DE1217535B

DE1217535B - Process for removing sulfur oxides from hot flue gases

Info

Publication number: DE1217535B
Application number: DES79631A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Joachim Sieht; Dr Rer Nat Hans-Guen Dipl-Chem
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-05-26
Filing date: 1962-05-26
Publication date: 1966-05-26

Description

3UNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND3 FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

F23jF23j

Deutsche Kl.: 24 g-6/80 German class: 24 g -6/80

Nummer: 1217 535Number: 1217 535

Aktenzeichen: S 79631IV c/24 gFile number: S 79631IV c / 24 g

Anmeldetag: 26. Mai 1962 Filing date: May 26, 1962

Auslegetag: 26. Mai 1966Opening day: May 26, 1966

Es sind Entschwefelungsanlagen für Rauchgase bekannt, bei denen z. B. die Trennung und Abscheidung auf trockenem Wege erfolgt. So ist die Anwendung von Verfahren bekannt, die auf einer Adsorption von Schwefeldioxyd an Aktivkohle oder Silicagel und anderen Substanzen beruhen. Stoffe, die mit Schwefelverbindungen reagieren bzw. Schwefelverbindungen adsorbieren, sind unter anderem auch Eisenoxyde, wobei man die Eisenoxyde den Rauchgasen in möglichst feinverteilter Form zuzuführen bestrebt ist, um dann nach erfolgter Reaktion eine Abscheidung vorzunehmen. Die vollständige Abscheidung der feinverteilten Reaktionsprodukte ist aber nur schwer durchführbar.There are known desulfurization systems for flue gases in which z. B. separation and deposition takes place in a dry way. So the application of methods is known that on a Adsorption of sulfur dioxide on activated carbon or silica gel and other substances are based. Fabrics that React with sulfur compounds or adsorb sulfur compounds are also among other things Iron oxides, striving to supply the iron oxides to the flue gases in as finely divided a form as possible is to then undertake a separation after the reaction has taken place. The complete deposition the finely divided reaction products is difficult to carry out.

Die Verwendung von Aktivkohle und auch die Anwendung von Anionenaustauschern ist mit Schwierigkeiten verbunden, da vor allem Anionenaustauscher und Silicagel nur bei verhältnismäßig niedrigen Rauchgastemperaturen verwendbar sind. So vermag Silicagel zwar bei Temperaturen um 20° C an sich große Mengen von Schwefeloxyden zu adsorbieren, aber schon bei Temperaturen von 40 bis 45° C werden die Schwefeloxyde wieder abgegeben. Auch die Verwendung von Aktivkohle oder Halbkoks bringt erhebliche Schwierigkeiten mit sich.The use of activated carbon and also the application of anion exchangers is with Difficulties associated, especially since anion exchangers and silica gel only with relatively low flue gas temperatures can be used. Silica gel is able to do so at temperatures around 20 ° C to adsorb large amounts of sulfur oxides, but already at temperatures of 40 to 45 ° C the sulfur oxides are released again. Also the use of activated charcoal or semi-coke brings with it considerable difficulties.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Die Erfindung gestattet eine Beseitigung von Schwefeloxyden aus Rauchgasen bei Temperaturen, die erheblich über dem Temperaturbereich um 20° C liegen.These disadvantages are eliminated by the invention. The invention allows elimination of Oxides of sulfur from flue gases at temperatures well above the temperature range around 20 ° C lie.

Die Erfindung besteht darin, daß ein mit Eisensalzlösungen getränktes und auf etwa 600° C erhitztes Adsorptionsmittel, insbesondere Silicagel, bei einer Temperatur von etwa 350 bis 400° C angewandt wird und daß danach das Adsorptionsmittel durch Erhitzen auf etwa 700⁰C regeneriert und die dabei frei werdenden Schwefeloxyde abgeführt werden.The invention consists in that an impregnated with iron salt solutions and heated to about 600 ° C adsorbent, in particular silica gel, is applied at a temperature of about 350 to 400 ° C and thereafter the adsorbent is regenerated by heating to about 700 ⁰ C and thereby released sulfur oxides are discharged.

Als Adsorptionsmittel eignen sich auch Aluminiumoxyde, Tone, Aluminium-Magnesiumoxyde sowie eventuell Aktivkohle.Aluminum oxides, clays, and aluminum-magnesium oxides are also suitable as adsorbents possibly activated carbon.

Zur Regeneration des Adsorptionsmittels eignen sich besonders Drehrohröfen oder Wirbeltrockner. Die dabei frei werdenden, Schwefeltrioxyd in hoher Konzentration enthaltenden Dämpfe lassen sich abziehen oder durch Scrubber oder andere Vorlagen zu Schwefelsäure oder Sulfaten lösen.Rotary kilns or vortex dryers are particularly suitable for regenerating the adsorbent. The vapors that are released and contain high concentrations of sulfur trioxide can be drawn off or use a scrubber or other templates to dissolve sulfuric acid or sulfates.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. The figures show exemplary embodiments in their essentials for the invention Share. Identical or corresponding parts are given the same reference symbols in both figures Mistake.

