DE1669314C - Verfahren und Vorrichtung zur Entschwefelung von Industrieabgasen - Google Patents

Description

2. Vorrichtung zur Entschwefelung von Indu- rigtemperaturadsorptionszone an der Spitze des Turstneabgasen durch Adsorption der in den Ab- 20 mes in Wiederumlauf gebracht. Dieser Verfahrensgasen enthaltenen Schwefeloxide mittels Aktiv- typ ist als »Trockenaktivkohleregenerierungskohle in einem Entschwefelungsturm (1) mit einer methode« bekannt.

von oben nach unten in eine Niedrigtemperatur- Nach einer anderen Verfahrensgruppe werden adsorptionszone (B), eine Hochtemperaturad- eine Mehrzahl von Aktivkohleteilchenbetten versorptionszone (A), eine Hochtemperaturdesorp- 25 wendet, wobei jedes nach einem Zyklus betrieben tionszone (C), in der die Schwefeloxide durch wird, der die Verfahrensschritte Hochtemperatur-Einwirkung erhitzten Inertgases desorbiert wer- adsorption, Niedrigtemperaturadsorption, Desorpden, und eine Kühlzone (D) vorgesehenen Innen- tion mittels Wasser und Trocknung umfaßt. Die eineinteilung und mit einer Füllung aus zahlreichen zelnen Betten arbeiten dabei jedoch phasenver-Aktivkohleteilchen, die darin beweglich sind und 30 schoben. Daher werden, wenn man das System als soweit erforderlich, nachgeliefert werden können, Ganzes betrachtet, alle genannten Verfahrensschritlc und mit Aufzugsmitteln (2) zum Transport der gleichzeitig durchgeführt. Dieser Verfahrenstyp ist Aktivkohleteilchen aus der Kühlzone (D) am als »Naßaktivkohleregenerierungsmahode« bekannt. Boden des Entschwefelungsturmcs (1) zur Nied- Der erstgenannte Verfahrenstyp, nach welchem rigtemperaturadsorptionszone (B) an seiner 35 die Aktivkohleteilchen indirekt über eine Kühlober-Spitze, vorzugsweise zur Ausübung des Verfah- fläche gekühlt werden, hat den Nachteil, daß sich rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, eine gleichmäßige Kühlung der Kohleteilchen nicht daß im oberen Teil der Kühlzone (D) ein mit erzielen läßt. Wenn daher die Aktivkohleteilchen Spritzdüsen versehenes Rohr angeordnet ist. nach dem Verlassen der Kühlzone in die Niedrig-

40 tempcraturadsorptionszone gebracht werden, bctehl

die Gefahr, daß ein Teil der Aktivkohleteilchen, die

nicht gekühlt worden sind, in der Niedrigtempcraturadsorptionszone verbrennt, weil dieser Teil der

