DD250058A5 - Verfahren zur selektiven oder simulativen abscheidung von schadstoffen aus rauchgasen durch bestrahlung der rauchgase mit elektronenstrahlen und vorrichtung zur durchfuehrung des vorhabens - Google Patents

Abstract

Verfahren zur selektiven oder simultanen Abscheidung von Schadstoffen, insbesondere Schwefel- und/oder Stick(stoff)oxiden aus Rauchgas durch Bestrahlung der Rauchgase mit Elektronenstrahlen. Das Verfahren wird stufenweise zeitlich nacheinander durchgefuehrt, wobei mindestens zwei, jeweils eine Verfahrenslinie bildende Stufen verwendet werden, die mit mindestens je einem Elektronenbeschleuniger oder Elektronenbeschleunigerkopf als Elektronenstrahlquelle ausgeruestet sind. Die Bestrahlung des Rauchgases erfolgt mit Teilbestrahlungsdosen, die als Summe die gewuenschte Gesamtbestrahlungsdosis ergeben. Das Rauchgas wird zwischen den Bestrahlungsstufen zwangsweise durchmischt. Die Bestrahlungskammer jeder Stufe wird der Form des Bestrahlungsfeldes angepasst, wobei ihre Abmessungen annaehernd gleich der effektiven Reichweite der verwendeten Elektronenstrahlung in der Bestrahlungskammer gewaehlt werden. Fig. 1

Description

Verfahren zur selektiven oder simultanen Abscheidung von Schadstoffen-aus Rauchgasen durch Bestrahlung der Rauchgase mit Elektronenstrahlen

Anwendungsgebiet der Erfindung s

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven oder simultanen Abscheidung von Schadstoffen aus Rauchgasen durch Bestrahlung der Rauchgase mit Elektronenstrahlen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens«

Der immer intensiver werdenden Nutzung der Natur und der damit fortschreitenden Belastung mit industriellen Abfällen und Schadstoffen stehen in zunehmendem Maße Anstrengungen zum Erhalt unserer natürlichen Umwelt gegenüber· Eines der herausragenden Probleme ist hierbei die Belastung von Luft,. Wasser und Boden durch Luftschadstoffemissionen von Kraftwerks- und Industriefeuerungen, Verkehr und Haushaltungen· Sie tragen ihren Teil zu dem vieldiskutierten "sauren Regen", dem "Waldsterben" und den sich häufenden "Smog"-Situationen bei. Schwefeloxid (SO) und Stickstoffoxide (MC) ) werden heute hierfür als wesentliehe Schadstoffe angesehen. Als Hauptverursacher sind hier Kraftwerks- und Industriefeuerungen zu nennen·

Charakteristik des bekannten- Standes der Technik

Während bei Großfeuerungsanlagen die Entstaubung der Rauchgase bereits heute weitgehend gelöst ist, stellen die

Ι,Πλ

Emissionen von Schwefeloxid (S0_v), insbesondere Schwefeldioxid (SO₂), und Stickoxid (Ν0_χ) noch erhebliche Probleme dar«

Ursächlich sind diese Schadstoffe bedingt bei

ο SO₂J¹ durch den Schwefelgehalt der Brennstoffe ο NO : durch Verbrennungsvorgänge in den Feuerungsanlagen·

Maßnahmen zur Reduktion von Schadstoffemissionen müssen daher bei Großfeuerungsanlagen ara Brennstoff, der Feuerungsanlage bzw« beim Rauchgas ansetzen· Als primäre Maßnahme kommen die Verwendung schwefelarmer Brennstoffe, die Vorentschwefelung der Brennstoffe und die Verbesserung der Feuerungsanlagen in Betracht.· Diese Primarmaßnahraen reichen jedoch nicht aus, um die vorgeschriebenen Grenzwerte zu erreichen· Dieses läßt sich nur durch sekundäre Maßnahmen zur Abgasreinigung, teilweise in Korabination mit Primärraaßnahmen, realisieren· Bei sekundären Maßnahmen sind die erzeugten Rauchgase selbst dem Reinigungsprozeß unterworfen·

Sekundäre Verfahren zur Rauchgasreinigung sind in vielen Varianten bekannt und z· T· eingeführt·

Die zur Abscheidung von S0_v und/oder N0„ führenden Reak-

x . *'

tionen lassen sich dabei in folgende Reaktionsstufen einteilen:

a) Bildung freier Radikale durch Elektronenbestrahlung (und als Folge von Begleit reaktionen)

b) Oxidation von SO^ und Ν0_χ

c) Bildung von H₃SO₄ und HNO₃

d) Reaktion mit NH₃ zu festen Ammoniumverbindungen·

Alternativ wurde auch vorgeschlagen , die Ammoniumverbindungen wieder thermisch aufzuspalten, NH₃ zurückzugewinnen und von den. Endprodukten (O₂, N₂, SO₂) das erhaltene Reichgas (SO₂) weiterzuverarbexten. Auch andere Absorptionsmittel,, z· B. Ca0/Ca(0H)_2# wurden vorgeschlagen bzw* eingesetzt.

Das Verfahren kann sowohl zur selektiven Abscheidung einer Schadstoffkomponente als auch zur simultanen Abscheidung mehrerer Schadstoffkomponenten, insbesondere S0_v und NO eingesetzt werden.

Bei einigen bekannten Versuchs- bzw. Pilotanlagen nach dem EBDS-Verfahren wird das Rauchgas bei nur einmaligem Durchgang durch das Bestrahlungsfeld in einer Bestrahlungs· kammer ein- oder zweiseitig bestrahlt· Hierbei steht die Forderung nach einer möglichst guten Nutzung der eingesetzten Elektronenbestrahlung im allgemeinen der Notwendigkeit einer möglichst wirkungsvollen Umsetzung der Schadgase gegenüber. Letzteres erfordert eine möglichst gleichmäßige Bestrahlung des Rauchgases. Beide Forderungen widersprechen sich in der Regel. Bei einseitiger Bestrahlung ist wegen der abnehmenden Intensität der Strahlung längs ihrer Ausbreitungsrichtung ein örtlich stark divergierender, in summa schlechter Wirkungsgrad bei der Umsetzung der Schadstoffe erreichbar (z. T» weniger als 50%).

