraum des Verdampfungskühlers in die Abgase eingeführt wird.

Eine Anlage des obigen Typs zur Durchführung der Reinigung von Abgasen aus Industrieöfen zur Behandlung von Nichteisenmetallschmelzen, insbesondere Aluminiumschmelzen, ist in der DE-OS 2 408 222 der Gottfried Bi-schofFBau kompl. Gasreinigungs- und Wasserrückkühlanlagen KG, Essen, Deutschland, beschrieben.

Bei Betrieb dieser bekannten Anlage werden Abgase insbesondere aus einer mit Salzen wie Natriumchlorid oder Kaliumchlorid abgedeckten Aluminiumschmelze mit Temperaturen weit über 400°, im Normalfall von 800 bis 1000 °C, direkt in einen Verdampfungskühler eingeleitet. Im Verdampfungskühler nehmen die heissen Abgase aus der dort eingespritzten wässrigen SchadstofFsuspension, die einer späteren Stufe des Verfahrens entnommen wird, sehr grosse Mengen Wasser auf, die noch erhöht werden durch weitere Wasseraufnahme in der nachfolgenden Nasswäsche. Die Summe der insgesamt vom Abgasstrom aufgenommenen Wassermengen führt nun erstens zu einer beträchtlichen Erhöhung des zu reinigenden Gasvolumens und damit zu einer wesentlichen, kostspieligen Vergrösserung der Nasswäscheapparatur, und zweitens zur Ausbildung einer unerwünscht intensiven Wasserdampfkondensationsfahne am Auslass des Ka2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

mins, aus welchem die gereinigten Abgase an die Umgebungsluft abgegeben werden.

Im Zuge verstärkter Bemühungen zur Reinhaltung der Umgebungsluft wird zur Zeit in mehreren Ländern neben einer trockenen Rauchgasreinigung von Verbrennungsanlagen auch eine Nasswäsche gefordert. Aufgabe dieser Nasswäsche ist es, insbesondere gasförmige Schadstoffe wie HCl, H2F2 und S02 aus dem Abgas zu entfernen. Eine wichtige Funktion der Nasswäsche ist es aber auch, die Gase zu kühlen, wodurch teerartige, an sich zunächst gasförmige Substanzen und auch salzartige Substanzen kondensiert und anschliessend abgeschieden werden können.

Diese Reinigungswirkung kann bei einer nur trockenen Gasreinigung, die meist bei Temperaturen über 200 °C durchgeführt wird, nicht erreicht werden.

Ein grosser Nachteil einer Nasswäsche ist jedoch, dass dabei stark verschmutzte Abwässer anfallen, deren Beseitigung mit erheblichen Kosten verbunden ist.

An sich ist es, wie eingangs erwähnt, bekannt, die schlammhaltigen Abwässer von Abgas-Nasswäschen zu beseitigen, indem man sie in einen der Nasswäsche vorgelagerten Verdampfungskühler einsprüht und dort einen trok-kenen Kristallbrei erzeugt.

Dieses Verfahren bedingt aber, dass die in die Anlage eingeführten Abgase sehr heiss sind, was bei den aus der Abfallverbrennung anfallenden Abgasen an sich nicht der Fall ist, abgesehen davon, dass ein grosser Teil des Wärmeinhalts der noch ungereinigten Gase aus Abfallverbrennungen vorab durch indirekten Wärmeaustausch entzogen werden soll, z.B. durch indirekte Beheizung eines Dampfkessels, wodurch Heissdampf für industrielle Zwecke, z.B. zur Heizung oder zur Erzeugung elektrischer Energie, verfügbar wird.

Die so vorausgekühlten Abgase, wie sie aus modernen Abfallverbrennungsanlagen anfallen, haben daher nur noch eine Temperatur unter 400 °C, und gewöhnlich im Bereich von 150 bis 400 °C, bevor sie einem Reinigungsverfahren unterworfen werden.

Während Abgase aus Aluminium- und dergleichen Nichteisenmetallschmelzen zwar geringe Mengen an Flusssäure und Salzsäure aufweisen, jedoch diese Mengen in der Nasswäsche Abwässer mit einem pH-Wert über 4, und oft über 6,5 erzeugen, haben im Gegensatz hierzu die Abgase aus Abfallverbrennungsanlagen einen starken Gehalt an Chlorwasserstoff, vor allem aus der Verbrennung von Polyvinylchloridabfallen, und daneben vor allem einen solchen von S02. Ausserdem ist ihr Gehalt an Primärstaub meist bedeutend höher als derjenige der Abgase aus Aluminiumschmelzöfen.

Daher ist zwar in der Bischoff-Anlage (DE-OS 2 408 222) als Trockenreiniger die Wahl zwischen einem elektrostatischen Reiniger (Elektrofilter) und einem mechanischen Reiniger (Zyklonentstauber) freigestellt, bei bekannten Verfahren zum Reinigen von Abgasen mit hohem Gehalt an Säurekomponenten, wie z.B. dem in der DE-OS 2 431 130 der Walther und Cie. AG, Köln, Deutschland beschriebenen, wird hingegen stets die Verwendung eines an sich kostspieligeren elektrostatischen Trockenreinigers verlangt. Vor der Reinigung der Abgase in einen Elektrofilter werden in diesem bekannten Verfahren die Rauchgase zunächst mit einer dem Verfahren selbst entnommenen, möglichst konzentrierten Salzlösung, insbesondere durch Einspritzen in einen mit den Rauchgasen beschickten Einspritzverdampfer (Verdampfungskühler) gemischt und das erhaltene Rauchgas-Salzlösungs-Gemisch eingedampft. Erst dann erfolgt die Ab-scheidung des Staubanteils im Elektrofilter.

Bei der Nasswäsche arbeitet das Walther-Verfahren grundsätzlich mit alkalischen, insbesondere natrium- und ammoniumionen-haltigen Waschflüssigkeiten, und erzielt so

633 726

in der Nasswäsche konzentrierte Salzlösungen, die in den Verdampfungskühler (Einspritzverdampfer) rückgeführt werden.

Diesen bekannten Verfahren gegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen in der eingangs beschriebenen Anlage zu verwirklichen, welches die vorangehende Ausnutzung eines Grossteils des Energiegehalts der Abgase in der bisher üblichen Weise, z.B. durch indirekte Wärmeabgabe in einem Dampfkessel, ebenfalls gestattet, dabei gleichwohl klare, wenig verschmutzte und leicht zu beseitigende Abwässer erzeugt, (z.B. in der Gasreinigungsanlage selbst durch das Einsprühen in den Verdampfungskühler), und welches in einer Anlage verwirklicht werden kann, die die Verwendung eines Elektrofil-ters unnötig macht, und deren gesamter Platzbedarf auch nicht grösser als derjenige ist, den ein Elektrofilter etwa gleicher Nutzleistung erfordern würde.

