BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Ammoniumnitrat/-sulfat Partikeln aus Rauchgasen durch Filterung.
Zur Reinigung der Rauchgase nach Entschwefelungsund/oder Entstickungsanlagen wird neben Nassverfahren auch ein Trockenentstaubungsverfahren angewandt, bei dem ein sog. Schlauchfilter notwendig ist, das unter extremen Filterbetriebszuständen arbeiten muss. Hierbei verkleben bzw. verbacken die Schlauchfilter, wodurch eine Abreinigung und ein kontinuierlicher Betrieb erschwert werden.
Insbesondere werden die Filtermaterialien bei simultaner SO2- und NOx-Abscheidung durch gebildete Schwefel- und Salpetersäure als Zwischenprodukte korrodiert. Meist gelingt es auch nicht, im Filtermedium die Reaktion von NH3 mit diesen Zwischenprodukten aufgrund geringer Verweilzeiten und Kontaktflächen im Filtermedium abzuschliessen, wodurch ein unerwünschter NH3-Schiupf entsteht.
Die Verwendung von Schüttschichtfiltern und die Verwendung von Lava-Granulat als Filmmaterial sind zwar bekannt, jedoch wird das beladene Filtermaterial aus den Schüttschichtfilter ebenso wie das Lava-Granulat entweder in aufwendigen Verfahren wiederaufbereitet oder deponiert.
Die Anwendung von Lava ausschliesslich als Bodenverbesserer ist ebenfalls bekannt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nunmehr darin, das eingangs genannte Verfahren derart zu optimieren, dass die auf dem Filtermaterial vollständig abgeschiedenen Partikeln einem sinnvollen Verwendungszweck auch unter wirtschaftlichen Aspekten zugeführt werden können, wobei hierfür ein zusätzlicher Verfahrensschritt nicht notwendig ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale definiert.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung des nach dem Verfahren beladenen Filmmaterials und ein Schüttschichtfilter zur Durchführung des Verfahrens.
Durch die Verwendung von Schüttschichtfiltern als Abscheider sind Abscheidegrade und der Differenzdruck in weitem Bereich variabel und auf die Anwendung optimierbar.
Schüttschichtfilter sind unempfindlich gegen Taupunktunterschreitungen und korrosionsbeständig. Dies ist beim Entschwefelungs- und Entstickungsverfahren von besonderem Vorteil, da hier die optimale Betriebstemperatur möglichst nahe am Taupunkt liegt und korrosive Zwischenprodukte auftreten. Als Filtermedium wird Granulat verwendet, das bereits ohne die Beladung mit Ammoniumnitrat, -sulfat als Bodenverbesserer verwendet wird. Die bekannten Eigenschaften von Schüttschichtfiltern bleiben davon unberührt.
Die Verwendung von Lava-Granulat als Filtermedium ist zwar, wie bereits erwähnt, bekannt, jedoch durch die erfindungsgemässe Anwendung werden die Eigenschaften des Materials insofern verbessert, als es nach Beaufschlagung mit Aerosol als verbesserter Bodenverbesserer verwendet werden kann. Eine Reinigung des Filtermediums entfällt.
Es gelingt demnach erfindungsgemäss die Bereitstellung eines funktionierenden Verfahrens zur Abscheidung von Ammoniumnitrat/-sulfat-Partikeln aus Rauchgasen. Eine Trennung des abgeschiedenen Aerosols vom Filtermedium ist nicht erforderlich; Filtermedium und abzuscheidendes Produkt ergänzen sich und finden gemeinsam Verwendung.
Die guten Eigenschaften, insbesondere die Korrosionsbe- ständigkeit von Schüttschichtfiltern, werden bei Rauchgasreinigungsverfahren angewendet. Durch die grosse Kontaktfläche Rauchgas-/Filtermedium und Verweilzeit im Filter werden chemische Nachreaktionen gefördert, der unerwünschte NH3-Schlupf dadurch minimiert. Das z. B. als Filtermedium verwendete Lava-Granulat wird in seinen Eigenschaften verbessert. Die Trennung von Produkt-Aerosol und Filtermedium und Produktverarbeitungsverfahren entfallen.
Die Eigenschaften des Produktes (Dünger) und des Filtermediums ergänzen sich in positiver Weise; die Absatzchancen eines bereits auf dem Markt befindlichen Produktes (Lava als Bodenverbesserer) werden erhöht. Die Beladung des Filtermediums mit Dünger ist in weitem Bereich durch die Wahl der Verweilzeit im Filter variabel.
Die Figuren 1 und 2 zeigen im Vergleich ein bekanntes Verfahren zur Rauchgasreinigung (Fig. 1) zur Erfindung (Figur 2), wobei die Darstellung schematisch gehalten ist.
In beiden Fällen gelangt entstaubtes Rauchgas 1 durch einen Kühler 2 und wird anschliessend mit NH3 (3) kontaktiert, bevor es mit Elektronen 4 bestrahlt wird. Beim bekannten Verfahren (Fig. 1) wird nun das Ausgangsprodukt 5 einem Trockenabscheider 6 zugeführt, der es in mehr oder weniger gereinigtes Rauchgas 7 bzw. ein ab gereinigtes Produkt 8 trennt. Das abgereinigte Produkt 8 wird meistens in einer besonderen Produktverarbeitungsanlage 9 (z. B. Pelletierung, Deponierung) weiterverarbeitet und dann evtl. als Dünger 10 verwertet.
