DE102009043120B4

DE102009043120B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Rauch- und Abgasen

Info

Publication number: DE102009043120B4
Application number: DE200910043120
Authority: DE
Inventors: Michael Auer; Erich Faßbender; geb. Dannecker Marianne Sommer
Original assignee: Nederman Filtration GmbH
Current assignee: Nederman Filtration De GmbH
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2029-09-26
Also published as: DE102009043120A1

Abstract

Verfahren zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgas, indem – das zu reinigende Gas mittels zumindest einer in einem geschlossenen Gehäuse (1) aufgenommenen Filtervorrichtung (100) gefiltert wird und die aus dem Gas abgeschiedenen Partikel über eine Ausschleuseinrichtung (5, 68, 72) aus dem Filtergehäuse (1) abgeführt werden; und/oder – das zu reinigende Gas einer absorptiven und/oder adsorptiven Abscheidung von Schadstoffen unterzogen wird, wobei das zu reinigende Gas in einem geschlossenen Reaktor (200) mit Sorbentien in Kontakt gebracht wird und frische Sorbentien über eine Einschleuseinrichtung (60, 63) dem Reaktor (200) zugeführt sowie verbrauchte Sorbentien über eine Ausschleuseinrichtung (64) aus dem Reaktor (200) abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) zumindest teilweise oder gänzlich unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses (1) und/oder im Innern des Reaktors (200) gehalten wird/werden, indem die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) oder die Lager deren Fördermittel in einer Druckkammer (20) angeordnet wird/werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgas, indem das zu reinigende Gas mittels zumindest einer in einem geschlossenen Gehäuse aufgenommenen Filtervorrichtung gefiltert wird und die aus dem Gas abgeschiedenen Partikel über eine Ausschleuseinrichtung aus dem Filtergehäuse abgeführt werden; und/oder das zu reinigende Gas einer absorptiven und/oder adsorptiven Abscheidung von Schadstoffen unterzogen wird, wobei das zu reinigende Gas in einem geschlossenen Reaktor mit Sorbentien in Kontakt gebracht wird und frische Sorbentien über eine Einschleuseinrichtung dem Reaktor zugeführt sowie verbrauchte Sorbentien über eine Ausschleuseinrichtung aus dem Reaktor abgeführt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgas, mit wenigstens einer Filtervorrichtung für das zu reinigende Gas, wobei die Filtervorrichtung ein geschlossenes Gehäuse mit einer Ausschleuseinrichtung zum Abführen der aus dem Gas abgeschiedenen Partikel aufeist; und/oder mit wenigstens einem geschlossenen Reaktor zur absorptiven und/oder adsorptiven Abscheidung von Schadstoffen aus dem zu reinigenden Gas einer, wobei der Reaktor eine Einschleuseinrichtung zum Zuführen frischer Sorbentien in den Reaktor sowie eine Ausschleuseinrichtung zum Abführen verbrauchter Sorbentien aus dem Reaktor aufweist.
Derartige Vorrichtungen sind zur Reinigung von Rauch- und Abgasen, wie industriellen Rauch- und Abgasen, z. B. aus kohle-, holz- oder ölgefeuerten Kraftwerken und Heizanlagen, Einschmelzanlagen (beispielsweise für metallverarbeitende Prozesse einschließlich dem Einschmelzen von Schrott), (Hoch)öfen (einschließlich Schmelz- und Gießöfen) und anderen Verbrennungsanlagen etc., bekannt. Sie umfassen im allgemeinen eine Filtervorrichtung für das zu reinigende Gas, wobei die Filtervorrichtung ein geschlossenes Gehäuse mit einer Ausschleuseinrichtung zum Abführen der aus dem Gas abgeschiedenen Partikel aufeist. In Bezug auf eine solche Filtervorrichtung sei exemplarisch auf die DE 197 58 334 B4 oder auf die EP 1 720 629 B1 verwiesen.