Diese Aufgabe wird gelöst und die erwähnten Ziele erreicht durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass bei dem Verfahren gleichzeitig

(a) der Anteil an sauren Schadstoffen in den zu reinigenden Abgasen so hoch gehalten wird, dass in der Nasswäsche der pH-Wert der dort auftretenden Waschflüssigkeit und Schadstoffsuspension unter 4 liegt und die Abgase einen nicht wasserlöslichen Primärstaubanteil von mindestens 500 mg je Nm3 aufweisen,

(b) der pH-Wert der flüssigen Phase im Schlammabtrenner und in jeder diesem direkt vorgeschalteten Gaswasch-stufe der Nasswäsche unter 4 gehalten wird und

(c) der verdampfbare Anteil der flüssigen Phase der in den Verdampfungskühler einzuführenden Schadstoffsuspension auf einen Wert von mindestens 90 Gew.-% gehalten und die eingespritzte Menge dieser SchadstofFsuspension unter Berücksichtigung von deren pH-Wert nur so bemessen wird, dass in den mit ihr behandelten, den Trok-kenreiniger passierenden Abgasen noch ein so hoher Gehalt an sauren Schadstoffen verbleibt, dass in der nachfolgenden Nasswäsche eine SchadstofFsuspension mit einem pH-Wert unter 4 gebildet wird.

Durch das Einspritzen der SchadstofFsuspension in den Verdampfungskühler kann die Abscheidung des wasserunlöslichen Primärstaubes aus den Abgasen durch Agglomeration von feinen Staubpartikeln und deren nachfolgende Abscheidung im Trockenreiniger so erhöht werden, dass die Waschflüssigkeit der Nasswäsche ausserordentlich sauber bleibt. Auch entsteht in der Regel im Schlammabtrenner eine sehr dünne Schlammphase (Schadstoffsuspension) mit einem geringen Schadstoffgehalt.

Die erwähnten «Schadstoffsuspensionen» werden in der Industrie auch als «Schlämme» (engl, «slurry») bezeichnet. Es handelt sich dabei um wässrige Suspensionen von im einzelnen nachstehend beschriebenen festen Schadstoffen oder auch um wässrige Emulsionen von flüssigen wasserunlöslichen Schadstoffen oder um wässrige aus einer solchen Suspension und Emulsion bestehende Gemische, deren Viskosität verhältnismässig gering ist, und deren Dichte vorzugsweise um 1 bis herauf zu etwa 1,3 g/ml liegen kann.

Soweit die Schadstoffe wasserlöslich sind, befinden sie sich in der wässrigen Phase der «Schadstoffsuspensionen» in Lösung, bei Sättigung ist der Überschuss von an sich wasserlöslichen Schadstoffen suspendiert.

Schadstoffe, von welchen Industrieabgase mit Hilfe des erfinderischen Verfahrens gereinigt werden sollen, sind nicht nur die durch die übliche, trockene Rauchgasreinigung mittels Elektrofilter erfassbaren Schadstoffe, die bei den im Elektrofilter herrschenden Temperaturen zu genügend grossen Staub- oder Nebelpartikeln kondensieren, sondern auch

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

633 726

Öle oder teerartige Substanzen und auch deijenige Teil der im Rauchgas enthaltenen Metalloxide oder Salze, die erst bei der Abkühlung der Abgase nach deren Austritt aus dem Kamin Ärosol bilden und dadurch zu einer Luftverschmutzung führen, und vor allem auch Schadgase wie HCl, H2F2 oder S02, die alle durch ein Elektrofilter nicht abgeschieden werden können.

Als Verdampfungskühler (oder Einspritzverdampfer, engl. «Spray Dryer») werden Zerstäubungstrockner verwendet, wie sie z.B. von der NIRO Atomizer Ltd., Kopenhagen, Dänemark gebaut werden, und wie sie im «Food Engineering» Februar 1966, Seiten 83-86 beschrieben sind. Sie enthalten eine Mischkammer oder dergl. Raum, in welchem in die ihn durchströmenden Abgase SchadstofFsuspension eingespritzt wird.

Als Trockenreiniger kann ein mechanischer Entstauber, z.B. ein Zyklonentstauber bekannter Bauart verwendet werden. Es wird also im Gegensatz zu den bekannten Verfahren hier kein Elektrofilter (elektrostatischer Entstauber) benötigt.

Für die Nasswäsche (Scrubber) werden vorzugsweise Einrichtungen mit mindestens einem der Rauchgaswaschtür-me verwendet, wie sie von Fattinger, Schmitz und Schneider in der Publikation Nr. 107 «Technik der Abgasreinigung» der Tagung «Lufthygiene 1976» vom 3. Dezember 1976 des Verlags VFWL (Verein für Wasser- und Lufthygiene), Huttenstrasse 36,8006 Zürich, Schweiz beschrieben sind (siehe Figuren 1 bis 4).

Vorzugsweise wird ein solcher Turm mit dem ebendort beschriebenen X-Abscheider verwendet.

Das zur Nasswäsche als Ersatz für die aus der Anlage mit den gereinigten Abgasen abgegebenen Wassermengen zuzusetzende Wasser kann aus Frischwasser oder Abwasser bestehen, und kann daher an verschiedenen Stellen der Nasswäsche einerseits als Frischwasser, anderseits als Abwasser oder als wässrige Suspension von festen Schadstoffen und/ oder als wässrige Emulsion von flüssigen SchadstofFen der weiter oben erwähnten Art eingeleitet werden.

Die Abtrennung der SchadstofFsuspension aus der Waschflüssigkeit erfolgt in einem Abtrennapparat, der hierin der Kürze halber als «Schlammabtrenner» bezeichnet ist. Er ersetzt den in der DE-OS 2 408 222 als «Eindicker» bezeichneten Apparat. Dabei wird vorteilhaft ein von Jürg Schneider konstruierter neuartiger Schlammabtrenner verwendet, dessen Aufbau und Betriebsweise weiter unten näher beschrieben ist.

Vorzugsweise beträgt die Verweilzeit der Abgase im Mischraum des Verdampfungskühlers mit der SchadstofFsuspension mindestens 2 Sekunden.

Bei einer Verweilzeit von unter 2 Sekunden d.h. zu kleinem Mischraum werden die feineren Schadstoffteilchen nicht mehr genügend zu grösseren agglomeriert, was jedoch zu einer zufriedenstellenden Abscheidung im Trockenreini-ger erforderlich ist. Im Verdampfungskühler muss die eingespritzte SchadstofFsuspension (Schlamm) genügend Zeit haben, den feineren Staubanteil aus den Abgasen aufzunehmen. Auch kann es bei einer zu kurzen Verweilzeit zum Anbacken von Salzen und Kristallbildung an den untern Wandpartien des Mischraums des Verdampfungskühlers kommen, weil noch feuchte Partikel die Wand des Mischraums erreichen können.