Die herkömmlichen Entschwefelungsverfahren Teilchen bei der Verwendung zur Niedrigtemperaunter Verwendung von Aktivkohle werden allge- 45 turadsorption noch eine Temperatur von etwa mein in zwei Gruppen nach der Art und Weise, wie 400° C aufweist. Ein anderer mit diesem Verfahdie Aktivkohle regeneriert wird, eingeteilt. renstyp verbundener Nachteil ist, daß die Kühlober-Bei der ersten·Verfahrensgruppe handelt es sich fläche, durch welche die Aktivkohleteilchen gekühlt darum, zahlreiche Aktivkohleteilchen in einem Turm werden, einer Korrosion ausgesetzt ist.
von Säulengestalt zu stapeln, dessen Inneres von 5° Der zweite Verfahrenstyp hat wiederum die Nachoben nach unten in eine Niedrigtemperaturadsorp- teile, daß eine lange Zeit zum Trocknen der Aktivtionszone, eine Hochtemperaturadsorptionszone, kohleteilchen erforderlich ist, weil diese zwecks eine Hochtemperaturdesorptionszone und eine Kühl- gleichzeitiger Desorption und Kühlung mit Wasser zone unterteilt ist. Das so gebildete Bett der Aktiv- gewaschen werden, und daß außerdem das in den kohleteilchen wird laufend mit geeigneter Geschwin- 55 Aktivkohleteilchen über die zur Adsorption von wasdigkeit durch diese Zonen abwärts bewegt und die serlöslichem SO₂ und SO₃ erforderliche Menge hindie Kühlzone verlassenden Aktivkohleteilchen wer- aus enthaltene Wasser die Temperatur der Abgase den dem oberen Ende der Niedrigtemperaturadsorp- senkt und so den Kaminerfekt ungünstig beeinflußt, tinoszone zum Wiederumlauf zugeführt. Insbeson- Diese Nachteile werden vermieden, wenn beim dere läßt man entsprechend dieser Verfahrensgruppe 60 Verfahren zur Entschwefelung von Industrieabgasen Abgase von einem Kessel oder Hochofen zuerst unter Verwendung von Aktivkohle, bei welchem durch die Hochtemperaturadsorptionszone und dann die Verfahrensschritte der Tieftemperaturadsorption, durch die Niedrigtemperaturadsorptionszone strö- der Hochtemperaturadsorption und der Desorption men, wodurch Schwefeldioxid (SO₂) und Schwefel- der Schwefeloxide von der Aktivkohle mitteis eines trioxid (SO₃), die in den Abgasen enthalten sind, 6₅ erhitzten Inertgases sowie der Kühlung der regenevon den Aktivkohleteilchen in diesen Zonen adsor- rierten Aktivkohle in von oben nach unten aufeinbiert werden. Die die Niedrigtemperaturadsorptions- ander folgenden Zonen gleichzeitig kontinuierlich zone verlassenden Gase werden durch einen Kamin durchgeführt werden und die gekühlte Aktivkohle

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zum Wiederumlauf der Tieftemperaturadsorptions- ein Rohr 27, einen Wärmeaustauscher 24, ein Rohr zone zugeführt wird, erfindungsgemäß die Kühlung 29, einen Wärmeaustauscher 30 und ein Rohr 31 in der Aktivkohle durch direkte Einwirkung von Was- den Turm eingeleitet und durch eine Düse 22 verserstrahlen vorgenommen wird, spiüht wird. Das so gespülte Inertgas wird in einen Zweckmäßig wird der während der Kühlung der 5 Abschrecktank 20 geführt und mittels einer Pumpe Aktivkohleteilchen mittels Wasserstrahlen, nachdem 21 durch ein Rohr 18 in das Rohr 7 wieder in Umdie Teilchen die Desorptionszone mit Verwendung lauf gebracht.

heißen Inertgases durchlaufen haben, entstandene Das zum Waschen des Inertgases im Waschturm

Wasserdampf allein oder mittels eines Inertgases 19 verwendete Wasser wird durch ein Rohr 23, den

zwangläufig entfernt. ₁₀ Wärmeaustauscher 24 und ein Rohr 25 in den Trersn-

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung naher turm 34 geleitet, wo es durch eine Düse 26 versprüht

erläutert. wird, um das SO., und/oder SO., vom Inertgas zu

Das Innere eines Entschwefelungsturmes 1, in trennen.

