DD296217A5 - METHOD FOR CLEANING FLUE GASES FROM INCINERATION PLANTS - Google Patents

METHOD FOR CLEANING FLUE GASES FROM INCINERATION PLANTS Download PDF

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DD296217A5
DD296217A5 DD34228090A DD34228090A DD296217A5 DD 296217 A5 DD296217 A5 DD 296217A5 DD 34228090 A DD34228090 A DD 34228090A DD 34228090 A DD34228090 A DD 34228090A DD 296217 A5 DD296217 A5 DD 296217A5
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flue gas
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reaction
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DD34228090A
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Guenter Ritter
Erich Evertz
Fielliettaz Goethart Jan C De
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Rheinische Braunkohlenw Ag
Lentjes Ag
Nekami Maasgroeven B V
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D53/46—Removing components of defined structure
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D53/70—Organic halogen compounds

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Reinigung von Rauchgasen, die mit Schadstoffen beladen sind. Dazu wird das Rauchgas durch einen ersten Reaktionsbereich gefuehrt, in welchem es mit basischen, insbesondere calciumhaltigen Substanzen in feinverteilter Form in Beruehrung gebracht wird. Aus dem ersten Reaktionsbereich gelangt das Rauchgas in einen zweiten Reaktionsbereich, in welchem es im Flugstrom mit kohlenstoffhaltigen Substanzen in Beruehrung gebracht wird derart, dasz die kohlenstoffhaltigen Substanzen im Rauchgas noch vorhandene Schadstoffe, insbesondere Schwermetalle, Dioxine und Furane adsorptiv entfernen. Die mit den Schadstoffen beladenen kohlenstoffhaltigen Substanzen werden in wenigstens zwei Fraktionen unterschiedlichen Korngroeszenbereichen unterteilt, wobei zumindst Teile der groeberen Fraktionen in den Verbrennungsraum und/oder einen der Reaktionsbereiche zurueckgefuehrt werden.{Verbrennungsanlage; Schadstoffe; Schwermetalle; Dioxine; Furane; Rauchgasreinigung; Verbrennungsraum; Reaktionsbereiche; calciumhaltige/kohlenstoffhaltige Substanzen}The invention relates to a method and apparatus for purifying flue gases laden with pollutants. For this purpose, the flue gas is passed through a first reaction zone, in which it is brought into contact with basic, in particular calcium-containing substances in finely divided form. From the first reaction zone, the flue gas enters a second reaction zone, in which it is brought into contact with carbonaceous substances in contact with it so that the carbonaceous substances in the flue gas still remove adsorptive pollutants, in particular heavy metals, dioxins and furans. The carbonaceous substances loaded with the pollutants are subdivided into at least two fractions of different grain size ranges, with at least parts of the larger fractions being returned to the combustion space and / or one of the reaction areas. pollutants; Heavy metals; dioxins; furans; Flue gas cleaning; Combustion chamber; Reaction areas; calcium-containing / carbonaceous substances}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reinigen von mit Schadstoffen beladenem Rauchgas aus Verbrennungsanlagen, insbesondere Müll-Verbrennungsanlagen, wobei die ggf. im Rauchgas vorhandene Flugasche abgeschieden und das Rauchgas durch einen ersten Reaktionsbereich geleitet wird, in welchem es mit basischen, im allgemeinen calciumhaltigen Substanzen, z. B. Calciumhydroxid (Ca[OH)2) und/oder Kalkstein (CaCO3) und/oder Calciumoxid (CaO) in feinverteilter Form naß, quasi-trockon oder trocken in innige Berührung gebracht wird, wobei Schadstoffe, z.B. Schwefeldioxid (SO2), Chlorwasserstoff (HCI) und Fluorwasserstoff (HF) zumindest teilweise aus dem Rauchgas entfernt und in den calciumhaltigen Substanzen eingebunden werden und das Rauchgas durch einen zweiten Reaktionsbereich geleitet und dort mit kohlenstoffhaltigen Substanzen, z. B. Aktivkohle oder Koks, zur Entfernung wenigstens eines Teils der restlichen Schadstoffe, insbesondere der Schwermetalle, in Berührung gebracht wird und die mit Schadstoffen beladenen calciumhaltigen Substanzen aus dem Rauchgas entfernt werden.The invention relates to a method and a device for cleaning pollutant-laden flue gas from incinerators, in particular waste incinerators, wherein the flue gas possibly present in the flue gas is separated and the flue gas is passed through a first reaction zone in which it is alkaline, in general calcium-containing substances, eg. As calcium hydroxide (Ca [OH] 2 ) and / or limestone (CaCO 3 ) and / or calcium oxide (CaO) in finely divided form wet, quasi-dry or dry is brought into intimate contact with pollutants, such as sulfur dioxide (SO 2 ) , Hydrogen chloride (HCI) and hydrogen fluoride (HF) at least partially removed from the flue gas and incorporated into the calcium-containing substances and the flue gas passed through a second reaction area and there with carbonaceous substances, eg. As activated carbon or coke, to remove at least a portion of the remaining pollutants, especially the heavy metals, is brought into contact and laden with pollutants calcium-containing substances are removed from the flue gas.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Aus der CP-A-O83721/88102412.9 sind bereits ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, bei denen mehrstufig gearbeitet wird, derart, daß in einem ersten Reaktionsbereich unter Verwendung basischer Substanzen, insbesondere calciumhaltiger Substanzen, Schwefeloxide gebunden werden. Diesem ersten Reaktionsbereich sind mit Koks oder dgl. gefüllte Filter nachgeschaltet, die der Abscheidung der Schwermetall, Dioxine und Furane sowie des restlichen SO2, HCI usw. dienen. Diese Filter sind als Festbetten ausgebildet mit der Folge, daß dazu erhebliche Koksmengen benötigt werden. Zudem ist es bei Verwendung von Festbetten im allgemeinen erforderlich, eine gröbere Korngröße zu verwenden, um eine Mindestdurchlässigkeit des Bettes zu gewährleisten. Dies hat zur Folge, daß der Koks- oder eine andere kohlenstoffhaltige Substanz-verhältnismäßig langsam mit den Schadstoffen beladen wird, wobei zudem die Adsorptionskapazität des Kokses nicht immer voll ausgenutzt werden kann.From CP-A-O83721 / 88102412.9 a method and a device are already known in which work is carried out in several stages, such that in a first reaction region using basic substances, in particular calcium-containing substances, sulfur oxides are bound. This first reaction area are followed by coke or the like. Filled filter, which serve the deposition of heavy metal, dioxins and furans and the rest of SO 2 , HCI, etc. These filters are designed as fixed beds with the result that this significant amounts of coke are needed. In addition, when using fixed beds, it is generally necessary to use a coarser grain size to ensure a minimum permeability of the bed. This has the consequence that the coke or other carbonaceous substance is relatively slowly loaded with the pollutants, in addition, the adsorption capacity of the coke can not always be fully exploited.