Anderseits muss der Verdampfungskühler für die gleiche ' Abgasmenge grösser und teurer ausgelegt werden, wenn längere Verweilzeiten erzielt werden sollen, ohne dass das Verfahren dadurch in entsprechendem Masse verbessert wird. Zu grosse Verdampfungskühler arbeiten daher wirtschaftlich schlechter.

Vorzugsweise soll die Temperatur der Abgase im Trok-kenreiniger durch Einsatz einer entsprechenden Menge von Schadstoffsuspension in den Verdampfungskühler unter 170 "C gehalten werden.

Übersteigt die Temperatur der Abgase im Trockenreiniger 170 °C, so ist die Kondensation der darin abzuscheidenden festen Teilchen oder Flüssigkeitströpfchen der Schadstoffe nicht genügend. Verlässt das Abgas den Trockenreiniger zu heiss, so wird in der darauffolgenden Nasswäsche zu viel Wasser aus der Waschflüssigkeit verdampft und vom Abgas mitgenommen und aus der Anlage herausgeführt, und die Schadstoffkonzentration in der SchadstofFsuspension wird zu hoch, und daher die Waschflüssigkeit zu schmutzig, was bei deren Rückleitung im Kreislauf durch die Nasswäsche zu einer unzulänglichen Reinigungswirkung führt. Die Waschflüssigkeit kann sogar an Salzen übersättigt werden, so dass Auskristallisation von Salz im Wäscher gegebenenfalls zu dessen Verstopfung führen kann.

Vorzugsweise weisen die zu reinigenden Abgase bei ihrer Einführung in die Mischzone des Verdampfungskühlers eine Temperatur im Bereich von 150 bis 400 °C auf.

Hat das in den Verdampfungskühler eingeführte Abgas eine Temperatur unter 150 °C, so ist der Energieverbrauch für Beheizung der oben genannten Mischkammer des Verdampfungskühlers zwecks Einhalten einer Temperatur über dem Wassertaupunkt, also zur Vermeidung von Kondensation von Schadstoff und schädlichen Ablagerungen an den Verdampfungskühlerwänden zu hoch, um einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage zu gestatten.

Bei Temperaturen der in den Verdampfungskühler eingeführten Abgase über 400 °C wird die Kühlgrenztemperatur am Auslass der Anlage für die gereinigten Abgase zu hoch, denn höhere Abgastemperatur bedeutet Aufnahme von grösseren Wassermengen, wodurch das interne Wärmeaus-tausehsystem der Anlage zu gross ausgelegt werden muss. Bei einer oberen Temperaturgrenze von 400 °C der im Verdampfungskühler zu behandelnden Abgase, arbeitet das mit dem Waschflüssigkeitskreislauf der Nasswäsche gekoppelte Wärmeaustauschsystem bereits bei 70-80 °C, also schon ziemlich nahe der durch den Siedepunkt der Waschflüssigkeit für ohne Überdruck arbeitende Anlagen gegebenen theoretischen Grenze.

Durch die erwähnte Mindestverweilzeit der Abgase im Mischraum des Verdampfungskühlers (2 see) und durch das Halten der Temperatur der Abgase im Trockenreiniger unter 170 °C wird eine besonders befriedigende Reinigung der Abgase mit Einführungstemperaturen im vorstehend angegebenen Bereich von 150 bis 400 °C erzielt.

Die Kombination der unter (a), (b) und (c) aufgeführten Merkmale verlangt nun, bei der Durchführung des erfin-dungsgemässen Verfahrens, den pH-Wert der Flüssigkeit im Schlammabtrenner und in der oder in den diesem direkt vorgeschalteten Gaswaschstufen der Nasswäsche unter 4 zu belassen, also keine oder nur sehr geringe Mengen an basischen Neutralisierungsmitteln, wie Natronlauge, den Waschflüssigkeiten oder, wie z.B. Kalkmilch, den Schadstoffsuspensionen zuzusetzen, während in bekannten Verfahren, z.B. dem in der DE-OS 2 431 130 der Walther und Cie. AG,

Köln, Deutschland, die sauren Komponenten der Abgase, vor allem S02, durch chemische Reaktion mit einer alkalischen Lösung in die entsprechenden, vorzugsweise wasserlöslichen Salze umgewandelt werden müssen. Der pH-Wert der im Kreislauf geführten Flüssigkeit soll bei diesem bekannten Verfahren zwischen 4,0 und 7,8, praktisch aber unter einem pH von 6,5 wohl nur bei sehr geringen Anteilen an sauren Komponenten, normalerweise aber zwischen 6,5 und 7,5 durchgeführt werden, also mit erheblichem Aufwand an basischen Stoffen. Beim Arbeiten bei einem pH-Wert über 4

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

würden jedoch beim Verfahren nach der Erfindung Ausfällungen vor allem in der Nasswäsche-Anlage in solchem Masse auftreten, dass die ganze Anlage verstopft würde.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise mit stark saurer Waschflüssigkeit von einem pH-Wert unter 2, im Schlammabtrenner und in jeder diesem direkt vorgeschalteten Waschstufe durchgeführt, wodurch Kosten für alkalische Chemikalien eingespart werden.

Nur wenn der HCl und S02-Gehalt der zu reinigenden Abgase besonders hoch ist (über 2 g/Nm3 HCl + S02) empfiehlt es sich, die Schadstoffkonzentrate, die aus dem Schlamm vollständig zur Einspritzdüse des Verdampfungskühlers zurückgeleitet werden, vor dem Eintritt in den letzteren teilweise zu neutralisieren. Die Suspension kann dabei alkalisch werden, wird aber danach durch den Säuregehalt der Abgase (HCl) in der Wäsche wieder sauer (pH kleiner als 4).

Die Temperatur der mit den zu reinigenden Abgasen in Berührung kommenden Innenwände der Mischzone des Verdampfungskühlers (Einspritzverdampfers) kann in einer bevorzugten eigenen Konstruktion des letzteren durch Beheizung der Aussenseiten dieser Innenwände mittels der an diesen Aussenseiten entlang streichenden heissen Abgase in einem solchen Temperaturbereich gehalten werden, dass auf den genannten Wandungen keine Kondensation von Schadstoffen stattfindet, die vor allem Korrosionsprobleme schafft und zur Verwendung besonderer, korrosionsfester Materialien zwingt und ausserdem die Produktion von möglichst trockenen Schadstoffgranulaten im Verdampfungskühler und Trockenreiniger beeinträchtigt.