Bei dem erfindungsgemässen Vorschlag wird dahingegen gemäss Fig. 2 das Ausgangsprodukt 5 einem Schüttschichtfilter 11 zugeführt, welches gereinigtes Rauchgas 7 abgibt und dessen Filtermaterial 12 die Partikeln aus dem Ausgangsproduktstrom 5 absorbiert. Das Filtermaterial (z. B.
Lava-Granulat) 12 kann als stetiger Strom 13 dem Schüttschichtfilter 11 zugeführt bzw. von ihm als beladenes Material 14 und zugleich als Dünger 10 wieder abgezogen werden.
Es ist auch möglich, in einem Bypass 15 das Material 14 mehrmals dem Schüttschichtfilter 11 im Kreislauf zuzuführen (Regelung der Beladung des Filmmaterials 12), so dass quasi ein Düngemittelherstellreaktor gebildet wird.
DESCRIPTION
The invention relates to a method for the separation of ammonium nitrate / sulfate particles from flue gases by filtering.
In addition to wet processes, a dry dedusting process is also used to clean the flue gases after desulphurization and / or denitrification plants, which requires a so-called bag filter, which has to work under extreme filter operating conditions. Here, the bag filters stick or bake, making cleaning and continuous operation difficult.
In particular, the filter materials are corroded by the formation of sulfuric and nitric acid as intermediate products with simultaneous SO2 and NOx separation. In most cases, it is also not possible to complete the reaction of NH3 with these intermediates in the filter medium due to the short residence times and contact areas in the filter medium, as a result of which an undesirable NH3 slip occurs.
Although the use of packed bed filters and the use of lava granulate as film material are known, the loaded filter material from the packed bed filter as well as the lava granulate are either reprocessed in expensive processes or deposited.
The use of lava exclusively as a soil conditioner is also known.
The object on which the invention is based is now to optimize the method mentioned at the outset in such a way that the particles which have been completely deposited on the filter material can also be put to a useful use from an economic point of view, an additional method step not being necessary for this.
The inventive method is defined by the features specified in claim 1.
The invention also relates to the use of the film material loaded by the method and a packed bed filter for carrying out the method.
The use of packed bed filters as separators means that the degrees of separation and the differential pressure are variable over a wide range and can be optimized for the application.
Packed bed filters are insensitive to falling below dew point and corrosion-resistant. This is of particular advantage in the desulfurization and denitrification process, since the optimum operating temperature is as close as possible to the dew point and corrosive intermediates occur. The filter medium used is granulate, which is used as a soil conditioner even without loading with ammonium nitrate or sulfate. The known properties of packed bed filters remain unaffected.
As already mentioned, the use of lava granules as a filter medium is known, but the properties of the material are improved by the use according to the invention in that it can be used as an improved soil conditioner after being aerosolized. There is no need to clean the filter medium.
According to the invention, it is thus possible to provide a functioning method for separating ammonium nitrate / sulfate particles from flue gases. A separation of the separated aerosol from the filter medium is not necessary; Filter medium and product to be separated complement each other and are used together.
The good properties, in particular the corrosion resistance of packed bed filters, are used in flue gas cleaning processes. The large contact area of the flue gas / filter medium and the dwell time in the filter promote subsequent chemical reactions, thereby minimizing undesired NH3 slip. The Z. B. used as a filter medium lava granules is improved in its properties. The separation of product aerosol and filter medium and product processing methods are eliminated.
The properties of the product (fertilizer) and the filter medium complement each other in a positive way; the sales opportunities of a product already on the market (lava as a soil conditioner) are increased. The loading of the filter medium with fertilizer is widely variable through the choice of the dwell time in the filter.
Figures 1 and 2 show a comparison of a known method for flue gas cleaning (Fig. 1) to the invention (Figure 2), the representation being kept schematically.
In both cases, dedusted flue gas 1 passes through a cooler 2 and is then contacted with NH3 (3) before it is irradiated with electrons 4. In the known method (FIG. 1), the starting product 5 is now fed to a dry separator 6, which separates it into more or less cleaned flue gas 7 or a purified product 8. The cleaned product 8 is usually further processed in a special product processing system 9 (e.g. pelleting, landfilling) and then possibly used as fertilizer 10.
2, the starting product 5 is fed to a packed bed filter 11, which emits cleaned flue gas 7 and whose filter material 12 absorbs the particles from the starting product stream 5. The filter material (e.g.
Lava granules) 12 can be fed to the packed bed filter 11 as a continuous stream 13 or can be removed from it as a loaded material 14 and at the same time as a fertilizer 10.
It is also possible in a bypass 15 to feed the material 14 several times to the packed bed filter 11 in a circuit (regulating the loading of the film material 12), so that a fertilizer manufacturing reactor is formed, so to speak.