Außerdem sind aus DE-A-3318880 und DE-A-3610942 Verfahren und Einrichtungen bekannt, bei denen zum Reinigen von Rauchgasen calciumhaltige Substanzen verwendet werden, die im wesentlichen dazu dienen, SO2 und ähnliche Schadstoffe aus dem Rauchgas zu entfernen. Schwermetalle, Dioxine und Furane als Bestandteile von Rauchgasen werden in diesen Vorveröffentlichungen nicht erwähnt.In addition, DE-A-3318880 and DE-A-3610942 disclose methods and devices in which calcium-containing substances are used to purify flue gases, essentially serving to remove SO 2 and similar pollutants from the flue gas. Heavy metals, dioxins and furans as constituents of flue gases are not mentioned in these prior publications.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Einrichtung der einleitend beschriebenen Art. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, diese gegenüber dem Anmeldungsgegenstand der EP-A-O283721/88102412.9'insbesondere so zu verbessern, daß kleinere Mengen an Koks oder anderer kohlenstoffhaltigen Substanzen ausreichen, um den gewünschten Reinigungseffekt zu erzielen. Ferner wird angestrebt, die Menge an mit den Schadstoffen beladenem Koks oder dgl., die deponiert oder in anderer Weise entsorgt werden muß, so gering wie möglich zu halten. Dabei soll insbesondere berücksichtigt werden, daß Schwermetalle, insbesondere Quecksilber, jedenfalls bei trockenen oder quasitrockenen Verfahren überwiegend durch Adsorption an kohlenstoffhaltigen Substanzen aus dem Rauchgas entfernt werden können, wobei eine Rückführung des gesamten mit Schwermetall beladenen Kokses in die Feuerung nicht möglich ist, da sonst eine zunehmende Anreicherung des Rauchgases mit Schwermetall eintreten würde.The invention is based on a method and a device of the type described in the introduction. It is based on the object of improving these compared with the subject of the application of EP-A-0283721 / 88102412.9 'in particular so that smaller amounts of coke or other carbon-containing substances are sufficient. to achieve the desired cleaning effect. It is also desirable to minimize the amount of coke loaded with the pollutants or the like which must be disposed of or disposed of in some other way. It should be taken into account in particular that heavy metals, especially mercury, at least in dry or quasi-dry process can be removed mainly by adsorption on carbonaceous substances from the flue gas, with a return of the entire heavy metal laden coke is not possible in the furnace, otherwise a increasing enrichment of the flue gas would occur with heavy metal.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Berührung zwischen dom zu reinigenden Hauchgas und den kohlenstoffhaltigen Substanzen innerhalb dos zweiten Reaktionsberoiches im Flugstroin erfolgt und danach wenigstens die kohlenstoffhaltigen Substanzen aus dem Rauchgas abgeschieden und in wenigstens zwei Fraktionen unterteilt werden und zumindest Teile der gröberen Fraktion in den Verbrennungsraum und/oder in einen der Reaktionsbereiche zurückgeführt \ werden.To achieve this object, the invention proposes that the contact between dom to be cleaned puffing gas and the carbonaceous substances within the second Reaktionsberoiches in Flugstroin takes place and then at least the carbonaceous substances are separated from the flue gas and divided into at least two fractions and at least parts of the coarser Fraction be returned to the combustion chamber and / or in one of the reaction areas \.