Diese Temperaturkontrolle kann aber auch durch indirekte Beheizung der genannten Wände des Mischraums mittels Heissdampf erreicht werden. Vorteilhaft wird auch der Mantel des Trockenreinigers, für den vorzugsweise ein mechanischer Entstauber, insbesondere ein Zyklon verwendet wird, indirekt beheizt, so dass auch dort eine Kondensation von korrosierenden Schadstoffen, insbesondere Salzsäure oder Schwefelsäure verhindert wird.

Dabei soll die Abgastemperatur im Zyklonentstauber vorzugsweise unter 170 °C gehalten werden.

Vorzugsweise werden die mit den Abgasen in Berührung stehenden Wände des Verdampfungskühlers und des Trok-kenreinigers so hoch beheizt, dass sie dadurch bei oder über derjenigen Temperatur gehalten werden, welche sich adiabatisch im Abgas einstellt, nachdem das Eintrittsgas mit der eingespritzten Schadstoffsuspension durchmischt ist.

Dabei ist es vorteilhaft, die Temperatur der mit dem zu reinigenden Abgas in Berührung stehenden Wände des genannten Mischraumes im Verdampfungskühler und auch die entsprechenden Wände des mechanischen Entstaubers um mehr als 5 Celsiusgrade über dem Taupunkt der Säure im aus dem Abgas und der eingespritzten Schadstoffsuspension (Schlamm) gebildeten Gemisch zu halten.

Besonders gute Ergebnisse werden hierbei erhalten, wenn einerseits die Verweilzeit der Abgase im Verdampfungsküh- • 1er von 3 bis 7 Sekunden beträgt und anderseits die Abgastemperatur im mechanischen Entstauber (Zyklon) bei 140 bis 150 °C gehalten wird.

Bei Geschwindigkeiten des durch die Nasswäsche strömenden Gases über 1 m/sec wird vorteilhaft ein mit einer Füllkörperschicht beschickter Waschturm in der Nasswäsche verwendet, wobei die Füllkörperschicht vorzugsweise aus Igelfüllkörpern (siehe Fig. 7 der obengenannten Publikation des Vereins für Wasser- und Lufthygiene, Zürich) besteht. Dabei wird der freie Querschnitt des vom Abgas durchströmten Waschturmes vorteilhaft so gewählt, dass die Gasgeschwindigkeit über 1 m/sec liegt.

633 726

Weiter kann die Nasswäsche (Scrubber) vorteilhaft einen nassmechanischen Ärosolabscheider mit einem Gaswiderstand von 5 bis 60 und vorzugsweise von 10 bis 30 mbar enthalten. Als Ärosolabscheider wird vorzugsweise ein X-Abscheider verwendet, der ebenfalls in der genannten Publikation des VFWL Zürich beschrieben ist (Figuren 2 und 3).

Bevorzugt werden mehr als 50 Vol.-% der Kreislaufflüssigkeit, welche die erste dem mechanischen Entstauber nachgeschaltete Gaswaschstufe durchströmt, durch den Absetzbehälter des Schlammabtrenners (Eindickers) geleitet, besonders vorteilhaft jedoch von 70 bis 100%, wobei die Verweilzeit der Flüssigkeit im Absetzbehälter des Schlammabtrenners vorzugsweise, je nach Grösse des letzteren, zwischen 1 und 8 Minuten, besonders vorteilhaft jedoch 3 bis 5 Minuten liegt.

Als zum Ersatz von aus der Anlage mit den Abgasen abgeführtem Wasser dienendes Abwasser wird bevorzugt Schlackenlöschwasser aus einer Abfallverbrennungsanlage verwendet. Dieses Abwasser kann in den Waschflüssigkeits-kreislauf, vorzugsweise aber in den Schlammabtrenner eingeleitet werden.

Schliesslich kann in den Waschflüssigkeitskreislauf der Nasswäsche ein Wärmeaustauscher eingesetzt werden, welcher die Waschflüssigkeit kühlt, und die dieser entzogene Wärme vorzugsweise in einem Wärmepumpensystem über einen zweiten Wärmeaustauscher an Zuluft abgibt, die hierdurch aufgeheizt und alsdann zum Verdünnen den gereinigten Abgasen im Kamin der Anlage zugemischt wird.

Zur gegebenenfalls wie oben erwähnten teilweise neutralisierten, dem Verdampfungskühler vom Schlammabtrenner aus zuzuführenden Schadstoffsuspension kann auch ein Bindemittel und/oder eine die darin vorhandenen Salze in der festen Phase der Schadstoffe bindende, und vor allem deren Regenwasserlöslichkeit herabsetzende Chemikalie zudosiert werden, z.B. ein Silikat wie Wasserglas.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung,

Fig. 2 schematisch eine praktische Anordnung der Ausführungsform nach Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 in Draufsicht, Fig. 4 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Darstellung der Anlage nach Figuren 2 und 3,

Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des Schlammabtrenners in der Anlage nach Figuren 1 bis 3, und

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform der Anlage, welche besonders für diejenigen Fälle geeignet ist, in denen eine möglichst geringe Wasserdampffahne am Kaminauslass beim Ablassen der gereinigten Abgase in die Umgebung verlangt wird.

Die in Fig. I gezeigte Anlage umfasst einen Verdampfungskühler 1, dessen Aussenwand von einem Isolationsmantel 17 umgeben ist. Der Verdampfungskühler 1 hat in seinem Inneren eine zylindrische Trennwand 18, welche einen Misch- und Reaktorraum 100 von einer diesen umgebenden äusseren Ringkammer 101 trennt. In die äussere Ringkammer 101 mündet eine Abgaszufuhrleitung 11, für die Zufuhr von zu reinigendem Abgas in die Anlage. An ihrem oberen Ende besitzt die zylindrische Trennwand 18 Durchlässe durch die die Misehkammer 100 mit der äusseren Ringkammer 101 frei verbunden ist. Am oberen Ende der Mischkammer 100 ist eine Zerstäuberdüse 19 vorgesehen, aus welcher Flüssigkeit in das Innere der Mischkammer 100 eingesprüht werden kann. Aus dem unteren Bereich der Mischkammer 100 führt eine Abgasleitung 12 in einen Zy-

5

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

633 726

6

klonentstauber 2. Die Wandung der Abgasleitung 12 und die Aussenwandung des Zyklonentstaubers 2 sind von einem Heizmantel 20 umgeben, in welchem Windungen von Halbrohren 23 zur Beheizung des Zyklonentstaubers und der Abgasleitung 12 vorgesehen sind. Am unteren Ende der Mischkammer 100 befindet sich eine Ablassleitung 15, am unteren Ende der Ringkammer 101 Ablassleitungen 14 und am unteren Ende des Zyklonentstaubers 2 eine Ablassleitung 24, durch welche Abscheidungen aus dem Abgas in fester oder flüssiger konzentrierter Form aus dem Verdampfungskühler bzw. dem Zyklonentstauber 2 in einen Staubsammelbehälter 9 abgelassen werden können.