Konzeptionell hat man versuchte eine möglichst homogene Bestrahlung der Rauchgase durch Aufbau eines quasihomogenen Bestrahlungsfeldes, das durch Überlagerung der Bestrahlungsfelder zweier oder mehrerer Beschleuniger gebildet wird, zu bewirken· In diesem Sinne hat man auch bei den bisher bekannten EBDS-Anlagen versucht, durch paarweisen Einsatz von "Elektronenkanonen" eine möglichst homogene Bestrahlung mit der erforderlichen Dosis zu bewirken· Dies ist jedoch nur mit einer Ober- bzw· Unterstrahlung einzelner Partien des Bestrahlungsgutes (Rauchgas) und ebenfalls einem Verlust an Wirkungsgrad möglich*

Ausgehend von der Feststellung, daß der Abscheidegrad der Schadstoffe im Rauchgas - besonders aber der der Stickoxide - bei einmaliger Bestrahlung der Rauchgase tendenziell im Bereich niedriger Dosiswerte {^£ 1 Mrad bzw« <f 10 Kgray),stark mit der (absorbierten) Dosis zunimmt, dann aber nach weniger starker Zunahme ein Maximum erreicht und dann sogar wieder abnimmt, wurde zur Verbesserung des Abscheidegrades auch eine stufenweise Bestrahlung vorgeschlagen, ohne allerdings gleichzeitig eine optimale Energie- und Strahlnutzung und homogene Bestrahlung des Rauchgases sicherzustellen.

Letzteres ist nicht zuletzt auch eine Frage der wechselseitigen Anpassung von Strahlungsfeld* Rauchgasdurchsatz und Form und Abmessung der Bestrahlungskammer, sowie der Betriebssicherheit und Transparenz der verwendeten Elektronenstrahlaustrittsfenster. Bei den üblicherweise verwendeten Niederenergiebeschleunigern mit Strahlenergien unter etwa 300 KeV kann man aber bekannterweise wegen des sonst starken Energieverlustes nur relativ dünne, mecha-

nisch und thermisch meist instabile Fensterfolien verwenden,, die man dann kühlen und stützen muß, z· B· durch eingebaute Stege» Gitter oder Lochplatten_e Dies senkt wiederum die Transparenz und damit den Wirkungsgrad der Anordnung· Hinzu kommt, daß diese Fenster (Folien aus Leichtmetall, z* B. Titan oder Titanlegierungen) in der Regel direkt dem bestrahlten Rauchgas und damit seinen die Betriebssicherheit beeinträchtigenden Einflüssen ausgesetzt sind·

Zusammenfassend sind also bei den bisher bekanntgewordenen EBDS-Anlagen und Vorschlägen folgende Nachteile zu vermerken:

a) die ungenügende wechselseitige Abstimmung der pro Zeiteinheit anfallenden Rauchgasraenge, Bestrahlungs(Reaktions)kammerTAbmessungen und Form und der Elektronenstrahlenergie und

b) die oft hohen Absorptionsverluste in den Elektronenbeschleuniger- und/oder Bestrahlungskammerfenstern,

c) die inhomogene Bestrahlung der Rauchgase beim Durchgang durch die Bestrahlungskammer·

All dies beeinträchtigt den energetisch/strahlentechnischen Wirkungsgrad des Verfahrens und damit seine Wirtschaftlichkeit,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den schlechten Wirkungsgrad zu verbessern und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen·

Darlequng des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch geeignete Verfahrensführung (Schritte), durch geeignete Wahl der Strahlenenergie und durch wechselseitige Anpassung des Strahlenfeldes an Form und Abmessungen der Rauchgaskanäle und Reaktionskamraern (Bestrahlungskammern) oben genannte Nachteile vermieden werden und ein optimaler strahlentechnischer Wirkungsgrad sichergestellt wird^ was gleichsam zu einer Verringerung des apparativen Aufwands und der einzusetzenden Primärenergie und damit zu einer Optimierung des Verfahrens führt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur selektiven oder simultanen Abscheidung von Schadstoffen, insbesondere Schwefel- und/oder Stick(stoff)oxiden aus Rauchgas durch Bestrahlung der Rauchgase mit Elektronenstrahlen gelöst, wobei das Verfahren stufenweise zeitlich nacheinander durchgeführt wird, und wobei mindestens zwei, jeweils eine Verfahrenslinie bildende Stufen verwendet werden, die mit mindestens je einem Elektronenbeschleuniger oder Elektronenbeschleunigerkopf als Elektronenstrahlqüelle ausgerüstet sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bestrahlung des Rauchgases stufenweise nacheinander mit Teilbestrahlungsdosen erfolgt, die als Summe die gewünschte Gesämtbestrahlungsdosis ergeben, daß das Rauchgas zwischen den Bestrahlungsstufen zwangsweise durchmischt wird, und daß die Bestrahlungskammer jeder Stufe der Form des Bestrahlungsfeldes angepaßt und ihre Abmessungen annähernd gleich der effektiven Reichweite der verwendeten Elektronenstrahlung in der Bestrahlungskammer gewählt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden Zusätze nach Abzug der Flugasche, Staub und Partikel vor den Bestrahlungsstufen zentral zugegeben.

Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn die Zusätze nach Abzug der Flugasche, Staub und Partikel vor jeder der einzelnen Bestrahlungsstufen dezentral zugegeben werden. Dabei ist es in jedem Fall von Vorteil, wenn die Zusätze teilweise reaktionsbeschleunigende Stoffe enthalten.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Abscheidung der Reaktionsprodukte am Ende der Verfahrenslinie vor dem Einblasen in den Kamin (Schlot) zentral durchgeführt« Es kann aber auch zweckmäßig sein* wenn die Abscheidung der Reaktionsprodukte nach jeder Bestrahlungsstufe dezentral durchgeführt wird· In jedem Fall wird das Rauchgas zwischen den Bestrahlungsstufen durch statische Mittel turbulent durchmischt· Das Rauchgas kann zwischen den Bestrahlungsstufen auch durch dynamische Mittel durchmischt werden·

Es ist vorteilhaft, wenn die Medien während der Bestrahlung derart geführt sind, daß Gasvoluraina» die bei einer ersten Bestrahlung einer relativ hohen Bestrahlungsdosis ausgesetzt sind, bei einer weiteren Bestrahlung in Bereichen unter der Bestrahlungsquelle hindurchgeführt werden, in denen sie einer geringen Strahlenbelastung, ausgesetzt sind.

