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Verfahren zum Reinigen von Gichtgasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Reinigen von Gichtgasen bzw. Abgasen, insbesondere Kupolofengichtgasen. Sie
besteht darin, daß die dem Kupolofen entnommenen Gichtgase zunächst durch einen
Trockenentstauber, vorzugsweise ein Trockenelektrofilter, in dem der Gichtstaub
abgeschieden wird, geleitet werden und danach die staubfreien Gichtgase durch einen
Wascher geleitet werden, in dem die schädlichen chemischen Bestandteile, wie z.
B. Schwefeldioxyd, Schwefeltrioxyd, Fluor- und Cyan-Verbindungen, ausgewaschen werden.
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Die beim Schmelzen in Schachtöfen, insbesondere Kupolöfen, anstehenden
Gichtgase sind in den meisten Fällen sehr staubhaltig. Die Staubgehalte hängen ab
von der Qualität des Einsatzmaterials und außerdem von der Fahrweise des Ofens.
So kann beispielsweise der Staubgehalt der Gichtgase durch Verwendung billigerer
und schlechterer Kokssorten, durch Einsatz von mit Formsand behaftetem Kreislaufmaterial,
verrosteten oder verzunderten Stahlschrotts, vor allem Blechpakete, Späne, Flußmittelzusatz
usw. erheblich ansteigen, so daß Menge und chemische Zusammensetzung und damit Sintertemperatur
und Schmelzpunkt des Staubes von Fall zu Fall ganz unterschiedlich sind.
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Das sogenannte Gesetz zur Reinhaltung der Luft verlangt nun die Reinigung
der Gichtgase und bestimmt, daß die gesamten anfallenden Gichtgase bzw. Abgase vor
dem Austritt in die Atmosphäre entstaubt werden müssen. Zu diesem Zweck ist bis
jetzt eine Reihe verschiedenartiger Entstaubertypen entwickelt worden, die sich
nicht nur durch Bauart und Betriebsweise, sondern auch durch den damit zu erzielenden
Wirkungsgrad und in bezug auf die Wirtschaftlichkeit durch die notwendigen Investitions-
und Betriebskosten unterscheiden. Bezüglich der Verfahrensmerkmale kann man= die
Entstauber in zwei Gruppen einteilen, nämlich l . Entstauber, die nach nassem Verfahren
arbeiten, wie z. B. Sprühdüsen- bzw. Venturi-Wascher. Desintegratoren, Naßelektrofilter,
2. Entstauber, die nach trockenem Verfahren arbeiten, wie z. B. Expansionsabscheider
(BeruhiaUngs- oder Funkenkammern), Zyklone, Trockenelektrofilter, Staubfilter.
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Die Naßverfahren erzielen teilweise sehr gute Entstaubungsgrade, wie
z. B. der Venturi-Wascher. Sie haben jedoch den Nachteil, daß die teilweise noch
sehr heißen Gichtgase erst gekühlt werden müssen, bevor sie in das eigentliche Filter
geführt werden können. Diese Abkühlung erfolgt meistens mit Wasser, so daß die Gichtgase
dann einen dem Sättigungsdruck und der Sättigungstemperatur entsprechenden, vielfach
nicht unbedeutenden Wassergehalt aufweisen. Die Ausnutzung der latenten Wärme der
Gichtgase kann in diesem Fall zu Schwierigkeiten führen insofern, als, abgesehen
von den Auswirkungen der Temperaturherabsetzung, das gesamte Gasvolumen durch die
Wasseraufnahme vergrößert wird und der CO-Gehalt dabei unter die Zündgrenze fallen
kann.
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Bei den nach dem trockenen Verfahren arbeitenden Entstaubern besteht
diese Gefahr nicht. Diese Entstaubertypen haben jedoch den Nachteil, daß sie lediglich
den im Gichtgas enthaltenen Staub, jedoch keineswegs die darin enthaltenen schädlichen
chemischen Verbindungen wie S02, S03, Fluor- und Cyan-Verbindungen entfernen.
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Das trockene Reinigen der Gichtgase vor Eintritt in den Rekuperator
ist bekannt. Bei diesem Reinigungsverfahren werden 80 % des Staubes (schwerer Staub)
im Zyklon abgeschieden, und der Reststaub (Feinteile) wird in einem zweiten Staubabscheider
(z. B. Rieselwäscher oder mittels Schaumreinigung) entfernt. Eine solche Reinigung
genügt dem Gesetz für die Reinhaltung der Luft, wenn die Reinigung der Gase in genannten
zwei Stufen erfolgt.