Sofern eine Abscheidung von Schadstoffen, wie Schwefeloxiden, Stickoxiden und dergleichen, erwünscht ist, kann alternativ oder insbesondere zusätzlich zu der Filtervorrichtung ein geschlossener Reaktor zur absorptiven und/oder adsorptiven Abscheidung solcher Schadstoffen aus dem zu reinigenden Gas vorgesehen sein, wobei der Reaktor eine Einschleuseinrichtung zum Zuführen frischer Sorbentien in den Reaktor sowie eine Ausschleuseinrichtung zum Abführen verbrauchter Sorbentien aus dem Reaktor aufweist. Bei den Sorbentien kann es sich je nach zu eliminierenden Schadstoffen z. B. um insbesondere feinpartikuläre kohlenstoffhaltige Sorbentien, wie Aktivkohle, Petrol- oder Herdofenkoks, Calciumhydroxid (Kalkhydrat), Calciumoxid, Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Calciumcarbonat, Calciumsilikathydrat, Harnstoff, Tonerdemineralien, Aluminiumoxid, Zeolithe und dergleichen sowie um Kombinationen solcher Sorbentien handeln, welche gegebenenfalls befeuchtet werden können, um den Umsatz zu verbessern. Je nach Schadstoff kann dieser rein adsorptiv abgeschieden, d. h. ohne chemische Umwandlung rein physikalisch an das Adsorbens (z. B. Aktivkohle) angelagert werden, oder der Schadstoff kann absorptiv abgeschieden werden, d. h. er reagiert chemisch mit dem Absorbens, wobei häufig Salze entstehen (z. B. Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O; Ca(OH)₂ + SO₂ + 0,5O₂ → CaSO₄ + H₂O). Ein solcher Reaktor ist beispielsweise aus der EP 0 800 854 B1 bekannt. Der Reaktor kann ferner in seinem Innern mit Mischeinrichtungen ausgestattet sein, um für eine intensive und schnelle Vermischung des zu reinigenden Gases mit den Sorbentien und somit für eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit und einen verbesserten Umsatz zu sorgen (vgl. z. B. die DE 195 30 497 C1 und EP 0 874 681 B1 ).
Um das zu reinigende Rauch- oder Abgas der Reinigungsstufe zuzuführen, kommen häufig Absaugeinrichtungen zum Einsatz, welche in der Reinigungsvorrichtung einen Unterdruck gegenüber dem Rohgas erzeugen und somit für eine erforderliche Druckdifferenz sorgen, um das Gas durch die Reinigungsvorrichtung hindurch zu leiten. Nachteilig ist indes der erhebliche Energieverbrauch einer solchen Absaugeinrichtung, welche zu erheblichen zusätzlichen Betriebskosten führt und – sofern es sich bei den zu reinigenden Gasen um solche aus Kraftwerken handelt – zu einem deutlich verminderten Wirkungsgrad des Kraftwerkes führen. Insbesondere im letztgenannten Fall wird daher häufig auf eine Absaugeinrichtung verzichtet, so daß sich in der Reinigungsvorrichtung ein Überdruck gegenüber dem zugeführten Rohgas und in aller Regel auch gegenüber dem Atmosphärendruck einstellt. Als nachteilig hierbei hat es sich jedoch erwiesen, daß es vornehmlich in denjenigen Bereichen der Reinigungsvorrichtung, an welchen Stoffe (wie Sorbentien, abgeschiedene Schadpartikel etc.) aus der Vorrichtung zu- bzw. abgeführt werden müssen, auch zu einem Austritt zumindest geringer Mengen an nicht oder nicht hinreichend gereinigtem Gas kommen kann, was aus Umweltschutzgründen und im Hinblick auf das gesundheitliche Gefährdungspotential von Menschen, die mit dem ausgetretenen Gas in Berührung kommen, vermieden werden sollte. Darüber hinaus kann das in der Regel hoch partikelbelastete Gas in die Lagerungen der entsprechenden Ein- bzw. Ausschleuseinrichtungen gelangen, was zu einem erheblichen Verschleiß und zu wirtschaftlich sehr unbefriedigenden Standzeiten der Reinigungsvorrichtung führt. Müssen die Lager gereinigt, gewartet oder ausgetauscht werden, muß wiederum der Betrieb der gesamten Reinigungsvorrichtung unterbrochen werden, da andernfalls große Mengen an schadstoffbelasteten Gasen austreten würden.