Es kann aber auch zweckmäßig sein,, daß die Medien während der Bestrahlung derart geführt sind, daß Gasvolumina, die bei einer ersten Bestrahlung einer relativ geringen Be-

Strahlungsdosis ausgesetzt sind, bei einer weiteren Bestrahlung in Bereichen unter der Bestrahlungsquelle hindurchgeführt werden, in denen sie einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt sind. Dabei wird die erste Bestrahlung mit einer Teildosis von 60 % bis 100 % und die zweite Bestrahlung mit einer Teildosis von 10 % bis 30 % durchgeführt«, Dabei sollen die Bestrahlungskammern das Strahlenfeld räumlich möglichst vollständig, vorzugsweise aber mindestens ihre 5 %-Isodosenkennlinie_a umschließen» Die Energie der verwendeten Elektronenstrahlung beträgt mindestens 500 keV, vorzugsweise liegt sie im Bereich 600 bis 1000 keV.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens-ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet* daß jeweils eine Durchmischungseinrichtung einer Auffangvorrichtung für Flugasche und einer Zusatzeinrichtung, der mindestens zwei Elektronenbestrahlungseinrichtungen in Serie nachgeordnet sind, zugeordnet ist, und daß sich an die seriengeschalteten Elektr'onenbestrahlungseinrichtungen eine die Reaktionsprodukte aufnehmende Auffangeinrichtung und ein Schlot nachgeordnet sind»

Die Vorrichtung kann aber auch dadurch gekennzeichnet sein, daß sich an eine Auffangvorrichtung für Flugasche und an eine Zusatzeinrichtung mindestens zwei Bestrahlungsstufen anschließen, die jeweils eine Elektronenbestrahlungseinrichtung, eine Durchmischungseinrichtung und ein<?Auffangeinrichtung für die Reaktionsprodukte aufweisen, und daß die letzte Auffangeinrichtung direkt an den Schlot angeschlossen ist, oder dadurch, daß einer Auffangvorrichtung für Flugasche eine mindestens zweistufige Bestrahlungs-

anordnung nachgeordnet ist, daß jede Stufe eine Zusatzeinrichtung, eine Temperaturregeleinrichtung und eine Elektronenbestrahlungseinrichtung aufweist, daß zwischen den Stufen eine Durchmischungseinrichtung vorgesehen ist, und daß die letzte Stufe an eine Auffangvorrichtung für die Reaktionsprodukte mit nachgeordnetem Schlot angeschlossen ist·

Es kann auch zweckmäßig sein, daß einer mindestens zweistufigen Bestrahlungsanlage eine Auffangvorrichtung fur Flugasche vorgeschaltet und ein Schlot nachgeschaltet sind, und daß jede Stufe der Bestrahlungsanlage aus einer Elektronenbestrahlungseinrichtung, einer Durchmischungseinrichtung, einer Zusatzeinrichtung,, einer Temperaturregeleinrichtung und einer Auffangeinrichtung für die Reaktionsprodukte besteht.

Die Vorrichtung ist weiterhin vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß das Fenstersystem aus zwei für Elektronenstrahlen weitgehend transparenten Fenstern besteht, von denen das eine die Beschleunigerröhre gegen den Außenraum und die andere die Bestrahlungskammer abschließen, beide Fenster in Richtung der primären Elektronenstrahlen in Reihe angeordnet sind und der Zwischenraum mit einem durchströmten Gas gekühlt wird* Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Zwischenraum zwischen beiden Fenstern mit einem Inertgas (z* B. N₂) gekühlt wird.

Es kann auch zweckmäßig sein, daß der Zwischenraum zwischen beiden Fenstern mit einem rauchgasfreien Luftstrom gekühlt wird* Dabei wird der Luftstrom nach Passieren des Zwischenraumes zwischen beiden Fenstern in den Eingang

der zugehörigen Bestrahlungskammer geführt und seine durch Wechselwirkung mit der Elektronenstrahiung entstandenen Reaktionsprodukte verstärken den Abscheideeffekt im Rauchgas.

Es ist vorteilhaft, wenn mindestens das die Beschleunigerröhre abschließende Fenster aus einer 15 bis 40 nyj dicken Folie aus Titan oder einer Titanlegierung besteht· Es kann auch zweckmäßig sein, daß das die Bestrahlungskammer abschließende Fenster aus einer 15 bis 40 nyj dicken Folie aus Titan oder einer Titanlegierung, bzw· aus einer anderen Metallfolie (z. B. Aluminium) mit entsprechender Transparenz fur die Elektronenstrahlen besteht·

Dabei ist das die Bestrahlungskammer abschließende Fenster mit Vorrichtungen versehen, um es kontinuierlich oder diskontinuierlich während des Betriebes und/oder in Betriebspausen zu reinigen und/oder zu erneuern· Diese Vorrichtung kann aus ablaufenden oder reversierenden Auf- und Abwicklern mit Abstreifvorrichtungen bestehen·

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Bestrahlungsanlage aus mindestens zwei Bestrahlungsköpfen und einer zentralen elektrischen Versorgungseinheit ο wobei die Bestrahlungsköpfe äquidistant über T-förraige Flansche an' die Versorgungseinheit angeflanscht sind, ihre äußeren Mantel mit dem der Versorungseinheit einen gemeinsamen Druckkessel bilden und die Hochspannungspole der Beschleunigerköpfe mit dem der Versorgungssinheit über konzentrisch innerhalb der T-förmigen Flansche liegenden Zuführungen verbunden sind·

Da bekannt ist, daß beim EBDS-Verfahren die benötigte Strahlendosis nahezu unabhängig von der Dosisleistung ist und sich durch fraktionierte Bestrahlung die Abscheiderate der Schadstoffe verbessern läßt, wird zur Vermeidung obengenannter Nachteile eine stufenweise Bestrahlung vorgeschlagen, bei der nach dem Erfindungsgedanken die Bestrahlung nacheinander mit Teilbestrahlungsdosen erfolgt, die gewünschte Gesamtbestrahlungsdosis sich als Summe der Teildosen ergibt, das Rauchgas zwischen den Bestrahlungsstufen zwangsweise durchmischt wird und die zu jeder Stufe zugeordnete Bestrahlungskammer der Form des Bestrahlungsfeldes angepaßt und ihre Abmessungen annähernd gleich der effektiven Reichweite der verwendeten Elektronenstrahlung in der Bestrahlungskammer ist.

Hierbei sichert die stufenweise Bestrahlung mit Teildosen, die in summa der benötigten Gesamtdosis entsprechen, in Verbindung mit der zwangsweisen Durchmischung zwischen den einzelnen Stufen und der Anpassung der Bestrahlungskammer an Form und Abmessung des jeweiligen Bestrahlungsfeldes einerseits eine maximale Nutzung der Elektronenstrahlung in jeder Einzelstufe, ohne ein homogenes Strahlenfeld erzeugen zu müssen, und liefert andererseits infolge der statistischen Durchmischung zwischen den einzelnen Bestrahlungsstufen mit wachsender Stufenzahl ein zunehmend homogen bestrahltes Rauchgas«, Es wird hierdurch eine quasihomogene Bestrahlung bei gleichzeitig besserer Strahlnutzung (Wirkungsgrad auch unter Berücksichtigung der Fenster· Verluste größer als 75 %) und damit eine Senkung des Energie-Einsatzes und der Kosten ermöglicht.