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Eine Ausführung der Vorreinigung ist in einstufiger Art mit dem Trockenelektrofilter
verwirklicht worden. Diese Filteranlage entstaubt so intensiv, daß zusätzliche Entstaubungseinrichtungen
nicht erforderlich werden.
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Die Aufgabe des Erfindungsgegenstandes ist das Entstauben der Gase
mit Trockenelektrofilter vor der Verbrennung derselben sowie nachgeschalteter Gaswäsche
zur Abscheidung von SO" S02 und Cyan-Verbindungen.
Einige Vorzüge
des Reinigungssystems: Das Abscheiden des Staubes erfolgt kurz nach der Entstehungsstelle;
es wird vermieden, daß die technischen Einrichtungen wie Brennkammer, Rekuperator,
Absaugeventilator verschmutzen, d. h., Reparaturzeiten werden kürzer, das Schmelzen
kann längere Zeit hindurch erfolgen; der abgeschiedene trockene Staub kann vorteilhaft
zur Rückgewinnung von Metallen (z. B. Zink) verwertet werden; die fühlbare Wärme
der Gase (etwa 400° C) kann voll ausgenutzt werden; die technischen Einrichtungen
für die Gasdruckregeleinrichtungen können mit geringerer Maßtoleranz bzw. verfeinerter
Steuerung ausgeführt werden. Die Betriebssicherheit wird somit verbessert; die Gaswäsche
mit der zugehörigen Neutralisation wird in der technischen Handhabung einfacher
und wirtschaftlicher. Durch die vorliegende Erfindung entfallen die Nachteile bekannter
vorgeschalteter trockener Entstaubungssysteme.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Abgase aus dem Kupolofen
- gegebenenfalls -über einen Grobvorentstauber - zunächst in den Trockenentstauber
an sich bekannter Bauart zu führen, in dem der Staubgehalt bis auf bzw. unter die
jeweils zulässigen Grenzwerte herabgesetzt wird, und die Gase aanz oder teilweise
anschließend in die Heißwindanlage zur Verbrennung und Heißwinderzeugung zu leiten
und erst danach durch den Gaswascher zu führen, in dem durch Besprühen mit Wasser
die vorgenannten wasserlöslichen Verbindungen ausgewaschen werden.
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Die Abbildung zeigt schematisch eine Heißwindkupolofenanlage, bei
der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt. Dem oder den Kupolöfen 1
wird das Gichtgas entnommen. Dabei ist es in bezug auf die Erfindung ohne Bedeutung,
ob der oder die Kupolöfen sauer zugestellt sind oder ob es sich um sogenannte futterlose
Kupolöfen handelt. Nach Passieren des Grobvorentstaubers 2 werden die Gichtgase
durch den Trockenentstauber 3, vorzugsweise ein Trockenelektrofilter, geführt, in
dem der Staubgehalt bis auf mindestens 150 mg/Nm3 entfernt wird. Von den gereinigten
Gichtgasen wird der für die Erzeugung des Heißwindes benötigte Teil vom restlichen
Teil abgeteilt und der Heißwinderzeugungsanlage, bestehend aus Brennkammer 4 und
Rekuperator 5, zugeführt, bevor er in den Wascher 6 gelangt, in dem das S0._, SO..,
Fluor- und Cyan-Verbindungen u. dgl. praktisch vollständig ausgewaschen werden.
Die Restgasmenge geht vom Trockenelektrofilter 3 über die Leitung 7 direkt in den
Wascher 6. Hinter dem Rekaperator 5 ist ein Saugzug 8 angeordnet, und in Verbindung
mit dem Wascher 6 ist ein Saugzug 9
angeordnet. Die ins Freie kommenden
Abgase sind somit frei von giftigen Bestandteilen.
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Für den Fall, daß die vom Kupolofen 1 kommenden Gichtgase - dieses
kann insbesondere während der Niederschmelzzeit des Ofens eintreten - für den Betrieb
des Trockenfilters (Trockenelektrofilter) zu heiß sind, besteht im weiteren Ausbau
der Erfindung die Möglichkeit, dem Trockenfilter einen Kühler, beispielsweise einen
Einspritzkühler, vorzuschalten, in dem aber die Temperatur nur so weit heruntergesetzt
wird, wie es mit Rücksicht auf das Trockenfilter erforderlich ist.