Die Rauchgasreinigung unter Verwendung von kohlenstoffhaltigen Substanzen im Flugstrom-Verfahren bietet gegenüber der Anwendung von Festbetten erhebliche Vorteile. So können im Flugstromverfahren staubförmige Feststoffe, also beispielsweise Koks, verwendet werden, die eine Korngröße von z. B. maximal etwa 0,5 mm aufweisen. Dadurch werden günstigere Bedingungen hinsichtlich der Korndiffusion erreicht, die zu einer höheren Geschwindigkeit führen, mit denen das einzelne Korn mit den Schadstoffen beladen wird. Diese höhere Beladegeschwindigkeit wird auch zusätzlich dadurch begünstigt, daß im Flugstrom-Verfahren eine größere Relativgeschwindigkeit zwischen Rauchgas und den einzelnen Kohlenstoffpartikeln vorhanden ist. Diese größere Relativgeschwindigkeit ist vor allem darauf zurückzuführen, daß das Rauchgas bei Anwendung des Flugstrom-Verfahrens eine wesentlich höhere Geschwindigkeit als beim Durchströmen eines Festbettes aufweist. Die Geschwindigkeit bei Anwendung des Flugstrom-Verfahrens liegt in der Größenordnung von z.B. 10-20m/sec. Aufgrund dieser Gegebenheiten ist es bei Anwendung des Flugstrom-Verfahrens möglich, mit wesentlich kleineren Aggregaten und mit wesentlich kleineren Koksmengen als beim Festbettverfahren auszukommen. Darüber hinaus führer, die Unterteilung der aus dem Rauchgas hinter dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Feststoffe in eine gröbere und eine feinere Fraktion und die Rückführung der gröberen Fraktion zu einer besseren Ausnutzung dos kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittels. Durch die Rückführung der gröberen Fraktion in den Verbrennungsraum und Verbrennen derselben wird erreicht, daß die Schadstoffe, soweit sie nicht bereits im ersten Reaktionsbereich abgeschieden werden, sich mit hoher Konzentration an den Körnern der feineren Fraktion ablagern mit dem Ergebnis, daß aufgrund der so erzielten hohen Beladung der feinen Fraktion die Menge des mit den Schadstoffen beladenen Kokses, der zu entsorgen, beispielsweise auf einer Deponie unterzubringen ist, relativ klein bleibt.Flue gas cleaning using carbonaceous substances in the airflow process offers significant advantages over the use of fixed beds. Thus, dust-like solids, so for example coke, can be used in the airflow process, the grain size of z. B. have a maximum of about 0.5 mm. As a result, more favorable conditions are achieved with respect to the grain diffusion, which lead to a higher speed, with which the individual grain is loaded with the pollutants. This higher loading speed is also favored by the fact that in the air flow method, a greater relative velocity between the flue gas and the individual carbon particles is present. This greater relative speed is mainly due to the fact that the flue gas has a much higher speed when using the entrainment method than when flowing through a fixed bed. The speed when using the airflow method is on the order of e.g. 10-20m / sec. Due to these conditions, it is possible when using the entrainment method to manage with much smaller aggregates and with much smaller amounts of coke than the fixed bed process. In addition leader, the subdivision of the separated from the flue gas behind the second reaction area solids into a coarser and a finer fraction and the return of the coarser fraction to a better utilization of the carbonaceous adsorbent. By returning the coarser fraction into the combustion chamber and burning the same is achieved that the pollutants, if they are not already deposited in the first reaction area, deposit with high concentration of the grains of the finer fraction with the result that due to the high achieved Loading the fine fraction, the amount of loaded with the pollutants coke, which is to dispose of, for example, to be housed in a landfill, remains relatively small.

Im allgemeinen wird die Temperatur des Rauchgases während der Entfernung der Schadstoffe etwa 10O-200°C betragen. Weiterhin kann so verfahren werden, daß die Unterteilung wenigstens der kohlenstoffhaltigen Substanzen in wenigstens zwei Fraktionen dadurch erfolgt, daß die Abscheidung dieser Substanzen aus dem Rauchgas in Abhängigkeit von deren Korngröße durchgeführt wird. Diese Art der Verfahronsführung hat den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, die aus dem Rauchgas abgeschiedenen festen Substanzen noch zusätzlich irgendwelchen Kiassiervorgängen zu unterziehen, um sie in die jeweils gewünschten Fraktionen zu unterteilen.In general, the temperature of the flue gas during the removal of pollutants will be about 10O-200 ° C. Furthermore, it can be moved so that the subdivision of at least the carbonaceous substances in at least two fractions takes place in that the deposition of these substances from the flue gas is carried out in dependence on their grain size. This type of Verfahronsführung has the advantage that it is not necessary to additionally subject the solid substances deposited from the flue gas any Kiassiervorgängen to divide them into the respective desired fractions.

Bei Anwendung eines trockenen oder quasi-trockenen Verfahrens im ersten Reaktionsbereich können die basischen Substanzen, die dem ersten Reaktionsbereich zugeführt werden bzw. die Umsetzungsprodukte dieser basischen Substanzen auch durch den zweiten Reaktionsbereich geführt werden, so daß sie mit wenigstens einem Teil der kohlenstoffhaltigen Substanzen gemeinsam aus dem Rauchgasstrom abgeschieden werden. Aufgrund der Tatsache, daß die basischen Substanzen ganz überwiegend eine wesentlich kleinere Korngröße aufweisen als die kohlenstoffhaltigen Substanzen, werden die basischen Substanzen in diesem Fall im weitaus größten Teil mit der feinkörnigen Fraktion der kohlenstoffhaltigen Substanzen aus dem Rauchgas entfernt werden, so daß die Grobfraktion der nach dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Feststoffe im wesentlichen kohlenstoffhaltige Substanzen, also beispielsweise Koks, enthält. Im allgemeinen wird, jedenfalls bei Anwendung eines trockenen oder quasi-trockenen Verfahrens im ersten Reaktionsbereich, die Korngröße der basischen Substanzen eine Größenordnung von 5-10μιη nicht oder nur wenig überschreiten.When using a dry or quasi-dry process in the first reaction region, the basic substances that are supplied to the first reaction region or the reaction products of these basic substances are also passed through the second reaction region, so that they together with at least a portion of the carbonaceous substances be deposited the flue gas stream. Due to the fact that the basic substances predominantly a much smaller particle size than the carbonaceous substances, the basic substances in this case will be removed by far the largest part of the fine-grained fraction of the carbonaceous substances from the flue gas, so that the coarse fraction of The solids deposited in the second reaction region contain substantially carbon-containing substances, for example coke. In general, at least when using a dry or quasi-dry process in the first reaction region, the grain size of the basic substances of an order of 5-10μιη not or only slightly exceed.

Es ist aber auch möglich, das Verfahren so durchzuführen, daß die basischen Substanzen in Strömungsrichtung des Rauchgases vor dem Reaktionsbereich, in weichem dem Rauchgas frische, kohlenstoffhaltige Substanzen zugesetzt werden, zumindest teilweise abgeschieden werden. Dies würde normalerweise bedeuten, daß das Abscheiden der basischen Substanzen bzw. der Umsetzungsprodukte derselben zwischen den beiden Reaktionsbereichen erfolgt.But it is also possible to carry out the process so that the basic substances in the flow direction of the flue gas in front of the reaction region, in which the flue gas fresh, carbonaceous substances are added, at least partially deposited. This would normally mean that the deposition of the basic substances or their reaction products takes place between the two reaction areas.