Das Ablassen erfolgt vorzugsweise stossweise und wird über Ventile 71,72, 74, die jeweils in den Leitungen 14,15, und 24 vorgesehen sind, gesteuert. Die Beheizung der Halbrohre 23 erfolgt mit Heissdampf, der über eine Dampfzuleitung 231 eingeführt wird. Sich in den Halbrohren bildendes Kondenswasser wird über eine Kondenswasserableitung 232 laufend in einen Kondenswassertopf 233 abgelassen.

Aus dem oberen Bereich des Zyklonentstaubers 2 führt eine Gasüberführungsleitung 22 in den mittleren Bereich eines Waschturmes 3 einer Nasswäsche.

Der mittlere Bereich des Turmes 3 ist mit einer Füllkörperschicht 31 angefüllt, die auf einem Querrost 34 ruht.

Über der Füllkörperschicht 31 befindet sich im Waschturm 3 eine Einspritzdüse 131, die zum Besprühen der Füllkörperschicht mit Waschflüssigkeit aus einer Flüssigkeits-Rreis-laufleitung 33 dient. Im oberen Teil des Waschturmes 3 ist auf diesem ein Aerosolabscheider 35 aufgesetzt, vorzugsweise ein X-Abscheider, dessen Schlitzwand 135 über eine Sprühdüse 133 mit Waschflüssigkeit besprüht wird, welche der Düse 133 aus der Kreislaufleitung 33 über die Zweigleitung 133a zugeführt wird. Der Aerosolabscheider 35 steht einerseits mit dem Inneren des Waschturmes 3 und durch die Schlitzwand 135 hindurch mit einem Tropfenabscheider 36 in freier Verbindung. Vor dem Tropfenabscheider ist eine Sprühdüse 136 angeordnet, in welcher eine Frischwasserzuleitung 90 mit Absperrventil 91 mündet. Das aus der Sprühdüse 136 eingesprühte Frischwasser spült die Wände des Tropfenabscheiders 36 und sammelt sich in einem Sam-melgefass 92 von welchem es über die Leitung 192 in den Waschturm 3 oberhalb der Füllkörperschicht 31 einfliesst. Vom Tropfenabscheider 36 aus führt eine Gasleitung 32 für das gereinigte Abgas über einen Ventilator 5 in eine Gasaustrittsleitung 52, die in einen Kamin 6 öffnet. Am unteren Ende des Waschraumes 3 befindet sich ein Schlammabtrenner 4, dessen Aufbau im Zusammenhang mit Fig. 5 weiter unten näher beschrieben ist. Aus dem Schlammabtrenner 4 wird Waschflüssigkeit mittels einer Pumpe 81 durch die Kreislaufleitung 33 zu den Düsen 131 und 133 gepumpt.

Der von Waschflüssigkeit erfüllte Absetzbehälter 41 des Schlammabtrenners 4 besitzt an seinem oberen Ende eine konische, nach oben und zur Mitte zugespitzt ausgebildete Trennwand 44.

Die im Turm 30 abwärts rieselnde Waschflüssigkeit aus der Düse 131 sammelt sich auf dem konisch nach unten zur Mitte geneigten Boden 134 des Waschturmes 3 und fliesst von dort durch eine Abflussleitung 42, die sich durch die Öffnung in der Mitte der Trennwand 44 abwärts erstreckt in den Absetzbehälter 41. Aus dem Ringraum 144, der sich über der Trennwand 44 und unterhalb des Bodens 134 befindet, führt eine Schwimmschlammableitung 43 über ein Absperrventil 87 abwärts und vereinigt sich mit einer Schlammleitung 13, die vom unteren Ende des Absetzbehälters 41 des Schlammabtrenners 4 über ein Sperrventil 86 führt.

Nach der Vereinigung mit der Leitung 43 führt die Leitung 13 über eine Umwälzpumpe 82, welche über ein Sieb oder Filter 213 zum oberen Ende des Verdampfungskühlers 1 führt, wo sie an die Einspritzdüse 19 angeschlossen ist. Die Einspritzdüse 19 ist als Zweistoffdüse ausgebildet, wobei als Zerstäubungsmedium über eine Zuleitung 89 und ein Absperrventil 88 Luft oder Dampf eingeblasen werden kann.

In den Figuren 2 bis 6 sind den Apparateelementen in Fig. 1 entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie in Fig. 1.

Der Verdampfungskühler 1 ist in der Ausführungsform nach Figuren 2 bis 4 als zylindrischer Behälter ausgebildet. Die Zuleitung 11 für die zu reinigenden Abgase mündet hier in das obere Ende des Verdampfungskühlers 1 ein, während je eine Vielzahl von Düsen 19 in einer tieferen Lage durch die von der Flüssigkeitsleitung 13 abgezweigte Zweigleitung 13a über eine Ringleitung 113a, und in einer höheren Lage von der von Leitung 13 abgezweigten Zweigleitung 13b über eine Ringleitung 113b versorgt wird.

Die Düsen 19 richten in dieser Ausführungsform die Flüssigkeitskegel aufwärts, also dem durch Leitung 11 einströmenden Abgas entgegen.

Um den unteren Bereich des Verdampfungskühlers 1 herum sind zehn Zyklonentstauber 2 angeordnet, in welche das den Verdampfungskühler 1 in seinem unteren Bereich verlassende Abgas über zehn Leitungen 12 eingeführt wird. Das in den zehn Zyklonentstaubern 2 trocken entstaubte Abgas gelangt über eine Ringleitung 112 von sich nach der Gasüberführungsleitung 12 allmählich erweiterndem Querschnitt in die letztgenannte Leitung, wobei durch den sich erweiternden Querschnitt der Ringleitung 112 eine Drosselung des Gasstromes in die Leitung 12 vermieden wird. Am unteren Ende des Verdampfungskühlers 1 befindet sich ebenso wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Ablassleitung 15 für Schadstoffagglomerationen, die mit einem Absperrventil 72 versehen ist.

Die unteren Enden der Zyklonentstauber 2 sind mit Ablassleitungen 114 verbunden, die zusammen mit der Leitung 15 in einem Sammelgefäss 115 enden, welches durch eine mit einem Absperrventil 70 versehene Leitung 116 entleert werden kann.

Die Abgasüberführungsleitung 22 ist in derselben Weise wie in der Anlage nach Fig. 1 mit einem Waschturm 3 der Nasswäsche verbunden, der in der gleichen Weise ausgerüstet ist wie derjenige in Fig. 1.