Die DE 1 265 557 B beschreibt eine Austragsschleuse zum Abführen von Staub, aus einem Staubabscheider. Die Austragsschleuse weist einen Schleusenkanal auf, in welchen ein Eintrittsstutzen für den Anschluß der Austragsschleuse an den Staubabscheider mündet. In dem Schleusenkanal ist ein parallel zu diesem hin und her bewegbarer Förderkolben gelagert, welcher mit Räumscheiben versehen ist, um die abgeführten Partikel zu fördern. Der Förderkolben ist in Form eines innenseitig an einer hohlen Stange gelagerten, zylindrischen Rohres ausgebildet, wobei die Stange innenseitig mit Preßluft beaufschlagt ist, welche über Querbohrungen auch in den Zwischenraum zwischen der hohlen Stange und dem Förderkolben gelangt. Der Innenraum des Förderkolbens wird auf diese Weise unter einem Überdruck gegenüber dem Druck in dem Staubabscheider, an welchen die Austragsschleuse über den Stutzen angeschlossen wird, gehalten, wobei ein Eindringen von Staub in die Lager der Austragsschleuse verhindert werden soll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, um den vorgenannten Nachteilen zu begegnen.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung(en) zumindest teilweise oder gänzlich unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses und/oder im Innern des Reaktors gehalten wird/werden, indem die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) oder die Lager deren Fördermittel in einer Druckkammer angeordnet wird/werden.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ferner vor, daß die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung(en) zumindest teilweise oder gänzlich unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses und/oder im Innern des Reaktors steht/stehen, wobei die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) oder die Lager deren Fördermittel in einer Druckkammer angeordnet ist/sind.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gewährleistet auch dann, wenn auf eine Absaugeinrichtung zur Überführung der zu reinigenden Gase an die Reinigungsvorrichtung verzichtet wird und die zu reinigenden Gase folglich mehr oder minder rein durch Verdrängung in die Reinigungsvorrichtung gelangen, einen sicheren und zuverlässigen, äußerst wartungsarmen Betrieb der Reinigungsvorrichtung bei sehr geringen Investitions- und Betriebskosten, indem die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung der Filtervorrichtung und/oder des Reaktors zumindest teilweise unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern gesetzt werden, so daß dort keine Rauch- bzw. Abgase aus der Anlage austreten können und insbesondere verhindert wird, daß diese in die Lagerungen der Fördermittel einschließlich deren Antriebe oder anderer bewegter Teile der Aus- und/oder Einschleuseinrichtung eindingen und dort zu Verschleiß bis hin zu einem Versagen führen können. Die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtungen können dabei von beliebiger bekannter Art sein und beliebige Fördermittel, wie Schnecken, Zellenräder oder dergleichen, aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung ist es zu diesem Zweck möglich, zumindest die Lager des Fördermittels der Aus- und/oder Einschleuseinrichtungen unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses und/oder im Innern des Reaktors zu halten, wobei beispielsweise ausschließlich die Lager der Fördermittel sowie gegebenenfalls auch deren Antriebe und/oder andere, insbesondere bewegliche Teile derselben, bei welchen die Gefahr eines Eindringens des zu reinigenden Gases und der hierin enthaltenen Schadpartikel besteht, unter solch einen äußeren Überdruck gesetzt werden können. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung(en) gänzlich unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses und/oder im Innern des Reaktors zu halten. In jedem Fall wird aufgrund der ”Verkapselung” zumindest in denjenigen Bereichen der Reinigungsvorrichtung, in welchen die Gefahr eines Austrittes von in der Regel Schadpartikel enthaltendem Rauch-/Abgas besteht, eine Schädigung der Vorrichtung vermieden und auch eine Kontamination der Umgebung weitestgehend verhindert.
Erfindungsgemäß ist dabei die Anordnung der Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) oder der Lager deren Fördermittel in einer Druckkammer vorgesehen, deren äußere Abmessungen zwar – wie bereits erwähnt – so gering gewählt werden können, daß lediglich die Ein-/Ausschleuseinrichtung oder auch nur Teile derselben hierin aufgenommen sind, doch kann die Druckkammer, z. B. aus Gründen einer einfachen Zugänglichkeit, selbstverständlich auch begehbar sein.