Unabhängig davon, ob die basischen Substanzen oder zumindest der überwiegende Teil derselben bereits vorher aus dem Rauchgas abgeschieden werden oder ob die basischen Substanzen bzw. deren Umsetzungsprodukte auch noch den zweiten Reaktionsbereich passieren, können gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Bestandteile der gröberen Fraktion der in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Substanzen zumindest teilweise in den zweiten Reaktionsbereich zurückgeführt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Bestandteile der feineren Fraktion der in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Substanzen zumindest teilweise in den ersten und/oder in den zweiten Reaktionsbereich zurückzuführen. Dies dient dazu, eine möglichst hohe Beladung bzw. weitgehende Umsetzung der Substanzen zu bewirken, bevor sie aus dem System herausgeführt und beispielsweise deponiert werden. Eine Rückführung wenigstens eines Teils der vorhandenen Fraktion in den ersten Reaktionsbereich wird insbesondere dann in Betracht kommen, wenn die basischen Substanzen bzw. deren Umsetzungsprodukte erst nach dem zweiten Reaktionsbereich aus dem Rauchgas abgeschieden werden.Regardless of whether the basic substances or at least the predominant part thereof are previously separated from the flue gas or whether the basic substances or their reaction products also pass through the second reaction region, according to a further proposal of the invention, the components of the coarser fraction of in Flow direction behind the second reaction region deposited substances are at least partially recycled to the second reaction region. Moreover, it is possible to at least partially recycle the components of the finer fraction of the substances deposited downstream of the second reaction region into the first and / or the second reaction region. This serves to bring about the highest possible loading or extensive conversion of the substances before they are led out of the system and, for example, landfilled. A return of at least a portion of the existing fraction in the first reaction region is particularly suitable when the basic substances or their reaction products are deposited from the flue gas after the second reaction region.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Reinigung von Schadstoffe enthaltendem Rauchgas aus Verbrennungsanlagen mit einem Elektrofilter zur Abscheidung von Flugasche, einem in Strömungsrichtung dahinter angeordneten ersten Reaktorbereich, der mit basischen Substanzen in feinverteilter Form naß oder trocken beschickt wird, und einem in Strömungsrichtung des Rauchgases dahinter angeordneten zweiten Reaktorbereich, der mit einer kohlenstoffhaltigen Substanz, insbesondere Koks, beschickt wird. Die Erfindung schlägt vor, den zweiten Reaktorbereich als Ffugstromreaktor auszubilden und in Strömungsrichtung des Rauchgases hinter dem zweiten Reaktorbereich hintereinander wenigstens zwei Abscheider anzuordnen, in denen die im Rauchgas befindlichen festen Substanzen in Abhängigkeit von ihrer Korngröße abgeschieden werden derart, daß zunächst die gröberen Partikel und danach die feineren Partikel aus dem Rauchgas abgetrennt werden. Dabei kann der Abscheider für die gröberen Partikel als Zyklon, der Abscheider für die feineren Partikel als Elektrofilter oder als Tuchfilter ausgebildet sein. Letzterer hat den Vorteil, daß sich auf dem Filtergewebe eine Schicht aus den abgeschiedenen feinen Substanzen bildet, durch die das Rauchgas hindurchströmen muß, so daß diese Schicht einen zusätzlichen Filter bildet, der im Rauchgas eventuell noch vorhandene Restbestandt ;ile an Schadstoffen bindet. Die beiden Reaktorbereiche können auch zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.The invention further relates to a device for the purification of pollutants containing flue gas from incinerators with an electrostatic precipitator for fly ash, downstream in the flow direction arranged first reactor area which is wet or dry fed with basic substances in finely divided form, and one in the flow direction of the flue gas behind arranged second reactor region, which is charged with a carbonaceous substance, in particular coke. The invention proposes to design the second reactor region as a flow reactor and to arrange at least two separators in the flow direction of the flue gas behind the second reactor region, in which the solid substances present in the flue gas are deposited as a function of their particle size such that initially the coarser particles and thereafter the finer particles are separated from the flue gas. In this case, the separator for the coarser particles can be designed as a cyclone, the separator for the finer particles as an electrostatic filter or as a cloth filter. The latter has the advantage that forms on the filter fabric, a layer of the deposited fine substances through which the flue gas must flow, so that this layer forms an additional filter, which may still be present in the flue gas residual ile binds to pollutants. The two reactor areas can also be combined to form a structural unit.

AusführungsbolspieleAusführungsbolspiele

In der Zeichnung sind die Fließbilder zweier Ausführungsbeispiele dargestellt.In the drawing, the flow diagrams of two embodiments are shown.