Die in Fig. 5 gezeigte bevorzugte Ausführungsform des Schlammabtrenners 4 umfasst ebenfalls einen Absetzbehälter 41, eine Flüssigkeitszuflussleitung 42, die durch die mittige Öffnung 244 einer konisch spitz nach oben und zur Mitte hin zulaufenden Trennwand 44 in den Absatzbehälter 41 hineinragt und mit ihrem oberen Ende an die Ausflussöffnung 234 des nach innen und unten hin konisch abfallenden Bodens 134 des Waschturmes 3 angeschlossen ist.

An seinem unteren Ende trägt die Leitung 42 einen sich nach unten und aussen konisch erweiternden, nach unten offenen Mündungstrichter 142, in dessen Innerem der Leitung 42 gegenüber eine Prallplatte 45 senkrecht zum Ende der Leitung 42 mittels Streben 46 befestigt ist.

In der Zuflussleitung 42 ist mittig ein Entlüftungsrohr 47 mittels Streben eingesetzt, von dessen offenen Enden das obere über dem Boden 134 und das untere kurz oberhalb der Prallplatte 45 endet.

Im mittleren Bereich des Behälters 41 liegt kurz oberhalb des Mündungstrichters 142 die Einlassöffnung 48 eines Auslassrohrstutzens 49, an welchem ausserhalb des Schlammabtrenners 4 die Kreislaufleitung 33 für Waschflüssigkeit angeschlossen ist.

Die Trennwand 44 ragt in das untere offene Ende des auf den oberen, die Öffnung 244 umgebenden Bereich des Abtrenners 4 aufgesetzten Waschturmes 3 hinein, der den Ring5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

633 726

räum 134 bildet. Mit dem Schlammabtrenner 4 ist ein Zweipunktniveauregler 75 verbunden, von dessen beiden Messköpfen oder Fühlern 76 und 77 der untere Messkopf 76 anspricht, wenn die Flüssigkeit im Behälter 41 auf das Niveau Ni gefallen ist, während der obere Fühler 77 anspricht,

wenn die Flüssigkeit im Behälter 41 auf das mit N2 bezeichnete obere Grenzniveau gestiegen ist.

Der Betrieb des Schlammabtrenners 4 geht so vor sich, dass zunächst Waschwasser aus dem Waschturm 3 durch die Zuflussleitung 42 in den Behälter 41 einfliesst und diesen bei stillstehender Pumpe 81 und bei geschlossenem Ventil 86 füllt, bis das obere Niveau N2 erreicht ist. Die Pumpe 81 wird dann in Betrieb gesetzt und das Ventil 86 geöffnet.

Der Schlammabtrenner 4 wird nun kontinuierlich betätigt. Die Ausflussrate (Volumen je Zeiteinheit) der Waschflüssigkeit aus dem schadstoffarmen mittleren Bereich des Behälters 41 über die Leitung 33 und diejenigen der an Sinkschlamm, d.h. Schlamm mit einer Dichte über 1, angereicherten Schadstoffsuspension durch die Leitung 13 übertreffen gemeinsam etwas die Zuflussrate an Waschflüssigkeit in den Behälter 41 durch die Leitung 42.

Hierdurch und durch die im Waschturm 3 erfolgende Verdampfung eines Teils des Waschwassers, der von den Abgasen weggeführt wird, sinkt der Flüssigkeitsspiegel im Behälter vom oberen Niveau N2 auf das untere Niveau Nt ab. Ist dieses Niveau erreicht, so spricht der Fühler 76 des Niveaureglers 75 an und öffnet das Ventil 91, wodurch Frischwasser durch die Leitung 90 in den Waschturm 3 gelangt, und ein Sperrventil 79 einer Abwasserzuleitung 78, durch welche nun Abwasser direkt durch die Öffnung 244 in den Behälter 41 einfliesst. Vorteilhaft wird als Abwasser das Schlackenlöschwasser einer Kehrichtverbrennungsanlage verwendet.

Der Flüssigkeitsspiegel steigt nun wieder im Behälter 41, bis er das obere Niveau N2 erreicht hat, worauf der Fühler 77 anspricht und der Niveauregler 75 die Ventile 79 und 91 wieder schliesst.

Beim Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels bis zum Niveau N2 wird eine auf der Flüssigkeitsoberfläche angesammelte Schicht von Schwimmschlamm (Dichte unter 1) aus der Öffnung 244 nach oben hinausgeschoben und läuft auf der Oberseite der konischen Trennwand 44 abwärts und durch die Schwimmschlamm-Ableitung 43 ab, um sich mit dem Sinkschlamm in der Leitung 13 zu vereinigen. Die vereinigte, aus Schwimmschlamm und Sinkschlamm gebildete Schadstoffsuspension wird nun mittels der Pumpe 81 in die Düsen 19 des Verdampfungskühlers 1 hinaufgepumpt.

Vorzugsweise sind die Durchflussquerschnitte der Leitungen 42 und 33 so ausgelegt, dass bei geschlossenem Ventil 86 in der Hauptableitung 13 für Sinkschlamm die gleiche Menge Waschflüssigkeit dem Behälter 41 durch Leitung 42 zufliesst, wie aus ihm über Leitung 33 abfliesst. Die Entnahme von Schadstoffsuspension über Leitung 13, und von Zeit zu Zeit über Leitung 43, sowie die Verdampfung aus Waschturm 3, welche die durch Leitung 42 zufliessende Flüssigkeitsmenge verringert wird, bedingt also das Absinken des Flüssigkeitsspiegels vom Niveau N2 auf das Niveau Nt und dieses Absinken kann also in erster Linie mittels des Ventils 86 beeinflusst werden.

Während bei einem vorbekannten Abscheider (DE-OS 2 408 222) nur ein Teil der Schadstoffe, nämlich der Sinkschlammanteil in den Verdampfungskühler gefördert wird und der Schwimmschlammanteil wieder in die Waschflüssigkeit zurückgepumpt wird, wird beim erfindungsgemässen Schlammabtrenner sowohl Sinkschlamm als auch Schwimmschlamm abgetrennt und ein Zurückzirkulieren in die Waschflüssigkeit auf ein Minimum (Suspension von Schadstoffteilchen mit Dichte 1) beschränkt.

Es kann auch bei besonders starkem Anfall von Schwimmschlamm eine besondere Spülwasserleitung (nicht gezeigt) in den Ringraum 144 vorgesehen sein, aus welcher Wasser auf die Aussenfläche der Trennwand 44 gesprüht wird und den dort abgelagerten Schwimmschlamm in die Leitung 43 hineinspült.

Das Absetzen von Sinkschlamm aus der durch die Zuflussleitung 42 in den Behälter 41 einströmenden Flüssigkeit wird dadurch gefördert, dass erstens diese Flüssigkeitsströmung an der Prallplatte 45 gebrochen und verteilt wird und dass zweitens die hierbei an der Innenwandung des Mündungstrichters 142 abfliessende Flüssigkeit durch dessen sich nach innen erweiternden Umfang weiter verlangsamt wird.