Zur Erfüllung des erfindungsgemäßen Zweckes reicht in der Regel ein relativ geringer äußerer Überdruck gegenüber dem Innendruck in der Filtervorrichtung bzw. in dem Reaktor aus, wobei sich beispielsweise ein Überdruck zwischen etwa 10 Pa und etwa 10.000 Pa, insbesondere zwischen etwa 100 Pa und etwa 5.000 Pa, als geeignet erwiesen hat. Es versteht sich im übrigen von selbst, daß der jeweils gewünschte Überdruck auch einstellbar oder insbesondere in Abhängigkeit vom Gasdruck im Innern der Filtervorrichtung bzw. des Reaktors, beispielsweise mittels programmtechnisch eingerichteter Datenverarbeitungsanlagen unter sensorischer Erfassung der jeweiligen Drucke, steuerbar sein kann. Darüber hinaus kann es selbstverständlich zweckmäßig sein, mehrere, insbesondere sämtliche, Ein- und Ausschleuseinrichtungen bzw. alle Teile der Reinigungsvorrichtung, wo die Gefahr eines Austritts von partikelbelastetem Gas besteht, unter einem äußeren Überdruck zu halten.
Wie eingangs erwähnt, ist es möglich, das zu reinigende Gas und/oder die Sorbentien in der Filtervorrichtung und/oder in dem Reaktor mittels rotierender Mischeinrichtungen zu verwirbeln, um für einen innigen Kontakt der genannten Komponenten und somit für einen möglichst hohen Abscheidungsgrad zu sorgen. Mit ”Mischeinrichtungen” sind in diesem Zusammenhang sowohl im Gasraum des z. B. in Form eines Wirbelreaktors ausgebildeten Reaktors angeordnete, mit Mischelementen, wie Stäben, Propellern oder dergleichen, versehene Wellen als auch gegebenenfalls am Boden des Reaktors angeordnete Umwälzeinrichtungen, z. B. in Form von Rotoren, zur Zirkulation von partikelförmigen Sorbentien angesprochen.
Sofern eine oder mehrere solcher Mischeinrichtungen vorgesehen sind, liegt es gleichfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß die das Gehäuse der Filtervorrichtung und/oder des Reaktors durchsetzenden Wellen und/oder Lager dieser Mischeinrichtungen ebenfalls unter einem äußeren Überdruck gehalten werden, wobei wiederum vorzugsweise eine Druckkammer der oben genannten Art zum Einsatz kommen und dort ein Überdruck in den oben genannten Wertebereichen eingestellt werden kann.
Wie bereits erwähnt, macht es die Erfindung insbesondere möglich, daß die zu reinigenden Gase in der Filtervorrichtung und/oder in dem Reaktor unter einem Überdruck gegenüber der Atmosphäre stehen, wobei in der Filtervorrichtung und/oder in dem Reaktor selbstverständlich auch im wesentlichen Atmosphärendruck oder auch ein Unterdruck demgegenüber herrschen kann, wobei die erfindungsgemäße Ausgestaltung in diesem Fall dazu dienen kann, bei Druckschwankungen während des Betriebs stets einen äußeren Überdruck im Bereich der Ein-/Ausscheuseinrichtungen und/oder im Austrittsbereich der Wellen oder Lager der Mischeinrichtungen aus der Filtervorrichtung bzw. aus dem Reaktor sicherzustellen.
Die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtungen können im übrigen von beliebigen bekannten Einrichtungen dieser Art gebildet und beispielsweise aus der Gruppe Förderschnecken, Zellenradschleusen und Kugelschleusen gewählt sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Filtervorrichtung zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgasen im Längsschnitt; und
2 eine schematische Ansicht einer Reinigungsvorrichtung zur ad- oder absorptiven Reinigung von Rauch- und/oder Abgasen mit einem Reaktor und einer Filtervorrichtung im Längsschnitt.