Verfahren zur Beseitigung von Schwefeloxyden
aus heißen RauchgasenProcess for the elimination of sulfur oxides
from hot smoke gases

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
ίο Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,
Berlin and Erlangen,
ίο Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Joachim Sieht, Erlangen;
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Hans-Günter Heitmann, Erlangen-BuckenhofNamed as inventor:
Dipl.-Chem. Joachim Seht, Erlangen;
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Hans-Günter Heitmann, Erlangen-Buckenhof

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich darum, bei einem Dampfkessel mit Ölfeuerung eine Entschwefelung der Rauchgase zu bewirken. Der Dampfkessel 1 ist schematisch dargestellt und zeigt in seinem dritten Zug 2 eine geeignete Entschwefelungseinrichtung. Die Rauchgase, die hier noch eine Temperatur zwischen 350 und 400° C aufweisen, durchströmen in Richtung des Pfeiles 3 eine Siebplatte 4, die von einer Schicht 5 mit Reaktionssubstanzen bedeckt ist. Hier findet überwiegend die Reaktion mit den Substanzen statt. Die noch nicht umgesetzten Schwefelbestandteile der Rauchgase reagieren dann im weiteren Verlauf der Durchströmung des dritten Zuges 2 mit neu herangeführten Reaktionssubstanzteilchen. Diese rieseln durch Öffnungen 6 in der Kesseldecke auf ein System von durchlöcherten Zwischenböden 7 und 8. Von diesen Zwischenböden oder Rieselblechen fällt die Reaktionsmasse laufend auf die Siebplatte 4. Das entschwefelte Rauchgas kann im vierten Kesselzug 9 und in sich weiter hieran anschließenden Zügen ohne die bisher erforderliche Rücksichtnahme auf Taupunktunterschreitung jetzt wärmetechnisch voll ausgenutzt werden.In the case of the one shown in FIG. 1 illustrated embodiment is a steam boiler to effect desulphurisation of the flue gases with oil firing. The steam boiler 1 is shown schematically and shows in its third pass 2 a suitable desulfurization device. the Flue gases, which still have a temperature between 350 and 400 ° C, flow through in the direction of the arrow 3 a sieve plate 4 which is covered by a layer 5 with reaction substances. here predominantly the reaction with the substances takes place. The sulfur components that have not yet reacted the flue gases then react with new in the further course of the flow through the third pass 2 introduced reaction substance particles. These trickle through openings 6 in the boiler roof System of perforated intermediate floors 7 and 8. From these intermediate floors or trickle plates falls the reaction mass continuously on the sieve plate 4. The desulphurized flue gas can in the fourth boiler pass 9 and in further adjoining trains without the previously necessary consideration of falling below the dew point can now be fully exploited thermally.

Von der Siebplatte 4 am Boden des dritten Kesselzuges 2 aus wird die Reaktionssubstanz durch eine von einem Motor 10 angetriebene Fördervorrichtung 11 zu einem Drehrohrofen 12 bewegt, in dem eine Temperatur von beispielsweise 700° C herrscht. Durch den Abzug 13 können die im Ofen 12 frei werdenden Trioxyddämpfe abgezogen und danach zu Schwefelsäure oder Sulfaten gebunden werden. Die regenerierte Substanz durchwandert kontinuierlichFrom the sieve plate 4 at the bottom of the third boiler pass 2, the reaction substance is through a by a motor 10 driven conveyor 11 moved to a rotary kiln 12 in which a Temperature of, for example, 700 ° C prevails. Through the trigger 13 the in the oven 12 can free trioxide vapors are drawn off and then bound to sulfuric acid or sulfates. the regenerated substance migrates through continuously

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den Ofen 12 und wird dann auf dem Wege 14, z. B. pneumatisch, in Richtung des Pfeiles 15 zum Zyklon 16 transportiert. Dort scheiden sich die Körner wieder ab.the furnace 12 and is then on the path 14, e.g. B. pneumatically, in the direction of arrow 15 to the cyclone 16 transported. There the grains separate out again.

Der Zyklon 16, der zugleich als Bunker dient, steht mit einer Förder- und Aufgabevorrichtung 17 in Verbindung, die durch den Motor 18 angetrieben wird. Auf diese Weise gelangt die regenerierte Masse zu denThe cyclone 16, which also serves as a bunker, is connected to a conveying and feeding device 17, which is driven by the motor 18. In this way, the regenerated mass reaches the

in derKesseldecke befindlichen Öffnungen 6, von wo aus die Kömer auf das System von Siebboden od. dgl fallen und dem Gasstrom entgegenneseln. Openings 6 located in the boiler ceiling, from where the grains fall onto the system of sieve bottom or the like and counter the gas flow.