Dabei ist die Durchsatzrate durch den Behälter 41 sehr günstig, es werden im praktischen Betrieb des Abtrenner 4 etwa acht Behälterinhalte je Stunde umgewälzt, im Gegensatz zu vorbekannten Anlagen, bei denen in einen grossvolu-migen Absetzbehälter nur ein kleiner Flüssigkeitsstrom einfliesst und ein entsprechend kleiner Ausfluss von Flüssigkeit vorgesehen ist, so dass für jede Umwälzung des Inhalts eines Behälters gleicher Reinigungswirkung ein zehnmal grösseres Volumen des Behälters, bzw. etwa eine oder eineinhalb Stunden für jede Umwälzung benötigt werden.

Die Ausführungsform einer Anlage nach Fig. 6 ist besonders geeignet einerseits für die Reinigung von Abgasen mit besonders hohem Gehalt an sauren Schadstoffkomponenten, vor allem an S02-Gas, und anderseits für diejenigen Fälle, in denen die Wasserdampfkondensationsfahne, die sich regelmässig am Auslass des Kamins 6 bildet, möglichst weitgehend unterdrückt werden soll.

Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen der Abgasreinigungsanlage umfasst die Nasswäsche bei der Anlage nach Fig. 6 zwei hintereinander in Gasströmungsrichtung geschaltete Türme, wobei das Abgas vom Zyklonentstauber 2, in den es durch die Eintrittsöffnungen 21 vom Verdampfungskühler 1 gelangt, zunächst über die Gasüberführungsleitung 22 in den Waschturm 30 und von diesem durch die Gasleitung 122 in einen zweiten Waschturm 103 und von diesem ausschliesslich wie in den vorher beschriebenen Anlagen über Leitungen 32 und 52 in den Kamin 6 geleitet wird.

Waschturm 30 weist einen Sumpf 30a, einen Rost 34,

eine Füllkörperschicht 31 und in seinem oberen Teil einen Aerosolabscheider 35 und einen Tropfenabscheider 36 auf; Waschturm 103 ebenfalls einen Sumpf 103a, eine Füllkörperschicht 39 mit Rost und einen Tropfenabscheider 37. Die Waschflüssigkeit wird aus dem Schlammabtrenner 4 mittels Pumpe 81 durch Leitung 33 zunächst auf den Aerosolabscheider 35 gepumpt und dort mit ihr aus Düse 131 die Füllkörperschicht 31 und aus Düse 133 die Schlitzwand 135 besprüht, wie dies auch in der Ausführungsform nach Fig. 1 der Fall ist.

Waschflüssigkeit aus der Füllkörperschicht 31 fliesst mit Schadstoff beladen in den Sumpf 30a und aus diesem durch die Zuflussleitung 42 zum Absetzbehälter 41 des Schlammabtrenners 4.

Sinkschlamm aus Schlammabtrenner 4 gelangt über Leitung 13 und Schwimmschlamm über Leitung 43 in einen Neutralisierbehälter 7, in welchem die Schadstoffsuspension mittels Kalkmilch wenigstens teilweise neutralisiert werden kann. Die Behälter 7 und 41 verhalten sich wie kommunizierende Röhren und ein Niveauregler 175 öffnet ein Ventil 38 bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 7 auf ein unteres Niveau und schliesst das Ventil 38 bei Anheben des Flüssigkeitsspiegels auf ein oberes Niveau.

Der Behälter 7 ist ausserdem mit einem Rührer 80 und mit Motor ausgerüstet.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

633726

Beim Öffnen'des Ventils 38 wird Waschflüssigkeit, die weniger mit Schadstoff beladen ist als die durch Leitungen 33 und 42 zirkulierende, aus dem Sumpf 103a des Wasch-turms 103 mittels der Pumpe 83 durch die Leitung 84 in den Tropfenabscheider 36 des Waschturms 30 gepumpt und durch die Düse 136 versprüht, während ein Teil der Waschflüssigkeit aus Leitung 84 durch eine Zweigleitung 84a in die Düse 139 gelangt und aus dieser auf die Füllkörperschicht 39 des Waschturms 103 gesprüht wird.

Aus dem Tropfenabscheider 36 gelangt die eingesprühte Waschflüssigkeit über Sammelgefass 92 und Leitung 192 schliesslich in den Waschflüssigkeitskreislauf des Waschturms 30.

Der Flüssigkeitsspiegel im Sumpf 103a des Waschturms 103 wird durch einen Zweipunkt-Niveauregler 275 gesteuert, der bei Absinken des Spiegels auf ein unteres Niveau ein Ventil 88 aufsteuert, wodurch Frischwasser oder gegebenenfalls bei starkem S02-Gehalt in den Abgasen eine verdünnte Natronlauge durch die Leitung 85 in den Waschflüssigkeitskreislauf in Leitung 85 eingeschleust wird. Bei Erreichen eines oberen Niveaus in Sumpf 103a schliesst dann der Niveauregler 275 das Ventil 88 wieder.

Schliesslich kann die Bildung einer Wasserdampfkonden-sationsfahne am Auslass des Kamins 6 dadurch reduziert werden, dass in den Kamin Luft mittels eines Gebläses 50 eingeblasen wird, die in einem Wärmeaustauscher 110 vorzugsweise auf über 100 °C erhitzt wird.

Die Wärme wird im Wärmeaustauscher durch eine in einer Leitung 106 mittels einer Pumpe 60 im Kreislauf gepumpte Heizflüssigkeit zugeführt. Die Heizflüssigkeit entnimmt ihrem Wärmeinhalt im Wärmeaustauscher 10 der diesen durchfliessenden, durch die Abgase im Waschturm 30 erwärmten Waschflüssigkeit der Leitung 33 und gegebenenfalls einem zusätzlichen Heizgerät 107.

Wie aus den Figuren der Zeichnung zu ersehen ist, wird der in der Gaswäsche anfallende Schlamm nach Zugabe von Kalkmilch in einen Reaktor (Verdampfungskühler) eingesprüht und dadurch getrocknet, dass er in Kontakt kommt mit den über 200 °C heissen Rauchgasen, welche den Dampfkessel verlassen, in welchem sie ein Grossteil ihrer

Wärmeenergie abzugeben haben. Der fein versprühte Schlamm bindet den grössten Teil des Staubgehaltes der Rohgase, wodurch am Austritt des nachgeschalteten Zyklons 2 nur noch wenig Staub im Gas enthalten ist. Die s Kreislaufilüssigkeit der anschliessenden Nasswäsche bleibt relativ rein, weil durch optimale Temperatureinstellung im Reaktor 1 und durch entsprechende Steuerung der Zusammensetzung der Waschflüssigkeit eine fast restlose Abtrennung des Schlammes in dem Sedimentationsapparat io (Schlammabtrenner) 4 ermöglicht wird.