In 1 ist eine Ausführungsform einer Filtervorrichtung 100 einer im übrigen nicht näher gezeigten Vorrichtung zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgas in Form eines Taschenfilters dargestellt, welche zum Abscheiden von partikelförmigen Verunreinigungen, wie beispielsweise Staub, Ruß etc., aus dem zu reinigenden Gas dient. Die Filtervorrichtung 100 weist ein geschlossenes Gehäuse 1 auf, welches eine Abscheidekammer 2, eine Reingaskammer 3 und eine die Abscheidekammer 2 nach unten erweiternde Sammelkammer 4 aufweist. Letztere ist z. B. im wesentlichen trichterförmig ausgebildet und an ihrer tiefsten Stelle mit einer Ausschleuseinrichtung 5 für die abgeschiedenen Partikel ausgestattet, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Förderschnecke gebildet ist, wobei jedoch auch eine beliebig andersartige Ausschleuseinrichtung vorgesehen sein kann, wie eine Zellenrad-, Kugelschleuse oder dergleichen (nicht dargestellt). Die Abscheidekammer 2 ist über eine nicht dargestellte Leitung an den Rohgasstrom, z. B. eines Kraftwerks oder einer beliebigen anderen Verbrennungsanlage (ebenfalls nicht gezeigt) angeschlossen. Die Reingaskammer 3 kann während des Betriebs über eine gleichfalls nicht dargestellte Leitung mit einer Reingassenke (ebenfalls nicht gezeigt) in Verbindung stehen, von wo das gereinigte Abgas, beispielsweise über einen Schornstein, an die Umwelt abgegeben wird. Eine Trennwand 6 teilt die Reingaskammer 3 von der Abscheidekammer 2 ab, wobei sich bei dem zeichnerisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiel in der Reingaskammer 3 eine Spülluftdüse 7 – oder z. B. im Falle eines mittels Druckluft angereinigten Filters eine Druckluftdüse – befindet, welche mittels eines flexiblen Schlauches 8 und nicht dargestellter Leitungen an eine Druckluftquelle (ebenfalls nicht gezeigt) angeschlossen ist und in der Reingaskammer 3, insbesondere parallel zur Erstreckungsrichtung der Trennwand 6, taktweise verfahrbar sein kann. Die Spülluftdüse 7 überdeckt z. B. jeweils die Mündungen mehrerer Filtertaschen 9 des Taschenfilters, um diese durch Beaufschlagen mit einem Innendruck zugleich von außenseitig abgeschiedenen Partikeln zu reinigen. Die Spülluftdüse 7 ist ferner in eine Ruhe- bzw. Parkstellung verfahrbar, in welcher sie keine Filtertasche 9 überdeckt und die Durchströmung der Filtertaschen 9 mit dem Gas nicht verhindert. In der Abscheidekammer 2 des Gehäuses 1 sind die Filtertaschen 9 beispielsweise matrixartig in Reihen und Spalten nebeneinander und übereinander angeordnet. Für die Filtertaschen 9 einer jeder Reihe kann jeweils eine gemeinsame Auflagebank 10 vorgesehen sein, welche in Form einer Schiene quer zu den Filtertaschen 9 verläuft und am Filtergehäuse 1 befestigt ist. Die Filtertaschen 9 können hierbei einerseits an der Trennwand 6 befestigt und andererseits lose auf der ihrer Reihe zugeordneten Auflagebank 10 abgestützt sein. An der Rückwand des Filtergehäuses 1 angebrachte Fluchtleisten 11 sind dazu bestimmt, die freien Enden der Filtertaschen 9 benachbarter vertikaler Spalten zu distanzieren und Bewegungen im Staubgasstrom zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich können an der Rückwand des Filtergehäuses 1 z. B. elastische Klammerelemente (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche zum lösbaren Festklemmen der Filtertaschen 9 im Montagezustand dienen.
Indes muß die Filtervorrichtung 100 selbstverständlich nicht notwendigerweise in Form eines Taschenfilters, sondern kann beispielsweise auch als (Flach)schlauchfilter oder in Form beliebiger anderer bekannter Filterarten ausgestaltet sein.