welchem Aktivkohleteilchen säulenförmig geschieh- Durch den Wärmeaustauscher 30 läßt man Wastet sind, ist im oberen Teil in eine Hochtemperatur- 15 ser laufen, welches dort durch ein Rohr 32 eingeleiadsorptionszone A und eine Niedrigtemperaturad- tet und von dort durch ein Rohr 33 abgeleitet wird, sorptionszone B unterteilt. Im unteren Teil ist das Die die Desorptionszone C verlassenden Aktiv-Innere des Turmes 1 in eine Desorptionszone C, in kohleteüchen erreichen die Kühlzone D darunter, welcher der Desorptionsprozeß mittels auf etwa wo sie mittels dort von einer (nicht dargestellten) 400" C erhitzten Stickstoff- oder Kohlendioxidgases 20 Wasserlieferquelle durch ein Rohr 9 eingeführten durchgeführt wird, und eine Kühlzone D unter'eik. und durch ein Ejektionsrohr 10 mit einer Mehrzahl in der die Aktivkohleteilchen gekühlt werden. Die von Düsen versprühten Wassers auf 100" C gekühlt in den Entschwefelungsturm gefüllten Aktivkuhle- werden. Der dabei entstehende Wasserdampf wird teilchen bewegen sich mit der Zeit langsam im Inne- von den Aktivkohleteilchen getrennt und durch ein ren abwärts und durchlaufen von oben nach unten »5 Auslaßrohr 12, welches am oberen Teil der Zone die einzelnen genannten Zonen. Nach dem Kuhlen angebracht ist, entfernt, indem ein Inertgas mittels in der Kiihlzone D werden die Aktivkohleteilchen einer Pumpe 13 durch ein Rohr 11 unter Druck am dutch Fördermittel 2 zwecks Wiederumlaufs zur unteren Teil in die Kühlzone eingeleitet wird. Der Nieilrigtemperaluradsorptionszone D gebracht. Im so aus der Kühlzone D entfernte Wasserdampf wird Betrieb werden die Abgase zuerst durch das Einlaß- 3° beim Durchgang durch ein Wärmeaustauschrohr 35 rohr 5 am unteren Teil der Hochtemperaluradsorp- im Trennturm 34 kondensiert und dann in einen tionszone A,- welche auf einer Temperatur von Separator geleitet, wo das Inertgas vom Wasser ge-200" C gehalten wird, in den Turm 1 eingelassen. trennt wird. Danach wird das Inertgas zum Wieder-Die Abgase strömen dann unter Berührung der ' umlauf in das Rohr 11 geführt, während das Wasser Aklivkohleteilchen durch die Zone A aufwärts, wo- 35 mittels einer Pumpe 38 durch ein Rohr 37 nach durch hauptsächlich das in den Abgasen enthaltene außen abgegeben wird. Es ist vorgesehen, dab aas SO., von den Aktivkohleteilchen adsorbiert wird Inertgas vom Waschturm 19 durch ein Rohr 39 und Wenn die Abgase das obere Ende der Adsorptions- eine Pumpe 40 gefördert wird. Die Bezugszittern 41, zone A erreicht haben und auf etwa 200° C erwärmt 42 und 43 bezeichnen jeweils ein Ventil. sind, werden sie durch ein Auslaßrohr 6 nach außen 40 Bei Verwendung der beschriebenen und dargegeleitct und nach einer Kühlung auf 100° C in einem stellten Entschwefelungsanlage läßt sich der bU.y-(niclit dargestellten) Wärmeaustauscher am unteren Gehalt in Abgasen, die an die Atmosphäre abgege-Teil der Niedrigtemperaturadsorptiotiszone ß durch ben werden, auf 100 p.p.m. (0,01 °/o) senken, ein Einlaßrohr 3 wieder in den Entsrhwetelungs- Hinsichtlich der Menge des zum Kühlen der turm 1 eingeleitet. In der Niedrigtemperaturadsorp- 45 Aktivkohleteilchen verwendeten Wassers ist folgentionszone B strömen die Abgase unter Berührung des zu beachten. Industrieabgase sind im allgerneider Aktivkohleteilchen in dieser Zone aufwärts, wo- nen bis zu einem gewissen Grade feucht, und wenn durch hauptsächlich das in den Abgasen enthaltene die durch die Adsorptionszone zu leitenden Abgase SO, adsorbiert wird, und werden dann durch ein 10 bis 20% Wasser enthalten, kann die Menge ^ües Auslaßrohr 4 zwecks Abgabe an die Atmosphäre 5° zur Kühlung der Aktivkohleteilchen in der Kuhlzone durch einen (nicht dargestellten) Kamin herausge- zu versprühenden Wassers entsprechend der Menge führt. der zu kühlenden Aktivkohleteilchen so festgelegt Andererseits erreichen die Aktivkohleteilchen werden, daß die Aktivkohleteilchen beim Verlassen beim Verlassen der Hochtemperaturadsorptions- der Kühlzone 0,25 bis 0,4 °/o Wasser enthalten konzone/1 die Desorptionszone C, in der sie einer De- 55 nen. Mit anderen Worten wenn der Wassergehalt Sorptionsbehandlung mittels eines erhitzten Inert- der Abgase 10 0/0 ist, beträgt der optimal anzuwengases, wie z. B. erhitzten Stickstoff- oder Kohlen- dende Wassergehalt der Aktivkohleteilchen 0,25 /0. dioxidgases, bei einer Temperatur von etwa 400° C und dementsprechend sind 0,12 kg Wasser pro L Kg unterworfen werden, welches mit Hilfe einer Pumpe Aktivkohleteilchen der Kühlzone zuzuführen. 14 durch einen Wärmeaustauscher und ein Einlaß- 60 Bei diesem Verfahren, bei dem eine geeignete rohr 7 eingeführt wird. Das so von den Aktivkohle- Wassermenge direkt auf die Aktivkohleteilchen teilchen desorbierte SO., und/oder SO, wird (wer- zwecks ihrer Kühlung gesprüht wird, ist es möglich, den) mit dem Inertgas zusammen durch ein Auslaß- im Rahmen der Regenerierung,-!- und Kuhlvertanrohr 8 in einen Abschrecklank 16 und von da durch rensschritte der Aktivkohletc.lchcn den Kuhleffckt ein Rohr 18 in den Waschturm 19 geführt. Im 65 zu steigern und eine gleichmäßige Kühlung zu er-Waschturm 1«* werden das SO., und/oder SO, mit zielen. Darüber hinaus läßt sich der Wärmeaustausch einer Was>erdusche ausgewaschen, welche von mit hoher Wirksamkeit vornehmen, da der im MitiiriiK-m i rnmturm J4 mittels einer Pumpe 28 durch prozeß entwickelte Wasserdampf von den Aktiv-