Bei Betrieb während mehreren Monaten werden keine störenden Verkrustungen im Waschsystem oder Anbackungen von Staub in der trockenen Vorreinigung (Zyklon 2) beobachtet.

15 Bei Reinigimg der Rauchgase einer städtischen Kehrichtverbrennungsanlage wurden folgende vorteilhaften Resultate erzielt, ohne dass ein teurer Elektrofilter benötigt wurde:

Schadstoffgehalt des in die Umgebung abzulassenden gereinigten Abgases:

20

- Reduktion des Staubgehaltes unter 50 mg/Nm3 (gemessen nach der Gaskühlung)

- freie Salzsäure unter 5 mg/Nm3.

- Gesamtchloridgehalt (als Cl~) unter 15 mg/Nm3 25 - Sö2 unter 100 mg/Nm3

- Stickstoffoxide unter 100 ppm

Weiter wurden folgende Vorteile erzielt:

- Ausnutzung der Rauchgastemperatur (nach Dampfkessel) zur Trocknung der in der Gaswäsche anfallenden Schläm-

30 me und zur Beseitigung des Schlackenlöschwassers der Verbrennungsanlage

- Umwandlung aller abgeschiedenen Schadstoffe in eine rieselfähige Asche

- geringer Wasserverbrauch (unter 50 kg/1000 Nm3 Rauch-35 gas)

- sehr geringer Verbrauch an Kalkmilch (unter 50 g Ca(OH)i/1000 Nm3 Rauchgas)

- kleiner Energieaufwand dank Verwendung eines X-Ab-scheiders zum Abtrennen der Aerosole (unter 360 mm WS

40 Ventilator-Differenzdruck).

s

3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. 633726

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum Entfernen von sauren Schadstoffen und von Schwebestoffen aus Abgasen von Industrieöfen, insbesondere von Abfallverbrennungsanlagen, bei dem die Abgase zunächst zwecks Abgabe von Wärmeenergie durch einen indirekten Wärmeaustauscher (101) geleitet, dann einem Verdampfungskühler (1) sowie anschliessend über einen Trockenreiniger (2) einer Nasswäsche in einem Waschturm (3) mit mindestens einer Gaswaschstufe zugeführt werden, und wobei ferner das Waschwasser der Nasswäsche über einen Schlammabtrenner (4) im Kreislauf geführt wird und dabei vom Schlammabtrenner (4) über eine Rückführleitung (13) SchadstofFsuspension abgezogen und dem Verdampfungskühler (1) zugeführt wird, wobei die Schadstoffsuspension in einem Mischraum (100) des letzteren in die Abgase eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren gleichzeitig

   (a) der Anteil an sauren Schadstoffen in den zu reinigenden Abgasen so hoch gehalten wird, dass in der Nasswäsche der pH-Wert der dort auftretenden Waschflüssigkeit und SchadstofFsuspension unter 4 liegt und die Abgase einen nicht wasserlöslichen Primärstaubanteil von mindestens 500 mg je Nm3 Abgas aufweisen,

   (b) der pH-Wert der flüssigen Phase im Schlammabtrenner (4) und in jeder diesem direkt vorgeschalteten Gaswaschstufe der Nasswäsche unter 4 gehalten wird und

   (c) der verdampfbare Anteil der flüssigen Phase der in den Verdampfungskühler (1) einzuführenden Schadstoffsuspension auf einem Wert von mindestens 90 Gew.-% gehalten und die eingespritzte Menge dieser Schadstoffsuspension unter Berücksichtigung von deren pH-Wert nur so bemessen wird, dass in den mit ihr behandelten, den Trockenreiniger (2) passierenden Abgasen noch ein so hoher Gehalt an sauren Schadstoffen verbleibt, dass in der nachfolgenden Nasswäsche eine Schadstoffsuspension mit einem pH-Wert unter 4 gebildet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase bei Eintritt in den Verdampfungskühler (1) auf einer Temperatur im Bereich von 150 bis 400 °C gehalten werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der Abgase im Mischraum (100) des Verdampfungskühlers (1) mit der Schadstoffsuspension mindestens 2 Sekunden beträgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Abgase im Trockenreiniger (2) durch Einsatz einer entsprechenden Menge von Schadstoffsuspension in den Verdampfungskühler (1) unter 170 °C gehalten wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Abgasen in Berührung stehenden Wände des Verdampfungskühlers (1) und des Trockenreinigers (2) so hoch beheizt werden, dass sie dadurch bei oder über derjenigen Temperatur gehalten werden, welche sich adiabatisch im Abgas einstellt, nachdem das Eintrittsgas mit der eingespritzten SchadstofFsuspension durchmischt wurde.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Verdampfungskühlers (1), mit denen das Gemisch aus Abgas und eingespritzter Schadstoffsuspension in Kontakt kommt, auf einer Temperatur gehalten werden, die um 5 Celsiusgrade über derjenigen liegt, bei der Säuren im genannten Gemisch kondensieren würden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaswaschstufe der Nasswäsche durch einen Waschturm (3) mit Füllkörperschicht (31) gebildet wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, mit welcher das Abgas die Füllkörperschicht (31) durchströmt, auf über 1 m/sec, bezogen auf den freien Querschnitt des Waschturmes (3) vor Einfüllen der Füllkörper, gehalten und die Füllkörperschicht (31) aus Igelfüllkörpern gebildet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlammabscheider (4) einen Absetzbehälter (41) umfasst, an dessen oberen Ende die aus dem direkt angeschlossenen Waschturm (3) der Gaswaschstufe abfliessende Flüssigkeit eingeführt und aus dessen mittleren Bereich Waschflüssigkeit abgeführt wird, während am unteren Ende Sinkschlamm enthaltende SchadstofFsuspension abgeführt und am oberen Ende aus dem Absetzbehälter Schwimmschlamm nach oben stossweise überläuft.
10. 10. Schlammabtrenner zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Absetzbehälter (41) aufweist, welcher in seinem oberen Bereich einen Einlass (42) für mit Schlamm beladene Flüssigkeit, in seinem Bodenbereich einen Auslass (13) für mit Sedimentschlamm beladene Flüssigkeit sowie eine konisch zur Mitte nach oben zugespitzt verlaufende obere Trennwand (44) mit zentraler Öffnung (244) besitzt, durch welche ein den genannten Einlass (42) bildendes Rohr ins Innere des Absetzbehälters (41) führt, und dass ferner ein über dem unteren Ende dieses Rohres seitlich aus dem mittleren Bereich des Absetzbehälters (41) herausführendes Abflussrohr (49) für von Schlamm im wesentlichen freie Flüssigkeit vorhanden ist.