Wie weiterhin aus 1 ersichtlich, ist zumindest der untere Abschnitt der Sammelkammer 4 des Gehäuses 1 der Filtervorrichtung 100, in welchem sich die z. B. in Form einer Förderschnecke ausgebildete Ausschleuseinrichtung 5 einschließlich deren motorischem Antrieb, deren Lagerung etc. befindet, in einer Druckgaskammer 20 angeordnet, welche mittels eines insbesondere steuerbaren Gebläses 21 mit einem Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Gehäuses 1 beaufschlagbar ist, wobei sich der Überdruck beispielsweise in einem Bereich von etwa 1.000 Pa bis 5.000 Pa bewegt. Auf diese Weise wird einerseits ein jeglicher Austritt von Gas über die Ausschleuseinrichtung verhindert und andererseits sichergestellt, daß die beweglichen Teile der Ausschleuseinrichtung 5, wie Lager, Antriebe und dergleichen, nicht mit Schadstoffpartikeln aus dem zu reinigenden Gas kontaminiert werden. Der Gasdruck im Innern des Filtergehäuses 1 kann dabei ebenfalls größer als der Atmosphärendruck sein, insbesondere dann, wenn der Filtervorrichtung 100 keine Absaugeinrichtung zur Überführung der zu reinigenden Gase in das Filter vorgeschaltet ist.
In 2 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgasen in einem schematischen Längsschnitt wiedergegeben, welche wiederum eine in 1 nicht näher dargestellte Filtervorrichtung 100 sowie einen dieser vorgeordneten Reaktor 200 zur ad- und/oder absorptiven Abscheidung von Schadstoffen aus dem zu reinigenden Gas umfaßt. Identische bzw. funktionsgleiche Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in 1.
Der Reaktor 200 weist einen Einlaß 30 auf, über welchen das zu reinigende Gas in den Reaktionsraum 31 überführt wird, welcher beispielsweise nach Art eines Wirbelbettes aus partikelförmigen Sorbentien betrieben werden kann. Dem Reaktor 200 nachgeordnet kann ein Vorabscheider 300 sein, in welchen das von Schadstoffen ad- und/oder absorptiv gereinigte Gas über eine Leitung 32 gelangt. Nach Abscheidung zumindest eines Anteils der partikelförmigen Sorbentien wird das Gas über eine Leitung 33 in die Filtervorrichtung 100 geleitet, wonach es – nach Passieren deren Filterelemente (in 2 nicht gezeigt) – über eine Leitung 34 und gegebenenfalls einen Schornstein (ebenfalls nicht gezeigt) an die Umgebung abgegeben wird. Der Reaktor 200 kann mit einer mittels eines Antriebs (nicht dargestellt) in Rotation versetzbaren Mischeinrichtung 40 ausgestattet sein, welcher wenigstens eine drehbar gelagerte Welle 41 mit hieran festgelegten Mischelementen 42, wie Stäben, Propellern oder auch flexiblen Mischelementen, wie Ketten etc., aufweist. Im unteren Bereich des sich hier etwa konisch nach unten verjüngenden Reaktors 200 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein um eine Welle 51 drehbarer Rotor 50 vorgesehen, welcher zur Zirkulation der partikelförmigen Sorbentien im Innern des Reaktors 200 dient.
Im Bereich des Rotors 50 ist dem Reaktor 200 eine Einschleuseinrichtung 60, z. B. in Form einer (hier um eine senkrecht zur Zeichnungsebene angeordnete Achse 61 drehbare) Förderschnecke zugeordnet, über welche dem Reaktor 200 frische Sorbentien aufgegeben werden können (Pfeil 62). Das dem Reaktor 200 entgegengesetzte Ende der Einschleuseinrichtung 60 steht mit einer weiteren, mittels eines Motors M angetriebenen Förderschnecke 63 in Verbindung, welche die Sorbentien an die Einschleuseinrichtung 60 übergibt (Pfeil 66). Stromab des Mündungsbereiches der Förderschnecke 63 in die Einschleuseinrichtung 60 steht erstere darüber hinaus mit dem Ablauf des wiederum z. B. etwa konisch nach unten zulaufenden Vorabscheiders 300 in Verbindung, welcher ablaufseitig mit einer Ausschleuseinrichtung 64 – hier z. B. in Form einer Zellenradschleuse – ausgestattet ist, welche in dem Vorabscheider 300 aus dem zu reinigenden Gas abgeschiedene Sorbentien an die Förderschnecke 63 übergibt (Pfeil 67), um diese in den Reaktor 200 zu rezirkulieren. Der Zulauf 65 der Förderschnecke 63 steht einerseits, z. B. unter Zwischenschaltung einer Zellenradschleuse 68, mit der Ausschleuseinrichtung 5 der Filtervorrichtung 100 in Verbindung (vgl. auch 1), andererseits sind über den Zulauf 65, z. B. über eine weitere Einschleuseinrichtung (in 2 nicht dargestellt), frische Sorbentien und/oder Additive, wie Befeuchtungsmittel (z. B. Wasser) oder dergleichen, dosierbar (Pfeil 69). Der Einlauf 65 kann zu diesem Zweck mit einer Mischeinrichtung, z. B. in Form eines Doppelwellenmischers (nicht gezeigt), versehen sein, um für eine möglichst homogene Vermischung von mittels der Ausschleuseinrichtung 5 der Filtervorrichtung 100 in Richtung des Pfeils 71 gefördertem Rezirkulat und frisch aufgegebenen Sorbentien/Additiven zu sorgen. Alternativ oder zusätzlich können frische Sorbentien z. B. auch unmittelbar dem in den Reaktor 200 eintretenden Rauchgasstrom 30 aufgegeben werden.