kohleteilchen durch zwangläufiges Abziehen, direkt oder mittels eines Inertgases, getrennt wird. Es ist weiter zu bemerken, daß sich die im Falle indirekter Kühlung erforderliche Kühloberfläche erübrigt, so daß die Aktivkohleteilchen während ihrer Bewegung weniger Widerstand ausgesetzt sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Menge und Konzentration des zum Desorptionsprozeß verwendeten Inertgases konstant gehalten werden und so der Desorptionsprozeß mit gutem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann, da die Abschrecktanks im Fördersystem des erhitzten Inertgases vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungea

Claims (1)

1 2 in die Atmosphäre herausgelassen. Die Aktivkohle-Patentansprüche: teilchen bewegen sich nach der Adsorption des SO0 und des SO3 abwärts in die Hochteraperatur-

1. Verfahren zur Entschwefelung von Indu- desorptionszone, in der sie einer Desorptionsbehandstrieabgasen unter Verwendung von Aktivkohle, 5 lung mit einem erhitzten Inertgas, wie z. B. erhitzbei welchem die Verfahrensschritte der Heftern- tem Stickstoffgas (N₂) oder Kohlendioxidgas (CO₂), peraturadsorption, der Hochtemperaturadsorp- bei einer Temperatur von etwa 400° C unterworfen tion und der Desorption der Schwefeloxide von werden. Die sich daraus ergebenden Gasmischungen der Aktivkohle mittels eines erhitzten Inertgases mit Gehalten an konzentriertem SO₂ und SO, wersowie der Kühlung der regenerierten Aktivkohle io den nach Waschen mit Wasser an die Atmosphäre in von oben nach unten aufeinander folgenden abgegeben.

Zonen gleichzeitig kontinuierlich durchgeführt Die Aktivkohleteilchen werden dann nach dem

werden und die gekühlte Aktivkohle zum Wie- Verlassen der Hochtemperaturdesorptionszone in

derumlauf der Tieftemperaturadsorptionszone der Kühlzone darunter gekühlt. Die Kühlung wird

zugeführt wird, dadurch gekennzeich- »5 mit Hilfe eines Kühlmittels indirekt über die Wand

net, daß die Kühlung der Aktivkohle durch eines Rohres durchgeführt, in dem das Kühlmittel

direkte Einwirkung von Wasserstrahlen vorge- zirkuliert. Nach Vollendung der Kühlung werden die

nommen wird. Aktivkohleteilchen mittels eines Aufzuges zur Nied-