Für eine energetische Optimierung des Verfahrens ist weiterhin von Bedeutung, daß bei allen Rauchgasreinigungsverfahren pro Zeiteinheit relativ große Rauchgasmengen bei Normaldruck anfallen und "verarbeitet" werden müssen. Bei kohlebeheizten Kraftwerken fallen beispielsweise ca* 360,000 cbm Rauchgas stündlich an« Die linearen Abmessungen der Rauchgaskanäle betragen bis zu etwa 5 m« Bei der technischen Realisierung des Elektronenbestrahlungsverfahrens muß die Durchdringungsfähigkeit der erzeugten Elektrönenstrahlung und dafür ausschlaggebenden Strahlenenergie mit der Dichte des Rauchgases und den Abmessungen der Bestrahlungskammer (Reaktor) abgestimmt werden. Dies erfordert vorteilhaft Anlagen mit Strahlenergien im Bereich 500 bis 1000 KeV.

In dem als vorteilhaft genannten Energiebereich von 500 bis 1000 KeV sind die prozentualen Energieverluste im Elektronenstrahlfenster (bei gleicher Dicke) weitaus geringer als bei Niederenergiebeschleunigern« Im Hinblick auf mechanische Stabilität und thermische Belastbarkeit kann hier das Fenster dicker (etwa 30 · 10 mm Titan oder Titanlegierung) gemacht werden» ohne daß es einer mechanischen, die Transparenz beeinträchtigenden Abstutzung bedarf« Zudem kann es hier vorteilhaft auch noch als Doppelfenster ausgebildet werden, wobei das Kühlmedium (Inertgas oder rauchgasfreie Luft) den Zwischenraum durchströmte so daß das Strahlaustrittsfenster des Beschleunigers nicht direkt den Einflüssen des mit Schadstoffen und Zusätzen (z· B» Ammoniak) beladenen Rauchgases ausgesetzt ist, was wiederum die Betriebssicherheit des Systems positiv beeinflußt. Ein solches Doppelsystem, bestehend aus zwei Titanfolien mit je 30 · 10"³ mm Dicke hätte z. B. bei

1000 KeV eine Transparenz von ca· 92 %» bei 500 KeV von ca· 80 %, bei 300 KeV jedoch nur ca, 55 % und bei 200 KeV noch ca. 35 %»

Um das Verfahren nach dem Erfindungsgedanken wirksam zu gestalten» sollen mindestens zwei, vorzugsweise jedoch drei oder mehr Stufen in Serie eingesetzt werden und eine Linie bilden, wobei zwischen den Stufen Mittel zur turbulenten Durchmischung des Bestrahlungsgutes vorgesehen sind (z· Be Gebläse, Impeller, Leitbleche),

Eine Abart der Durchmischung besteht darin» daß die Medien während der Bestrahlung derart geführt sind, daß Gasvolumina, die bei einer ersten Bestrahlung einer relativ hohen Bestrahlungsdosis ausgesetzt sind, bei einer weiteren Bestrahlung in Bereichen unter der Bestrahlungsquelle hindurchgeführt werden, in denen sie einer geringen Strahlenbelastung ausgesetzt sind, während gleichzeitig Gasvolumina, die bei der ersten Bestrahlung einer relativ niedrigen Bestrahlungsdosis ausgesetzt sind, bei einer weiteren Bestrahlung in Bereichen unter der Bestrahlungsquelle durchgeführt werden, in denen sie einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt sind« Zwischen den einzelnen Bestrahlungsvorgangen kann gleichzeitig noch eine Durchmischung der Teilvolumina stattfinden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die erste Bestrahlung mit einer Teildosis von 60 % bis 100 und die zweite Bestrahlung mit einer Teildosis von 10 % bis 30 % und umgekehrt durchgeführt wird.

Bei η Teilstufen (η :>2) ist das Verfahren analog durchführbar, wenn der Bestrahlungskanal jeder der η Stufen in die Segmente a,,,, a? ··· ^an aufQ⁰*®^* wird und jedes Teilvolumina beim Durchgang durch die η Stufen von a- nach a₂ .·. bis a überwechselt.

Auch ist das Verfahren gemäß dem Erfindungsgedanken nicht auf den an sich bekannten Einsatz von Ammoniak als Absorbens begrenzt· Auch andere Stoffe ähnlicher Art wären denkbar, insbesondere wenn damit die erforderliche Bestrahlungsdosis gesenkt werden kann und/oder andere Reaktionsprodukte erhalten werden sollen» Eine Senkung der Dosis kann auch durch Zugabe reaktionsbeschleunigender Additive und/oder Wasserzusätze und/oder zusätzliche elektrische Felder innerhalb der Bestrahlungskammern erreicht werdeno In Verbindung mit den oben genannten Maßnahmen ist damit eine weitere Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gegeben*

Ausfuhrungsbeispiele

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine erste Variante der erfindungsgeraäSen Anlage;

Fig. 2: eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Anlage ;

Fig. 3: eine dritte Variante der erfindungsgemäßen Anlage;

Fig· 4: eine vierte Variante der erfindungsgemäßen Anlage ;

Fig. 5: eine mögliche Simultananlage für einen 100 MW-,-Kraftwerksblock;

Fig· 6: den konstruktiven Aufbau einer Teillinie;

Fig· 7a_# den prinzipiellen Aufbau einer Bestrahlungsstufe in zwßi Ansichten;

Fig* 8a, Aufbau der drei Teillinien» als Schnitt entlang ^8b* ^8c* der Linie E-F in Fig* 6.