In beiden Ausführungsbeispielen ist jeweils ein Kessel 1 vorgesehen, In welchem Müll 2 verbrannt wird, Dabei entstehen grobe Asche 3 und Rauchgas 4. Die grobe Asche 3 wird aus dem Kessel getrennt vom Rauchgas entfernt. Das Rauchgas 4, welches viele Schadstoffe enthält, wird zunächst durch einon Elektrofilter 5 geführt, in welchem Flugasche 6 abgeschieden wird. Das \ entstaubte Rauchgas 7 wird, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Wärmetauschern, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, einem ersten Reaktorbereich 8 zugeführt, in welchem calciumhaltige Substanzen, z.B. Calciumhydroxid (Ca[OH)2) oder Kalkstein (CaCO3) oder Calciumoxid (CaO) allein oder in Mischung in das Rauchgas 7 eingegeben werden. Diese basischen Substanzen 9 können naß oder trocken, jedenfalls in feinvorteilter Form in den Reaktor 8 eingesprüht oder eingeblasen und darin mit dem entstaubten Rauchgas 7 verwirbelt werden. Zur innigen Vermischung des Rauchgases 7 mit der basischen Substanz 9 sind in dem Reaktorbereich 8 Einbauten 10 vorhanden, die zu einor mehrfachen Umlenkung des Rauchgases 7 führen.In both embodiments, a boiler 1 is provided in each case, in which waste 2 is burned, this produces coarse ash 3 and flue gas 4. The coarse ash 3 is removed from the boiler separated from the flue gas. The flue gas 4, which contains many pollutants, is first passed through an electrostatic filter 5, in which fly ash 6 is separated. The \ dedusted flue gas 7 is, optionally with the interposition of heat exchangers, which are not shown in the drawing, fed to a first reactor area 8, in which calcium-containing substances, for example calcium hydroxide (Ca [OH] 2 ) or limestone (CaCO 3 ) or calcium oxide ( CaO) alone or in mixture in the flue gas 7 are entered. These basic substances 9 can be sprayed or blown into the reactor 8 wet or dry, in any case in finely divided form, and are swirled therein with the dedusted flue gas 7. For intimate mixing of the flue gas 7 with the basic substance 9 8 installations 10 are present in the reactor area, which lead to a single multiple deflection of the flue gas 7.

Bei der Behandlung des Rnuchgases 7 mit der calciumhaltigen Substanz 9 im Reaktorbereich O werden Insbesondere die Schadstoffe Schwefeldioxid (SO2), Chlorwasserstoff (HCI) und Fluorwasserstoff (HF) zum überwiegenden Teil, d. h. bis auf geringe Reste, aus dem Rauchgas 7 entfernt und in der calciumhaltigen Substanz 9 eingebunden. Die dabei ablaufenden Umsetzungen sind bekannt. Sie brauchen nicht besonders erläutert zu werden. Aus dem Reaktorbereich 8 tritt ein von den vorgenannten Schadstoffen weitgehend befreites Rauchgas 11 aus, in welchem sich die Umsetziingsprodukte der basischen Substanz 9 und nicht umgesetzte Teile dieser Substanz befinden.In the treatment of the refining gas 7 with the calcium-containing substance 9 in the reactor region O, the pollutants sulfur dioxide (SO 2 ), hydrogen chloride (HCI) and hydrogen fluoride (HF) are for the most part removed from the flue gas 7, ie, except for small residues the calcium-containing substance 9 incorporated. The ongoing implementations are known. You do not need to be specially explained. From the reactor area 8 exits from the aforementioned pollutants largely exempt flue gas 11, in which the Umsetziingsprodukte the basic substance 9 and unreacted parts of this substance are.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 tritt dieses Gemisch aus Rauchgas 11 und den vorstehend beschriebenen festen Substanzen in einen zweiten Reaktorbereich 12 ein, dem eine staubförmige, kohlenstoffhaltige Substanz 13, beispielsweise Koks trocken zugoführt wird. Dies kann in der Weise geschehen, daß die staubförmige kohlenstoffhaltige Substanz 13 in das Rauchgas 11 eingeblasen wird. Der zweite Reaktorbereich 12istebenfallsmitEinbauten 14 versehen, durch die das Rauchgas 11 mehrfach umgelenkt wird. Dies dient einer innigen Vermischung von Rauchgas 11 und kohlenstoffhaltigen Substanzen 13 und auch der Erhöhung der Relativgp«xhwindigkeit zwischen Rauchgas und den Partikeln der festen kohlenstoffhaltigen Substanzen. Im zweiten Reaktorbereich 12 findet eine adsorptive Anlagerung der restlichen Bestandteile an SO2, HCI und HF an den kohlenstoffhaltigen Substanzen 13 statt. Außerdem worden im Reaktorbereich 12 auch organische Verbindungen, insbesondere Dioxine und Furane, sowie Schwermetalle adsorptiv an der kohlenstoffhaltigen Substanz 13 angelagert. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verläßt demzufolge ein Gemisch 15 den zweiten Reaktorbereich 12, welches aus dem weitgehend gereinigten Rauchgas 11 und den festen Substanzen besteht, bei denen es sich um die mit Schadstoffen beladenen kohlenstoffhaltigen Substanzen 13 sowie um die Umsetzungsprodukte der basischen, im allgemeinen calciumhaltigen Substanz 9 sowie um Reste dieser basischen Substanz 9, die nicht umgesetzt worden sind, handelt. Dieses Gemisch 15 wird in einen Zyklonabscheider 16 geführt, in welchem die gröberen Partikel der Feststoffe aus dem Rauchgas 15 abgeschieden und als gröbere Fraktion 17 aus dem Zyklon 16 herausgeführt werden. Das weitgohend schadstofffreie und von den größeren Feststoffpartikeln 17 befreite Rauchgas 18, welches jedoch noch Anteile an feinen, staubförmigen Partikeln enthält, wird in einen Elektrofilter oder einen Tuchfilter 19 geführt, in welchem das Abscheiden der feinen Feststoffpartikel aus dem Rauchgas 18 erfolgt. Diese feinen Feststoffpartikel werden als feine Feststofffraktion 20 aus dem Filter 19 entfernt. Das weitgehend gereinigte und entstaubte Rauchgas 21 wird über einen Kamin an die Atmosphäre abgegeben.In the embodiment according to FIG. 1, this mixture of flue gas 11 and the solid substances described above enters a second reactor region 12 to which a dust-like, carbonaceous substance 13, for example coke, is dry-fed. This can be done in such a way that the dust-like carbonaceous substance 13 is blown into the flue gas 11. The second reactor region 12 is also provided with fittings 14 through which the flue gas 11 is diverted several times. This serves for intimate mixing of flue gas 11 and carbon-containing substances 13 and also for increasing the relative speed between the flue gas and the particles of solid carbonaceous substances. In the second reactor region 12, an adsorptive addition of the remaining components of SO 2 , HCl and HF to the carbon-containing substances 13 takes place. In addition, organic compounds, in particular dioxins and furans, and heavy metals were adsorbed on the carbonaceous substance 13 in the reactor region 12. Accordingly, in the embodiment according to FIG. 1, a mixture 15 leaves the second reactor region 12, which consists of the largely purified flue gas 11 and the solid substances which are the pollutant-laden carbonaceous substances 13 and the reaction products of the basic, in general calcium-containing substance 9 as well as residues of this basic substance 9, which have not been reacted. This mixture 15 is passed into a cyclone 16, in which the coarser particles of solids from the flue gas 15 deposited and led out as a coarser fraction 17 from the cyclone 16. The weitogohend pollutant-free and freed from the larger solid particles 17 flue gas 18, which still contains fractions of fine, dust-like particles, is fed into an electrostatic precipitator or cloth filter 19, in which the deposition of fine solid particles from the flue gas 18 takes place. These fine solid particles are removed from the filter 19 as fine solids fraction 20. The largely cleaned and dedusted flue gas 21 is discharged through a fireplace to the atmosphere.