An dem in 2 linken, freien Ende der Ausschleuseinrichtung 5 schließt sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wiederum z. B. eine Zellenradschleuse 72 an, um verbrauchte Sorbentien sowie in der Filtervorrichtung abgeschiedene Schadpartikel, wie Staub, Ruß und dergleichen, über eine abgebrochen dargestellte Leitung 73 einer Entsorgung zuzuführen. Auf diese Weise kann ein Teil der in der Filtervorrichtung 100 abgeschiedenen Feststoffe über die Zellenradschleuse 68, die Förderschnecke 63 und die Einschleuseinrichtung 60 in den Reaktor 200 rezirkuliert werden, während der andere Teil über die Leitung 73 entsorgt werden kann, gegebenenfalls unter Zwischenlagerung in einem Speicher, Silo oder dergleichen.
Wie des weiteren der 2 zu entnehmen ist, sind zumindest die unteren Abschnitte des Reaktors 200, des Vorabscheiders 300 und der Filtervorrichtung 100 einschließlich der dort befindlichen Ein-/Ausschleus- sowie Fördereinrichtungen 5, 60, 63, 64, 65, 68, 72 sowie deren motorischen Antrieben M, deren Lagerung etc. wiederum in einer Druckgaskammer 20 angeordnet, welche mittels eines insbesondere steuerbaren Gebläses 21 mit einem Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern der Reinigungsvorrichtung beaufschlagbar ist, wobei sich der Überdruck beispielsweise in einem Bereich von etwa 1.000 Pa bis 5.000 Pa bewegen kann. Entsprechendes gilt für die Lagerung und den Antrieb (nicht dargestellt) der Welle 41 der Mischeinrichtung 40, in welchem sie das Gehäuse des Reaktors 200 durchsetzt. In Analogie zu der Ausführungsform gemäß 1 wird wiederum einerseits ein jeglicher Austritt von Gas über die Aus-/Einschleus- und Fördereinrichtungen 5, 60, 63, 64, 65, 68, 72 verhindert und andererseits sichergestellt, daß die beweglichen Teile der vorgenannten Komponenten, wie Lager, Antriebe und dergleichen, nicht mit Schadstoff- und/oder Sorbenspartikeln aus dem zu reinigenden Gas kontaminiert werden. Der Gasdruck im Innern des Reaktors 200, des Vorabscheiders 300 und der Filtervorrichtung 100 kann hierbei ebenfalls größer als der Atmosphärendruck sein, insbesondere dann, wenn dem Reaktor 200 keine Absaugeinrichtung zur Überführung der zu reinigenden Gase in die Reinigungsvorrichtung vorgeschaltet ist.
Selbstverständlich können die Aus-/Einschleuseinrichtungen in Form der Schnecken und Schleusen auch andersartig ausgebildet sein und kann die Anordnung dieser Aus-/Einschleuseinrichtungen sowie der Filtervorrichtung, des Reaktors und dessen optionalem Vorabscheider verschieden sein, um für eine Rezirkulation eines Teils der in der Filtervorrichtung 100 bzw. in dem Vorabscheider 300 abgeschiedenen Partikel in den Reaktor 200 bzw. für eine Ausschleusung des anderen Teils der dort abgeschiedenen Partikel zu sorgen.