Die aus Fig· 1 ersichtliche Anlage weist drei in Serie geschaltete Elektronenbestrahlungseinrichtungen 1 auf, die jeweils eine Teilbestrahlungsdosis abgeben· Die Teildosen ergeben in ihrer aufsummierten Wirkung die gewünschte Gesaratbestrahlungsdosis, die z· Bo auch von fünf einzelnen Elektronenbestrahlungseinrichtungen geliefert werden könnte« Nach jeder Elektronenbestrahlungseinrichtung ist eine Durchmischungseinrichtung 2 angeordnet* die das bestrahlte Rauchgasgemisch durchmischen· Bevor das Rauchgas in die erste Bestrahlungsstufe eintritt, wird es in einer Auffangvorrichtung 3 von Flugasche gereinigt und in einer Zusatzeinrichtung 4 mit z· B· Ammoniak in vorzugsweise stochiometrischem Verhältnis zu Schwefeldioxid (SOp) und Stickstoffoxid (NO ) angereicherte Eine Einrichtung 5 dient zur Temperaturregelung des Gemisches, dem nach Durchlauf der Elektronenbestrahlungs- und Durchraischungseinrichtungen 1 bzw· 2 vor dem Abzug in den mit 6 bezeichneten Schlot in einer Auffangeinrichtung 7 die Reaktionsprodukte (Ammonium-Sulfat/Nitrat) entzogen werden· Hierbei handelt es sich um pulverige Ausfälle.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage erfolgt das Abfangen der Flugasche in der Auffangvorrichtung 3» die Zugabe der Zusätze mittels der Zusatzeinrichtung 4, die Durchmischung in der Durchmischungseinrichtung 2 und die Temperaturregelung mit Hilfe der Einrichtung 5 wiederum am Eingang der Verfahrenslinie, Hingegen wird die Abscheidung der Reaktionsprodukte (pulverige Ausfälle) dezentral nach jeder Bestrahlungs- und Durchmischungseinrichtung 1 bzw« durch dezentrale Auffangeinrichtungen 7 durchgeführt*

Gemäß der Ausführungsvariante nach Fig. 3 wird die Flugasche am Anfang der Verfahrenslinie abgefangen. Die pulverigen Ausfälle werden am Ende der Verfahrenslinie ausgefällt» Der Zusatz von Zusätzen, z. B. von Ammoniak oder eventuell anderen Stoffen» die Temperaturregelung und die Bestrahlung erfolgen dezentral stufenweise»

Wiederum eine andere Variante zeigt Fig* 4» Hier wird nur die Flugasche am Eingang aer Verfahrenslinie (zentral) abgefangen», während die übrigen Verfahrensschritte raodulartig aufgebaut sind und jeweils Zusatzzugabe_e Temperaturregelung, Bestrahlungsteil und Abscheidung der pulverigen Ausfälle beinhalten« Die Durchmischung (2) erfolgt zwischen den Modulbausteinen· Es handelt sich praktisch um eine Kombination der Anlagen aus den Figuren 2 und 3*

Bei allen Verfahrensvarianten sind selbstverständlich auch die erforderlichen Hilfs- und Meßmittel, z. B. Pumpen, Abscheider, Filter, Temperieraggregate, Meß- und Steuereinrichtungen für die Zusammensetzung des ein- und ausgehenden Rauchgases, die Reaktionstemperatur und die geregelte Zugabe der Zusätze integriert*

Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele zeigen Anlagen zur Durchführung des erfindungsgeraäSen Verfahrens, wie sie vornehmlich für die simultane Abscheidung von SO und NO in Betracht kommen« Es ist selbstredend, daß bei Einsatz der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele zur selektiven Abscheidung von NO vor bzw. nach einer Rauchgasentschwefelungsanlage die mit 6 bezeichneten Schlote bzw. die mit 3 bezeichneten Auffangvorrichtungen für Flugasche entfallen können, da diese in der Regel den Entschwefelungsanlagen nach- bzw. vorgeschaltet sind,

Einen speziellen Aufbauvorschlag einer Simultananlage nach dem Erfindungsgedanken für einen Kraftwerksblock 100 MVV , zeigt Fig. 5, wobei die elektrischen Versorgungseinrichtungen mit 8 bezeichnet sind«

Hierbei wird von folgenden Annahmen ausgegangen:

- Feuerungsanlage für Steinkohle mit 1 % S-Gehalt

- erzeugte Rauchgasmenge M = 360,000 m /h

- Wirkungsgrad = 75 %

- Rauchgasdichte g = 1,3 kg/m

- Bestrahlungsdosis D= 1,5 Mrad

Hieraus ergibt sich die benötigte Strahlleistung L₁₀₀ der Beschleunigeranlage für einen 100 MW ,-Block zu

L - ^M ° 3 « D _ 360.000 . 1.3 « 1.5 ^u100 36U) " 0,75 . 360

Für die Bestrahlung werden also 2,6 % der Blockleistung benötigt· Dieses wäre weniger als bei anderen ehern,-therm. Rauchgasreinigungsverfahren» Die benötigte Strahlleistung

von 2,6 M/V könnte z. B. realisiert werden mit drei Bestrahlungsanlagen 800 KV / 1000 KW₄ von denen jede fünf Bestrahlungsköpfe mit einer Leistung von 800 KV / 250 mA besitzt·

Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Anlagen können die fünf Bestrahlungsköpfe jeder Teilanlage im Sinne des Erfindungs· gedankens in Serie geschaltet werden, wobei zwischen den Stufen durchgemischt wird, so daß sie eine Teillinie für 1/3 der Rauchgasmenge bilden, d„ h. 120,000 m /h. Die drei Teillinien können dann wahlweise wiederum in Serie oder im Parallelbetrieb (wie in Fig. 5 dargestellt) gefahren werden, wobei jede Teillinie wahlweise auch unabhängig von den anderen betrieben oder stillgelegt werden kann. Dadurch ist eine individuelle Anpassung an die jeweils gefahrene Last möglich. Primär wird zunächst nur eine Linie eingesetzt; erst dann,, wenn bei ausreichender Durchmischung die Kapazität der einen Linie nicht ausreicht, ist es vorgesehen, sukzessiv die anderen einzusetzen·

Bei Einsatz der in Fig. 5 gezeigten Anlage zur selektiven Entstickung kann wegen der erforderlichen niedrigeren Bestrahlungsdosis (etwa 0,6 Mrad) ein entsprechend größerer Kraftwerksblock (etwa 250 MW ,) entstickt werden, bzw* es wird in diesem Fall für den vorstehend genannten Kraftwerksblock von 100 MW ^ nur eine der drei in Fig. 5 gezeigten Teilanlagen benötigt.

Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Anlage können die fünf Bestrahlungsköpfe jeder Teilanlage im Sinne des Erfindungsgedankens in Serie geschaltet werden, wobei zwischen den Stufen durchmischt wird, und sie eine Teillinie für 1/3

der Rauchgasmenge bilden, d_e h. 120*000 m /h. Die drei Teillinien können dann wahlweise wiederum in Serie oder im Parallelbetrieb {wie in Fig· 5 dargestellt) gefahren werdena wobei jede Teillinie wahlweise' auch unabhängig von den anderen betrieben oder stillgelegt werden kann. Dadurch ist eine individuelle Anpassung an die jeweils gefahrene Last möglich. Primär wird in Serie gefahren; erst dann, wenn bei ausreichender Durchmischung der Durchsatz des gereinigten Rauchgases nicht ausreicht, ist es vorgesehen, den Parallelbetrieb durchzuführen»

Der konstruktive Aufbau einer der in Fig» 8 beschrieben-en drei Teillinien ist beispielhaft in Fig. 6 gezeigt.

Die Bestrahlungsanlage ist in separaten Räumen 9a und 9b untergebracht, wobei der Rauchgaskanal 10 mit den Bestrahlungskammern 11 und den dazwischenliegenden Durchraischungseinrichtungen 2 im eigentlichen Bestrahlungsraum 9b unterhalb der Erdoberfläche liegt, so daß hier ein Minimum an baulichem Strahlenschutz erforderlich ist«, Die Zu- und Abführung der zu behandelnden Rauchgase erfolgt - ebenfalls aus Gründen des Strahlenschutzes - aus den oberirdisch angeordneten üblichen Rauchgaskanälen über labyrinthförmig ausgebildete Schächte 12 mit der für die Streustrahlungsabschirmung erforderlichen Dicke.

Außerhalb des Bestrahlungsraumes 9b sind indem rauchgaszuführenden Kanal eine Auffangvorrichtung 3 für Flugasche und Staub und eine Zusatzeinrichtung 4 zur Zugabe von Zusätzen, z. B. H₂O, NH₃, sowie eine Temperaturregelvorrichtung 5 der Bestrahlungsstufe vorgeschaltet. Im Ausgangskanal werden die entstandenen Reaktionsprodukte, z« B.

Amonium-Sulfat/Nit rat, in der Auffangeinrichtung 7 dem Rauchgas entzogen* Es ist selbstredend, daß die Auffangvorrichtung 3 entfallen kann, falls das zugeführte Rauchgas schon vorher von Flugasche und Staub gereinigt wurde.

Zu der in Fig* 6 beschriebenen Teillinie besteht die Bestrahlungsanlage beispielhaft aus fünf Stufen mit je einer Elektronenbestrahlungseinrichtung -1 üblicher Bauart (mit Scanner) und einer zentralen elektrischen Versorgungseinrichtung 8 (Zo B. einem Hochspannungskaskadengenerator). Die einzelnen Bestrahlungsköpfe 1 sind äquidistant sternförmig über als T-förmige Flansche ausgeführte Verbindungen 13 an die Versorgungseinrichtung 8 angeflanscht» Ihre äußeren Mantel bilden einen gemeinsamen - auf Erdpotential liegenden - Druckkessel, der zwecks besserer Isolation, Kühlung und Berührungssicherheit der Hochspannungskoraponenten mit Druckgas (z_o B₀ 6 atü Schwefelhexafluorid) gefüllt ist·

Die konzentrische Anordnung der (Hochspannungs-) Versorgungseinheit und der Bestrahlungsköpfe ermöglichen einen platzsparenden, zweckmäßigen und wartungsfreundlichen Aufbau der Anlage«

Die Einstellung, Steuerung und Regelung der elektrischen Parameter (Hochspannung,, Strahlstrom usw„) erfolgt für die Anlage zentral und einheitlich.

Der prinzipielle Aufbau einer der fünf Bestrahlungsstufen der in Fig. 6 beschriebenen Teillinie wird in Fig, 7a und der zugeordneten Seitenansicht 7b gezeigt.

Der Bestrahlungskopf 1 besteht hier aus einer evakuierten, vielstufigen Beschleunigerröhre 14 mit einer auf negativem Hochspannungspotential (gegen Erde) angeordneten Elektronenkanone 15« In ihr werden die Elektronen erzeugt und unter Einwirkung der anliegenden Gleichspannung von vorzugsweise 500 bis 1000 kV auf die deraentsprechende Energie (600 bis "1000 keV) beschleunigt. Die Hochspannungspole 16 der einzelnen Beschleunigerröhren 14 sind bei dieser Anordnung durch konzentrisch innerhalb der flanschartigen β mit Druckgas isolierten. Verbindungen 13 liegenden Zuführungen 17 mit dem Hochspannungspol der nicht gezeigten Versorgungseinheit verbunden. Bei dieser Anordnung werden die bei anderen Ausführungen oft störungserapfindlichen Kabelverbindungen vermieden und im genannten Spannungsbereich ein Höchstmaß an Betriebssicherheit erreicht·

Die in der Elektronenkanone 15 erzeugten, in der Beschleunigerröhre 14 beschleunigten Elektronenstrahlen 18 werden mittels eines Ablenkmagneten 19 im Scanner 20 aufgefächert« Die aufgefächerten Elektronenstrahlen 18a treten dann durch ein für Elektronenstrahlen weitgehend^transparentes dünnes Fenster 2I₄ vorzugsweise aus einer 15 bis 30 mp dicken Folie aus Titan oder einer Titanlegierung, in den Zwischenraum 22 und nach Durchdringen eines benachbarten zweiten Fensters 23 etwa gleicher Transparenz in die in den Rauchgaskanal integrierte Bestrahlungskammer 11 ein.

Das Doppelfenster wird im Zwischenraum 22 zwischen beiden Fenstern 21 und 32 durch einen Gasstrom 24, vorzugsweise

einem Inertgas oder durch einen rauchgasfreien Luftstrom, gekühlt, um die durch teilweise Absorption der Elektronen im Fenstermaterial entstehende Wärme abzuführen. Dabei können am die Bestrahlungskammer 11 abschließenden Fenster 23, das keine (wesentliche) Druckdifferenz aufzunehmen hat, Vorrichtungen 25 vorgesehen werden, um es kontinuierlich oder diskontinuierlich während des Betriebes und/oder in Betriebspausen zu reinigen und/oder zu erneuern. Derartige Vorrichtungen 25 können z» B. aus ablaufenden oder reversierenden Auf- und Abwicklern mit Abstreifvorrichtung bestehen·

Wird ein rauchgasfreier Luftstrom zur Kühlung verwendet, so kann er nach passieren des Zwischenraumes 22 in den Eingang der Bestrahlungskammer 11 zurückgeführt werden, damit die durch Wechselwirkung mit der Elektronenstrahlung entstandenen Reaktionsprodukte, insbesondere Ozon, die direkte Elektronenstrahlwirkung im Rauchgas verstärken.

Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber bekannten Fensteranordnungen besteht darin, daß

- das den evakuierten Scanner 20 abschließende, unter einer Druckdifferenz von etwa 1 atu stehende Fenster 21 nicht dem direkten Einfluß des Rauchgases 26 ausgesetzt ist und somit Korrosionseinflüsse und Ablagerungen vermieden werden,

-•das die Bestrahlungskammer 11 abschließende Fenster 23 gereinigt und/oder erneuert werden kann,

- aufgrund der Luftkühlung die Energieverluste im Doppelfenstersystem bei den in Betracht kommenden Elektronenenergien (600 bis 1000 keV) klein gehalten werden können (z. B. unter 15 %) und

- mechanisch empfindlichere Fenster mit hohen Verlustraten, wie sie beispielsweise als Einfachfenster mit Stegunterstützung, teilweise mit Wasserkühlung für Elektronenstrahlen mit Energien kleiner als 500 keV eingesetzt werden, vermieden werden können·

Auch hieraus resultieren wiederum Lebensdauer, Betriebssicherheit und Effizienz der Vorrichtung.

Die nach Durchtritt durch das Doppelfenstersystem in die Bestrahlungskammer 11 eintretenden energiereichen Elektronenstrahlen treten hier bei gleichzeitiger Aufstreuung mit dem Rauchgas und seinen Schadstoffen und Zusätzen in Wechselwirkung und verlieren dabei sukzessiv ihre Energie» Die Energieverteilung im dabei entstehenden dreidimensionalen Strahlenfeld, gekennzeichnet durch seine Isodosenverteilung 27, ist durch die Geometrie (in Fig. 10 z· B» durch die Auffächerung) der primären Elektronenstrahlung, ihrer energieabhängigen Restreichweite R_R bei Austritt aus dem Doppelfenstersystem und der ebenfalls energieabhängigen Aufstreuung vorgegeben. Während die Restreichweite R_R mit wachsender Energie der (primären) Elektronenstrahlung zunimmt, wird die Aufstreuung mit wachsender Energie geringer· Dementsprechend ergeben sich bei unterschiedlichen primären Elektronenenergien (Beschleunigungsspannungen) unterschiedliche Feldverteilungen (Isodosen) der in Fig. 7 skizzierten Art.

Damit gemäß dem Erfindungsgedanken einerseits ein möglichst großer Teil des Strahlenfeldes für die Bestrahlung, des Rauchgases genutzt werden kann, andererseits aber der Rauchgaskanal und die Bestrahlungskammer 11 nicht unnötig groß

gemacht werden sollen, werden Form und Größe der Bestrahlungskammer 11 so bemessen, daß sie das Strahlenfeld räumlich möglichst vollständig, vorzugsweise aber mindestens die 5 %-Isodosen-Kennlinie umschließt, wobei gleichzeitig ein Zusammenwirken mit der Temperiervorrichtung 5 die Wandung der Bestrahlungskaramer 11 entsprechend der günstigsten Reaktionstemperatur des Rauchgases temperiert wird» Auf diese Weise wird eine hohe Nutzung der in die Bestrahlungskammer eingestrahlten Elektronenstrahlung bei allerdings inhomogener Dosisverteilung im durchströmenden Rauchgas erzielt.

Eine Homogenisierung der Dosisverteilung im Rauchgas wird nach dem Erfindungsgedanken dadurch erzielt, daß mehrere derartige Bestrahlungsstufen zu einer (Teil) Linie in Reihe betrieben werden, wobei das durchströmende Rauchgas zwischen den Stufen durchmischt wird, und die Soll-Bestrahlungsdosis der (Teil) Linie sich aus der (mehrfach gefalteten) Wirkung der Einzelstufen ergibt.

Die Durchmischung selbst kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen· Fig« 8 gibt hierfür die Beispiele a, b und c. Die Abbildungen stellen im Prinzip einen Schnitt längs der Linie E-F der Fig. 6 dar. Der Einfachheithalber sind jedoch nur drei (der fünf in Fig. 6 gezeigten) Bestrahlungsköpfe 1 dargestellt. In Fig. 8 strömt das zu bestrahlende Rauchgas 26 von der linken Bildseite durch die Zusatz- und Temperaturregeleinrichtung 4; 5 durch den labyrinthartigen Schacht 12 in die unterirdisch liegende Bestrahlungszone mit den drei Bestrahlungskammern 11 und gelangt über einen weiteren labyrinthartigen Schachtabschnitt 12 in die Auffangeinrichtung 7 und von dort weiter

(in den nicht dargestellten Kamin). Zwischen den drei Bestrahlungskammern wird das Rauchgas in zwei Durchmischungsstufen durchmischt·

In Beispiel Sa bestehen die Durchmischungsstufen aus (rotierenden) Gebläsen 28, In Beispiel 8b wird die Durchmischung durch eine (Turbulenzen erzeugende) Gestaltung des Rauchgaskanals zwischen den Bestrahlungskammern 11 j z« B. durch mehrfach geknickte Kanalabschnitte 29 erzielt. In Beispiel 8c sind schließlich zusätzlich noch Stau- und/ oder die Strömungsrichtung bestimmenden Elemente 30, z» B· spezielle Gitter oder Lamelleneinsätze» zur Durchmischung vorgesehen·

Es ist selbstverständlich, daß derartige Durchmischungshilfen einzeln für sich oder auch kombiniert eingesetzt werden können.

Claims (27)

Patentansprüche

1« Verfahren zur selektiven oder simultanen Abscheidung von Schadstoffen aus Rauchgasen, durch Bestrahlung der Rauchgase mit Elektronenstrahlen, wobei das Verfahren stufenweise zeitlich nacheinander durchgeführt wird, und wobei mindestens zwei, jeweils eine Verfahrenslinie bildende Stufen verwendet werden, die mit mindestens je einem Elektronenbeschleuniger oder Elektronenbeschleunigerkopf als Elektronenstrahlquelle ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung des Rauchgases stufenweise nacheinander mit Teilbsstrahlungsdosen erfolgt, die als Summe die gewünschte Gesamtbestrahlungsdosis ergeben, daß das Rauchgas zwischen den Bestrahlungsstufen zwangsweise durchmischt wird, und daß die Bestrahlungskammer jeder Stufe der Form des Bestrahlungsfeldes angepaßt und ihre Abmessungen annähernd gleich der effektiven Reichweite der verwendeten Elektronenstrahlung in der Bestrahlungskammer gewählt werden.