Der feine Staub 20 kann auf eine Deponie gegeben werden. Es hat sich jedoch ais zweckmäßig herausgestellt, zur Erzielung einer größtmöglichen Beladung insbesondere der kohlenstoffhaltigen Substanz mit Schadstoffen einen Teil der feinen Fraktion 20 zurückzuführen. So kann gemäß dem Ausführunqsbeispiel der Fig. 1 ein Teil 34 der feinen Fraktion 20 in den ersten Reaktorbereich 8 zurückgeführt und dort gegebenenfalls zusammen mit der frischen, basischen Substanz in den ersten Reaktorbereich 8 eingeblasen werden. Die im Zyklon 16 aus dem Rauchgas 15 abgetrennte grobe Fraktion 17 wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in den Verbrennungsraum 1 zurückgeführt und zusammen mit dem Müll 2 verbrannt. Die beiden Reaktorbereiche 8 und 12 können in gleicher oder ähnlicher Weise ausgebildet sein, so daß sie auch zu einer Baueinheit 35 zusammengefaßt sein können, wie dies strichpunktiert in Fig. 1 der Zeichnung angedeutet ist. Da der für die Abscheidung der Grobfraktion 17 vorgesehene Zyklon 16 im allgemeinen auch einen Teil der feinen Feststoffe aus dem Rauchgas abtrennen wird, kann unterhalb des Zyklonabscheiders 16 ein Feinsieb angeordnet sein, mit welchem aus der Grobfraktion 17 noch die feinen Partikel ausgesiebt werden, um deponiert oder gegebenenfalls auch rückgeführt zu werden. Dieses Sieb ist in der Zeichnung nicht dargestellt.The fine dust 20 can be put on a landfill. However, it has turned out to be expedient to recycle a portion of the fine fraction 20 in order to achieve the greatest possible loading, in particular of the carbonaceous substance with pollutants. Thus, according to the exemplary embodiment of FIG. 1, a portion 34 of the fine fraction 20 can be returned to the first reactor region 8 and, where appropriate, blown into the first reactor region 8 together with the fresh, basic substance. The separated in the cyclone 16 from the flue gas 15 coarse fraction 17 is returned in the embodiment of FIG. 1 in the combustion chamber 1 and burned together with the refuse 2. The two reactor areas 8 and 12 may be formed in the same or similar manner, so that they can also be combined to form a structural unit 35, as indicated by dash-dotted lines in Fig. 1 of the drawing. Since the intended for the separation of the coarse fraction 17 cyclone 16 will also generally separate a portion of the fine solids from the flue gas, below the cyclone 16 may be arranged a fine screen, with which from the coarse fraction 17, the fine particles are screened to landfilled or possibly also to be recycled. This sieve is not shown in the drawing.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 passiert das Rauchgas 11 nach Verlassen des ersten Reaktorbereiches 8 zunächst einen Elektrofilter 22. In diesem werden die basischen Substanzen bzw. deren Umsetzungsprodukte 23 abgeschieden und beispielsweise auf eine Deponie gegeben. Das von den Produkten 23 zumindest weitgehend befreite Rauchgas 24 tritt danach in den zweiten Reaktorbereich 12 ein, in welchem es, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, mit einer kohlenstoffhaltigen Substanz 13 behandelt wird, die in den zweiten Reaktorbereich 12 eingeblasen wird. Den Reaktor 12 verläßt ein Gemisch 25 aus weitgehend gereinigtem Rauchgas und mit den Schadstoffen beladener kohlenstoffhaltiger Substanz. Dieseo Gemisch 25 wird in den Zyklonabscheider 26 eingeführt, in welchem die gröberen Partikel 27 der Feststoffe aus dem Rauchgas entfei nt werden. Die aus diesen gröberen Partikeln gebildete Fraktion 27 wird zumindest überwiegend in den Kessel 1 zurückgefühit und dort zusammen mit dem Müll 2 verbrannt. Das von den grobkörnigen Feststoffen 27 gereinigte Rauchgas 29, welches noch die feinkörnigen Feststoffe enthält, wird in den Elektrofilter oder Tuchfilter 28 geführt, in welchem die feinen Partikel 30 aus dem Rauchgas 29 abgeschieden werden. Wenigstens ein Teil der feinen Fraktion 30 wird deponiert. Ein anderer Teil wird über eine Zweigleitung 31 zurückgeführt ind der kohlenstoffhaltigen Substanz 13 zugefügt, welche in den zweiten Reaktorbereich 12 eingeblasen wird. Diese Maßnahme dient ebenfalls dazu, eine möglichst große Beladung mit Schadstoffen der Fraktion 30 aus den feinen Partikeln zu erzielen.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the flue gas 11, after leaving the first reactor region 8, first passes through an electrostatic filter 22. In it, the basic substances or their reaction products 23 are separated and, for example, placed in a landfill. The flue gas 24, which is at least largely freed from the products 23, then enters the second reactor region 12, in which, as already described in connection with FIG. 1, it is treated with a carbon-containing substance 13 which is blown into the second reactor region 12. The reactor 12 leaves a mixture 25 of largely purified flue gas and laden with the pollutants carbonaceous substance. This mixture 25 is introduced into the cyclone 26, in which the coarser particles 27 of the solids are defei from the flue gas. The fraction 27 formed from these coarser particles is at least predominantly returned to the boiler 1 and incinerated there together with the refuse 2. The purified from the coarse-grained solids 27 flue gas 29, which still contains the fine-grained solids, is fed into the electrostatic precipitator or cloth filter 28, in which the fine particles 30 are separated from the flue gas 29. At least part of the fine fraction 30 is dumped. Another part is returned via a branch pipe 31 to the carbonaceous substance 13, which is blown into the second reactor area 12. This measure also serves to achieve the largest possible loading of pollutants fraction 30 from the fine particles.