Claims

Verfahren zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgas, indem – das zu reinigende Gas mittels zumindest einer in einem geschlossenen Gehäuse (1) aufgenommenen Filtervorrichtung (100) gefiltert wird und die aus dem Gas abgeschiedenen Partikel über eine Ausschleuseinrichtung (5, 68, 72) aus dem Filtergehäuse (1) abgeführt werden; und/oder – das zu reinigende Gas einer absorptiven und/oder adsorptiven Abscheidung von Schadstoffen unterzogen wird, wobei das zu reinigende Gas in einem geschlossenen Reaktor (200) mit Sorbentien in Kontakt gebracht wird und frische Sorbentien über eine Einschleuseinrichtung (60, 63) dem Reaktor (200) zugeführt sowie verbrauchte Sorbentien über eine Ausschleuseinrichtung (64) aus dem Reaktor (200) abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) zumindest teilweise oder gänzlich unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses (1) und/oder im Innern des Reaktors (200) gehalten wird/werden, indem die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) oder die Lager deren Fördermittel in einer Druckkammer (20) angeordnet wird/werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruck zwischen 10 Pa und 10.000 Pa, insbesondere zwischen 100 Pa und 5.000 Pa, eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Gas und/oder die Sorbentien in der Filtervorrichtung (100) und/oder in dem Reaktor (200) mittels rotierender Mischeinrichtungen (40) verwirbelt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die das Gehäuse (1) der Filtervorrichtung (100) und/oder des Reaktors (200) durchsetzenden Wellen (41) und/oder Lager der Mischeinrichtungen (40) ebenfalls unter einem äußeren Überdruck gehalten werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigenden Gase in der Filtervorrichtung (100) und/oder in dem Reaktor (200) unter einem Überdruck gegenüber der Atmosphäre stehen.
Vorrichtung zur Reinigung von Rauch- und/oder Abgas, welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche geeignet ist, mit – wenigstens einer Filtervorrichtung (100) für das zu reinigende Gas, wobei die Filtervorrichtung (100) ein geschlossenes Gehäuse (1) mit einer Ausschleuseinrichtung (5) zum Abführen der aus dem Gas abgeschiedenen Partikel aufweist; und/oder – wenigstens einem geschlossenen Reaktor (200) zur absorptiven und/oder adsorptiven Abscheidung von Schadstoffen aus dem zu reinigenden Gas einer, wobei der Reaktor (200) eine Einschleuseinrichtung (60, 63) zum Zuführen frischer Sorbentien in den Reaktor (200) sowie eine Ausschleuseinrichtung (64) zum Abführen verbrauchter Sorbentien aus dem Reaktor (200) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- und/oder Einschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) zumindest teilweise oder gänzlich unter einem äußeren Überdruck gegenüber dem Gasdruck im Innern des Filtergehäuses (1) und/oder im Innern des Reaktors (200) steht/stehen, wobei die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) oder die Lager deren Fördermittel in einer Druckkammer (20) angeordnet ist/sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck zwischen 10 Pa und 10.000 Pa, insbesondere zwischen 100 Pa und 5.000 Pa, beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung (100) und/oder der Reaktor (200) mit rotierenden Mischeinrichtungen (40) ausgestattet ist/sind, um das zu reinigende Gas und/oder die Sorbentien zu verwirbeln.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtungen (40) das Gehäuse (1) der Filtervorrichtung (100) und/oder des Reaktors (200) durchsetzende Wellen (41) und/oder Lager umfassen, welche ebenfalls unter einem äußeren Überdruck stehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und/oder Ausschleuseinrichtung(en) (5, 60, 63, 64, 68, 72) aus der Gruppe Förderschnecken, Zellenradschleusen und Kugelschleusen gewählt ist/sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Filtervorrichtung (100) und/oder in dem Reaktor (200) ein Überdruck gegenüber der Atmosphäre herrscht.