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zusätze nach Abzug der Flugasche, Staub und Partikel vor den Bestrahlungsstufen zentral zugegeben werden·

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zusätze nach Abzug der Flugasche, Staub und Partikel vor jeder der-einzelnen Bestrahlungsstufen dezentral zugegeben werden.

4· Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze teilweise reaktionsbeschleunigende Stoffe enthalten.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung der Reaktionsprodukte am Ende der Verfahrenslinie vor dem Einblasen in den Kamin (Schlot) zentral durchgeführt wird,

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung der Reaktionsprodukte nach jeder Bestrahlungsstufe dezentral durchgeführt wird«

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas zwischen den Bestrahlungsstufen durch statische Mittel turbulent durchmischt wird·

8· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas zwischen den Bestrahlungsstufen durch dynamische Mittel durchmischt wird«,

9. Verfahren nach Anspruch 1,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Medien während der Bestrahlung derart geführt sind, daß Gasvolumina, die bei einer ersten Bestrahlung einer relativ hohen Bestrahlungsdosis ausgesetzt sind, bei einer weiteren Bestrahlung in Bereichen unter der Bestrahlungsquelle hindurchgeführt werden, in denen sie einer geringen Strahlenbelastung ausgesetzt sind.

10« Verfahren nach Anspruch 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Medien während der Bestrahlung der-

art geführt sind, daß Gasvolumina, die bei einer ersten Bestrahlung einer relativ geringen Bestrahlungsdosis ausgesetzt sind, bei einer weiteren Bestrahlung in Bereichen unter der Bestrahlungsquelle hindurchgeführt werden, in denen sie einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt sind.

11· Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bestrahlung mit einer Teildosis von 60 % bis 100 % und die zweite Bestrahlung mit einer Teildosis von 10 % bis 30 % durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungskammern das Strahlenfeld räumlich möglichst vollständig, vorzugsweise aber mindestens ihre 5 JS-Isodosenkennlinie, umschließen.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie der verwendeten Elektronenstrahlung mindestens 500 keV beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie der verwendeten Elektronenstrahlung vorzugsweise im Bereich 600 bis 1000 keV verwendet wird«

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur selektiven oder simultanen Abscheidung von Schadstoffen aus Rauchgasen durch Bestrahlung der Rauchgase mit Elektronenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Durchmischungseinrichtung (2) einer Auf-

fangvorrichtung (3) für Flugasche und einer Zusatzeinrichtung (4)β der mindestens zwei Elektronenbestrahlungseinrichtungen (1) in Serie nachgeordnet sind, zugeordnet ist, und daß sich an die seriengeschalteten Elektronenbestrahlungseinrichtungen (1) eine die Reaktionsprodukte aufnehmende Auffangeinrichtung (7) und ein Schlot nachgeordnet sind,

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich an eine Auffangvorrichtung (3) für Flugasche und an eine Zusatzeinrichtung (4) mindestens zwei Bestrahlungsstufen anschließen, die jeweils eine Elektronenbestrahlungseinrichtung (7), eine Durchmischungseinrichtung (2) und eine Auffangeinrichtung (7) für die Reaktionsprodukte aufweisen, und daß die letzte Auffangeinrichtung (7) direkt an den Schlot (6) angeschlossen ist«

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer Auffangvorrichtung (3) für Flugasche eine mindestens zweistufige Bestrahlungsanordnung nachgeordnet ist, daß jede Stufe eine Zusatzeinrichtung (4), eine Temperaturregeleinrichtung (5) und eine Elektronenbestrahlungseinrichtung (1) aufweist, daß zwischen den Stufen eine Durchmischungseinrichtung (2) vorgesehen ist, und daß die letzte Stufe an eine Auffangvorrichtung (7) für die Reaktionsprodukte mit nachgeordnetem Schlot (6) angeschlossen ist«

18· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer mindestens zweistufigen Bestrahlungsanlage eine Auffangvorrichtung (3) für Flugasche vorgeschaltet und ein Schlot (6) nachgeschaltet sind, und daß jede Stufe der Bestrahlungsanlage aus einer Elektronenbestrahlungseinrichtung (1)» einer Durchmischungseinrichtung (2), einer Zusatzeinrichtung (4), einer Teraperaturregeleinrichtung (5) und einer Auffangeinrichtung (7) für die Reaktionsprodukte besteht·

19· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15* 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenstersystem aus zwei für Elektronenstrahlen weitgehend transparenten Fenstern besteht, von denen das eine die Beschleunigerröhre gegen den Außenraum und die andere die Bestrahlungskammer abschließen, beide Fenster in Richtung der primären Elektronenstrahlen in Reihe angeordnet sind und der Zwischenraum mit einem durchströmten Gas gekühlt wird·

20, Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen beiden Fenstern mit einem Inertgas (ζ. Β. N₂) gekühlt wird·

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen beiden Fenstern mit einem rauchgasfreien Luftstrom gekühlt wird·

22· Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom nach Passieren des Zwischenraumes

zwischen beiden Fenstern in den Eingang der zugehörigen Bestrahlungskammer geführt wird und seine durch
Wechselwirkung mit der Elektronenstrahlung entstandenen Reaktionsprodukte den Abscheideeffekt im Rauchgas verstärken·

23· Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das die Beschleunigerröhre abschließende Fenster aus einer 15 bis 40 mp dicken Folie aus
Titan oder einer Titanlegierung besteht.

24· Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bestrahlungskammer abschließende Fenster aus einer 15 bis 40 mu dicken Folie aus
Titan oder einer Titanlegierung, bzw« aus einer anderen Metallfolie (ζ· Β· Aluminium) mit entsprechender
Transparenz für die Elektronenstrahlen besteht·

25· Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 24» dadurch gekennzeichnet, daß das die Bestrahlungskammer abschließende Fenster mit Vorrichtungen versehen ist, um es kontinuierlich oder diskontinuierlich während des Betriebes und/oder in Betriebspausen zu reinigen und/oder zu erneuern·

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus ablaufenden oder reversierenden Auf- und Abwicklern mit Abstreifvorrichtungen
besteht·

27. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsanlage aus min- '

destens zwei Bestrahlungsköpfen und einer zentralen elektrischen Versorgungseinheit besteht, wobei die Bestrahlungsköpfe äquidistant über T-förmige Flansche an die Versorgungseinheit angeflanscht sind_a ihre äußeren Mantel mit dem der Versorgungseinheit einen gemeinsamen Druckkessel bilden und die Hochspannungspole der Beschleunigerköpfe mit dem der Versorgungseinheit über konzentrisch innerhalb der T-förmigen Flansche liegenden Zuführungen verbunden sind.

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