Da die aus den gröberen Partikeln bestehende Fraktion 27, die im Zyklonabscheider 26 aus dem Rsuchgas 25 abgeschieden worden ist, in jedem Fall in viel geringerem Umfange mit Schadstoffen beladen ist als die reänfrakticr. 30, wird die gröbere Fraktion 27 zumindest überwiegend in den Kessel 1 zurückgeführt und dort mit dem Müll 2 verbrannt. Es ist aber auch möglich, einen Teil der gröberen Fraktion über die Leitung 32 ebenfalls in den zweiten Reaktorbereich 12 zurückzuführen, um auch eine stärkere Beladung wenigstens eines Teils der Partikel der gröberen Fraktion 27 zu erzielen.Since the fraction 27 consisting of the coarser particles, which has been separated from the scrubbing gas 25 in the cyclone separator 26, is in any case loaded to a much lesser extent with pollutants than the re-fraction. 30, the coarser fraction 27 is at least predominantly returned to the boiler 1 and burned there with the refuse 2. However, it is also possible to also return a part of the coarser fraction via the line 32 into the second reactor region 12 in order to also achieve greater loading of at least some of the particles of the coarser fraction 27.

Claims (18)

1. Verfahren zum Reinigen von mit Schadstoffen beladenem Rauchgas aus Verbrennungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen, bei welchem die gegebenenfalls vorhandene Flugasche aus dem Rauchgas abgeschieden und das Rauchgas durch einen ersten Reaktionsbereich geleitet wird, in welchem es mit basis'chen Substanzen, z. B. Calciumhydroxid (Ca(OH)2) und/oder Kalkstein (CaCOa) und/oder Calciumoxid (CaO) in feinverteilt^ Form naß oder trocken in innige Berührung gebracht wird, wobei Schadstoffe, z. B. Schwefeldioxid (SO2), Chlorwasserstoff (HCI) und Fluorwasserstoff 'HF), wenigstens teilweise aus dem Rauchgas entfernt und in den calciumhaltigen Substanzen eingebunden werden und das Rauchgas durch einen zweiten Reaktionsbereich geleitet und dort mit kohlenstoffhaltigen Substanzen, z. B. Aktivkohle oder Koks, zur Entfernung zumindest eines Teils der restlichen Schadstoffe, insbesondere der Schwermetalle, in Berührung gebracht wird und die mit Schadstoffen beladenen, basischen Substanzen aus dem Rauchgas entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen zu reinigendem Rauchgas und den kohlenstoffhaltigen Substanzen innerhalb des zweiten Reaktionsbereichs im Flugstrom erfolgt und danach wenigstens die festen kohlenstoffhaltigen Substanzen aus dem Rauchgas abgeschieden und in wenigstens zwei Fraktionen unterteilt werden und zumindest Teile der gröberen Fraktion in den Verbrennungsraum und/oder einen der Reaktionsbereiche zurückgeführt werden.1. A method for cleaning pollutant-laden flue gas from incinerators, in particular waste incineration plants, in which the optionally present fly ash from the flue gas deposited and the flue gas is passed through a first reaction area, in which it with base'chen substances, eg. As calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and / or limestone (CaCOa) and / or calcium oxide (CaO) in finely divided form ^ wet or dry is brought into intimate contact, with pollutants, eg. As sulfur dioxide (SO 2 ), hydrogen chloride (HCI) and hydrogen fluoride 'HF), at least partially removed from the flue gas and incorporated into the calcium-containing substances and the flue gas passed through a second reaction area and there with carbonaceous substances, eg. As activated carbon or coke, for removing at least a portion of the remaining pollutants, in particular the heavy metals, is brought into contact and laden with pollutants, basic substances are removed from the flue gas, characterized in that the contact between the flue gas to be cleaned and the carbonaceous Substances within the second reaction region in the flow stream and then at least the solid carbonaceous substances are separated from the flue gas and divided into at least two fractions and at least parts of the coarser fraction in the combustion chamber and / or one of the reaction areas are recycled. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frischen, kohlenstoffhaltigen Substanzen überwiegend in einer Korngröße von 0-0,5 mm verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the fresh, carbonaceous substances are used predominantly in a grain size of 0-0.5 mm. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die basischen Substanzen überwiegend in einer Korngröße von 0-10 pm verwendet werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the basic substances are used predominantly in a grain size of 0-10 pm. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas mit einer Geschwindigkeit von 10-20m/sec. durch den zweiten Reaktionsbereich geleitet wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the flue gas at a rate of 10-20m / sec. is passed through the second reaction area. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas bei einer Temperatur von 100-2000C behandelt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the flue gas is treated at a temperature of 100-200 0 C. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die kohlenstoffhaltigen Substanzen in wenigstens zwei nacheinander erfolgenden Schritten aus dem Rauchgas abgeschieden wird und im jeweils folgenden Schritt feinkörnigeres Material als im vorhergehenden Schritt abgeschieden wird.6. The method according to claim 1, characterized in that at least the carbonaceous substances is separated from the flue gas in at least two successive steps and is deposited in the subsequent step finer-grained material than in the previous step. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die basischen Substanzen mit wenigstens einem Teil der kohlenstoffhaltigen Substanzen gemeinsam aus dem Rauchgas abgeschieden werden.7. The method according to claim 1, characterized in that the basic substances are separated together with at least a portion of the carbonaceous substances from the flue gas. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die basischen Substanzen in Strömungsrichtung des Rauchgases vor dem Reaktionsbereich, in welcher dem Rauchgas frische, kohlenstoffhaltige Substanzen zugesetzt werden, zumindest teilweise abgeschieden werden.8. The method according to claim 1, characterized in that the basic substances in the flow direction of the flue gas before the reaction region in which the flue gas fresh, carbonaceous substances are added, at least partially deposited. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der gröberen Fraktion der in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Substanzen zumindest teilweise in den zweiten Reaktionsbereich zurückgeführt werden.9. The method according to claim 1, characterized in that the components of the coarser fraction of the deposited in the flow direction behind the second reaction region substances are at least partially recycled to the second reaction region. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der feineren Fraktion der in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Substanzen zumindest teilweise in den ersten Reaktionsbereich zurückgeführt werden.10. The method according to claim 1, characterized in that the components of the finer fraction of the deposited in the flow direction behind the second reaction region substances are at least partially recycled to the first reaction region. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der feineren Fraktion der in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Reaktionsbereich abgeschiedenen Substanzen zumindest teilweise in den zweiten Reaktionsbereich zurückgeführt werden.11. The method according to claim 1, characterized in that the components of the finer fraction of the deposited in the flow direction behind the second reaction region substances are at least partially recycled to the second reaction region. 12. Einrichtung zur Reinigung von Schadstoffe enthaltendem Rauchgas aus Verbrennungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen, mit einem ersten Reaktorbereich, in den basische Substanzen in feinverteilter Form naß oder trocken eingeführt werden, und einem in Strömungsrichtung des Rauchgases dahinter angeordneten zweiten Reaktorbereich, in den kohlenstoffhaltige Substanzen, insbesondere Koks, in feinverteilter Form eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Reaktorbereich (12) als Flugstromreaktor ausgebildet ist und im Anschluß an den zweiten Reaktorbereich (12) hintereinander wenigstens zwei Abscheider (16,19; 26; 28) angeordnetsind, in denen die im Rauchgas (15; 25) befindlichen festen Substanzen in Abhängigkeit von ihrer Korngröße abgeschieden werden, derart, daß zunächst die12. A device for cleaning pollutant-containing flue gas from incinerators, in particular waste incineration plants, with a first reactor area are introduced wet or dry in the basic substances in finely divided form, and arranged in the flow direction of the flue gas behind the second reactor area, in the carbonaceous substances, in particular Coke, are introduced in finely divided form, characterized in that the second reactor region (12) is designed as a fly-flow reactor and, following the second reactor region (12), at least two separators (16, 19; 26, 28) are arranged in succession, in which the in the flue gas (15; 25) located solid substances are deposited depending on their grain size, such that the first gröberen Feststoffpartikel (17; 27) und danach die feineren Feststoffpartikel (20; 30) abgetrennt werden, und daß von wenigstens einem (16; 26) dieser beiden Abscheider eine Leitung zum Verbrennungsraum (1) und/oder zu einem der beiden Reaktionsbereiche (9; 12) verläuft.coarser solid particles (17; 27) and then the finer solid particles (20; 30) are separated, and that of at least one (16; 26) of these two separators a line to the combustion chamber (1) and / or to one of the two reaction areas (9 ; 12) runs. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider für die gröberen Partikel als Zyklon (16; 26) und der Abscheider für die feineren Partikel als Elektrofilter (19; 28) oder Tuchfilter ausgebildet sind.13. Device according to claim 12, characterized in that the separator for the coarser particles as a cyclone (16; 26) and the separator for the finer particles as an electrostatic precipitator (19; 28) or cloth filter are formed. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Reaktorbereichen (8; 12) ein Elektrofilter (22) angeordnet ist.14. The apparatus according to claim 12, characterized in that between the two reactor areas (8, 12) an electrostatic filter (22) is arranged. 15. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vom Zyklon (26) eine Leitung (32) zum zweiten Reaktorbereich (12) geführt ist.15. A device according to claim 12, characterized in that the cyclone (26) a line (32) to the second reactor region (12) is guided. 16. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vom Abscheider (28)fürdiefeineren Partikel (30) eine Leitung (31) zum zweiten Reaktorbereich (12) geführt ist.16. A device according to claim 12, characterized in that from the separator (28) for deep particles (30), a line (31) to the second reactor region (12) is guided. 17. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vom Abscheider (19) für die feineren Partikel (20) eine Leitung (34) zum ersten Reaktorbereich (8) geführt ist.17. Device according to claim 12, characterized in that from the separator (19) for the finer particles (20), a line (34) to the first reactor region (8) is guided. 18. Einrichtung nach Anspruch 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reaktorbereiche (8; 12) zu einer Baueinheit (35) zusammengefaßt sind.18. Device according to claim 1-17, characterized in that the two reactor areas (8, 12) are combined to form a structural unit (35).
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