Auf dem Wege vom Drehofen 12 zum Zyklon 16 kann ein Wärmeaustausch der angesaugten Luft mit Kesselzug 2 bis oben hin aufwärts durchlaufen. Ehe die Rauchgase, die in Richtung des Pfeiles 23 weiterströmen, den vierten Kesselzug 9 erreichen, durchsetzen sie einen Zyklon 24, in welchem eine Abscheidung der festen Teilchen von den Rauchgasen stattfindet. Im vierten Zug 9 und in weiteren daran anschließenden Zügen können die gereinigten Rauchgase wärmetechnisch voll ausgenutzt werden und gelangen am Kessekustdtt25in den Schornstein. On the way from the rotary kiln 12 to the cyclone 16, a heat exchange of the sucked in air with boiler pass 2 can go through up to the top. Before the flue gases, which continue to flow in the direction of arrow 23, reach the fourth boiler pass 9, they pass through a cyclone 24 in which the solid particles are separated from the flue gases. In the fourth pass 9 and in other subsequent passes, the cleaned flue gases can be fully utilized in terms of heat and reach the chimney at the Kessekustdtt25.

Vom Zyklon 24 aus_; der zugleich als Bunker dient, wird die erschöpfte Substanz auf dem Wege 26 wieder in den Kessel eingeführt und an einer Zone 27, an der eine Temperatur von etwa 700° C herrscht, regeneriert. Die dabei frei werdenden gesättigten schwefel- From the cyclone 24 _; which also serves as a bunker, the exhausted substance is reintroduced into the boiler on path 26 and regenerated in a zone 27 at which the temperature is around 700 ° C. The saturated sulphurous

den heiß ankommenden Substanzkörnern wirtschaftlich ausgenutzt werden. So kann z.B. die nach 15 trioxydhaltigen Dämpfe werden bei 28 abgezogen und Passieren des Zyklons 16 zum Transport nicht mehr zu Schwefelsäure oder Sulfaten aufgearbeitet. Aufthe grains of substance arriving hot can be economically exploited. For example, the vapors containing trioxide after 15 are subtracted at 28 and Passing the cyclone 16 for transport is no longer processed to sulfuric acid or sulfates. on

dem Wege 29 gelangen dann die Substanzen wieder zu der Aufgabestelle 22.The substances then reach the feed point 22 again via path 29.

benötigte aufgeheizte Luft in Richtung des Pfeiles 19 durch den Kanal 20 zur Feuerung des Kessels 1 geleitet werden und dort als Verbrennungsluft verwendet oder mitverwendet werden. aoRequired heated air in the direction of arrow 19 be passed through the channel 20 to the furnace of the boiler 1 and used there as combustion air or be used as well. ao

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird für die Regenerationszone der Adsorptionsmittel der Aufwand eines zusätzlichen Drehofens vermieden und dabei die zur Regenerierung erforderliche Wärme unmittelbar dem Kessel entzogen. Die Reaktionsmasse wird hier bereits am Ende des zweiten Kesselzuges 21 eingebracht^ wo Temperaturen von beispielsweise 350 bis 400° C herrschen. Durch die Turbulenz des Rauchgasstromes werden die Substanzen, z. B. mit Eisenoxyd gesättigte Silicagelkörner,. innig mit den Schwefelbestandteilen in Reaktion gebracht. Die Aufgabe der Reaktionssubstanzen erfolgt dabei mit Hufe einer Einrichtung 22, bei der die Massen in feinverteilter Form unIn the case of the one shown in FIG. 2 illustrated embodiment is for the regeneration zone of the adsorbent the expense of an additional rotary kiln is avoided and the regeneration required Heat withdrawn directly from the boiler. The reaction mass is here already at the end of the Second boiler pass 21 introduced ^ where temperatures of, for example, 350 to 400 ° C prevail. By the turbulence of the flue gas flow, the substances such. B. silica gel grains saturated with iron oxide. brought into intimate reaction with the sulfur constituents. The task of the reaction substances takes place with the aid of a device 22, in which the masses in finely divided form un

Claims

Claim:

Process for removing sulfur oxides from hot flue gases by bringing the flue gas into contact with adsorbents, characterized in that an adsorbent soaked with iron salt solutions and ^{heated to about 600 0} C, in particular silica gel, is used at a temperature of about 350 to 400 ° C and that then the adsorbent regenerated by heating to around 700 ° C and the sulfur oxides released in the process are removed.

Considered publications:
German patents No. 110 388,264 294,

are detected indirectly by the flue gas flow and to 35 906 606, 945 025, 966 326; together with the flue gas flow the entire BWK 9 (1957), 3, pp. 118 to 128.

1 sheet of drawings