DD219501C4 - Verfahren zur behandlung eines staubhaltigen abgases - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines staubhaltigen Abgases, insbesondere aus einem Carbidofen, durch Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases und Eindüsen von Wasser oder eines Dampf-Wasser-Gemisches, daß die Temperatur des Gas-Dampf-Gemisches oberhalb von 110°C bleibt.
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines staubhaltigen Abgases, insbesondere aus einem Carbidofen
Das Carbidofenabgas ist an sich nicht mehr verwertbar und wird in die Atmosphäre abgegeben.
Für eine Carbidofenanlage ist es heute erforderlich, die Emissionen an Staub im Abgas auf ein Minimum zu beschränken. Nur so ist es möglich, den bestehenden Anforderungen der TA-Luft gerecht zu werden und behördliche Genehmigung zum Betreiben von Carbidofen zu erhalten.
Es ist bekannt, die staubhaltigen Abgase aus Carbidofen mittels Trockenfilter zu reinigen. Dabei wird der Staub an Spezialgeweben abgeschieden, periodisch in mannigfaltiger Art abgeklopft und mittels Austragsorganen aus dem Filterbehälter entfernt. Hat der Staub jedoch Eigenschaften, die den Transport aus dem Filterorgan heraussehr schwierig machen, wie z. B. der Staub aus Carbidofen, der zum Klumpen, auch im trockenen Zustand, neigt, treten erhebliche Betriebsstörungen auf. Sowohl an den Austragsorganen im Trockenfilter als auch auf den weiteren Transportwegen des abgetrennten Staubes kommt es zu betriebsstörenden Verstopfungen.
Eine weitere Schwierigkeit der konventionellen Behandlung staubhaltiger Abgase, insbesondere aus Carbidofen, liegt in den höhen Temperaturen der Abgase mit evtl. Temperaturspitzen und ständig auftretendem Funkenflug. Hierdurch kann es zur Beschädigung des Tuchfilters kommen.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens, mit dem die bisherigen Nachteile der Behandlung eines staubhaltigen Abgases, insbesondere aus Carbidofen, beseitigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften des Staubes aus Carbidofen durch eine geeignete Behandlung zu verändern, so daß ersieh ohne Schwierigkeiten an Tuchfiltern sammelt, ablösen und abtransportieren läßt
Erfindungsgemäß wird das staubhaltige Abgas aus einem Carbidofen in der Weise behandelt, daß
a) die Strömungsgeschwindigkeit des heißen Abgases aus dem Carbidofen durch Strömungsquerschnittserweiterung in einem Rohrleitungsabschnitt vermindert wird,
b) in das nach a) behandelte Abgas Wasser eingedüst wird, so daß die Temperatur des Gas-Dampf-Gemisches oberhalb 11O0C bleibt,
c) die eingedüste Wassermenge in kg/h das Ein- bis Zehnfache der Staubmenge in kg/h im Abgas ist.
Das Abgas wird erfindungsgemäß in aufsteigender Strömungsrichtung geführt. Vorzugsweise wird die zugeführte Wassermenge teilweise oder ganz durch Dampf, vorzugsweise überhitzten Dampf ersetzt. Die Strömungsgeschwindigkeit wird erfindungsgemäß mindestens halbiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Eigenschaften des so behandelten Staubes wesentlich verändert werden. Die Backneigung gleicher Partikel aneinander als auch an den Wandungen der Behandlungsapparatur ist praktisch völlig verschwunden. Der so behandelte Staub löst sich leicht von dem Gewebe eines Tuchfilters ab und läßt sich mittels mechanischer Förderorgane einwandfrei fördern.
Das Verfahren wird durchgeführt in einem aufrechtstehenden Apparat, rohrähnlich, der mindestens den doppelten Querschnitt aufweist wie der Querschnitt der zuführenden Abgasrohrleitung. Die Länge der zuführenden Abgasrohrleitung vom Carbidofen zum Gasbehandlungsapparat sollte so kurz wie möglich gehalten werden. Das staubbeladene heiße Abgas tritt zentral oder tangential in den Apparat ein. Während der Minderung der Strömungsgeschwindigkeit wird ihm Wasser über ein Düsensystem zugeführt. Die Eindüsung erfolgt derart, daß sämtliches Wasser sofort verdampft. Estritt keine Agglomeration von Staubteilchen durch freie Wassertröpfchen ein. Durch Überwachung der Temperatur des aus dem Ofen austretenden Abgases und geregelte Zufuhr von Wasser wird erreicht, daß das Abgas nur bis deutlich oberhalb des Taupunktes abgekühlt wird. Dabei sollte die eingedüste Wassermenge ungefähr der zehnfachen Staubmenge in kg/h entsprechen. Wird der Staubanteil im Abgas einmal höher sein, so daß die äquivalente Wassermenge das Gas bis unter den Taupunkt abkühlen würde, muß ein Teil der Wassermenge durch Dampf, Sattdampf bzw. überhitzten Dampf, ersetzt werden. EineTaupunktunterschreitung ist auf jeden Fall zu vermeiden.
Die gesicherte Temperaturabsenkung des Abgases bewirkt zum einen eine Volumenverminderung um das ca. 2fache und erlaubt zum anderen den Einsatz eines einfachen preiswerten Tuchfilters für große Abgasmengen.
Das Verfahren läßt sich sowohl bei staubhaltigen Abgasen aus offenen Carbidofen mit Temperaturen von 450-2800C als auch aus geschlossenen Carbidofen mit Temperaturen von 800-6000C anwenden. Bei letzterem wird infolge höheren Staubanteils je Gasvolumen mehr Dampf zugeführt.
Die Gasgeschwindigkeit am Eintritt in den Apparat sollte bei 3-10m/sec. liegen.
Um zu gewährleisten, daß alles eingesprühte Wasser sofort verdampft, wird empfohlen, eine aufsteigende Strömungsrichtung einzuhalten und Gleichstrom von Gas und Wasser bzw. Wasserdampf zu wählen. Falls sichergestellt wird, daß kein freies Wasser ι nach dem Eindüsen verbleibt, könnte auch eine abwärtsgerichtete Strömungsrichtung gewählt werden.
Die Messungen in einem Versuchsrohrapparat ergaben folgende Werte:
Abgaszuführungsrohr, 0(I) 300 mm
Einsprühapparat 0 (II) 600 mm
Gasgeschwindigkeiten m/s in I in Il 14/4m/sec
Gasmengen 2 500-3 000 m3/h (Vn)
Staubmengen 3 g/m3 (Vn)
Wassermengen 10-150 l/h
Temperatur in I 280-4500C
TemperaturamEndevonll 135 0C
Abgeschiedene Staubmenge im Tuchfilter 6,5 kg/h Staubbeschaffenheit: nicht backend, trocken,
3% chemisch gebundenes Wasser
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert.
Die beiliegende Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße Verfahren schematisch und stellt eine Verfahrensvariante beispielhaft dar.
Über die Abgasleitung 1 wird staubhaltiges Abgas aus einem Carbidofen 2 in den Einsprühapparat 3 geführt. Der Einsprühapparat 3 hat den doppelten Durchmesser der Abgasrohrleitung 1. Über die Wasserleitung 4 und die Düse 5 erfolgt di Einsprühung der erforderlichen Wassermenge. Infolge der hohen Gastemperatur und der aufwärts gerichteten Strömung erfolgsofortige Verdampfung des Wassers zu überhitztem Wasserdampf. Eine Agglomeration von Staubpartikeln durch Wasser erfolgt nicht. Die Gasgeschwindigkeit im Einsprühapparat 3 ist so hoch, daß 75% aller Staubpartikel über die Leitung 6 ausgetragen werden in einen Staubfilter 7, frei wählbarer Konstruktion und Ausrüstung. Die restlichen 25% fallen in dem Einsprühapparat 3 an und werden hier periodisch oder kontinuierlich abgezogen.
Claims (5)
- Erfindungsanspruch:1. Verfahren zur Behandlung eines staubhaltigen Abgases, insbesondere aus einem Carbidofen, gekennzeichnet dadurch, daßa) die Strömungsgeschwindigkeit des heißen Abgases aus dem Carbidofen durch Strömungsquerschnittserweiterung in
einem Rohrleitungsabschnitt vermindert'wird,b) in das nach a) behandelte Abgas Wasser eingedüst wird, so daß die Temperatur des Gas-Dampf-Gemisches oberhalb
1100C bleibt,c) die eingedüste Wassermenge in kg/h das Ein- bis Zehnfache der Staubmenge in kg/h im Abgas ist. - 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Abgas in aufsteigender Strömungsrichtung geführt wird.
- 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zugeführte Wassermenge teilweise oder ganz durch Dampf ersetzt wird.
- 4. Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Dampf überhitzt ist.
- 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Strömungsgeschwindigkeit mindestens halbiert wird.
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