DE1915248C3 - Process for purifying gases containing sulfur - Google Patents
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Description
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gejedoch gezeigt, daß sie beim praktischen Einsatz we gen der notwendigen umfangreichen Investitionei und der hohen Betriebskosten nicht wirtschaftlicl sind.2. The method according to claim I, characterized gejedoch shown that in practical use we In view of the necessary extensive investment and the high operating costs, it is not economical are.
Des weiteren wurden auch schon Verfahren ent wickelt, bei denen die schwefelhaltigen Gase nach Verbrennung und Vergasung des Brennstoffes abgeführt werden. Dies ist jedoch wiederum mit aufwendigen Anlagen und bzw. oder hohen Betriebskosten verbunden.Furthermore, procedures have already been ent where the sulphurous gases are discharged after combustion and gasification of the fuel will. However, this again involves complex systems and / or high operating costs connected.
In der deutschen Patentschrift 413 680 ist ein Verfahren zum Verbrennen von Kohlenstoff-Brennstoff beschrieben., bei dem der Brennstoff und Sauerstoff in ein geschmolzenes Eisenbad unter dessen Oberfläche eingeführt werden, so daß sich der Kohlenstoff aus dem Brennstoff mit dem Sauerstoff umsetzen kann, wobei Kohlenstoffmonoxid und aus den gegenwärtigen Verunreinigungen eine Schlacke entsteht. Bei diesem Verfahren liegt der Brennstoff in Block-In the German patent specification 413 680 is a method for burning carbon fuel, in which the fuel and oxygen be introduced into a molten iron bath beneath its surface, so that the carbon from the fuel can react with the oxygen, carbon monoxide and from the present Impurities create a slag. In this process, the fuel is in block
, . "· """i"ul" '. UUUUIiIi gc- Dci iiicscni vciiariicii iicgi uer Drennsioil in tJlock-,. "·""" I " ul "'. UUUUIiIi gc- Dci iiicscni vciiariicii iicgi uer Drennsioil in tJlock-
Kennzeicnnet, daß der Kohlenstoff-Brennstoff *° form vor, was zwangläufig eine niedrige Kohlenstofl-Indicates that the carbon fuel * ° forms before, which inevitably has a low carbon
mit einer KnrnimHi· «..<r> .«;..·.· ι._ -ι- ■ . · . ■— . · — . . ' with a KnrnimHi · «.. <r>.«; .. ·. · ι._ -ι- ■. ·. ■ -. · -. . '
mit einer Korngröße von nicht mehr als etwa 3.175 mm verwendet wird.with a grain size of no more than about 3,175 mm is used.
ο σ D «.mi.,.VJi1-ο σ D «.mi.,. VJi 1 -
konzentration in dem Eisenbad zur Folge hat, so daß bei Durchführung dieses Verfahrens mit schwefelhaltigen Kohlenstoff-Brennstoffen Schwefeldioxid undConcentration in the iron bath has the consequence, so that when performing this process with sulfur-containing Carbon fuels and sulfur dioxide
andere schädliche Gase gebildet werden.other harmful gases are formed.
Die USA.-Patentschrift 1592860 beschreibt einU.S. Patent 1592860 describes a
. Verfrhre.1, bei dem Kohlenstoff-Brennstoff in ein ge-. Verfrhre.1, in which carbon fuel is
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen schmolzenes Eisenbad zur Bildung von KohlenstoffvonGasen, welche durch Verbrennen von schwefel- monoxid und -dioxid eingebracht wird, wobei auch ....ι Kohlenstoff-Brennstoff mit Sauerstoff unter eine Schlacke entsteht. Die Beschreibung gibt jedochThe invention relates to a method for purifying molten iron bath for the formation of carbon from gases, which is introduced by burning sulfur monoxide and dioxide, whereby also .... ι carbon fuel with oxygen under a slag is created. However, the description gives
Kohlenmonoxyd erhalten werden unter 3o keinen Hinweis, wie bei der Verbrennung von schweeines geschmolzenen Eisenbades, unter felhaltigen Brennstoffen zur Vermeidung der BildungCarbon monoxide are obtained under 3o no indication, as in the case of the burning of pigs molten iron bath, under fuselage fuels to avoid formation
von Schwefeldioxid zu verfahren ist.of sulfur dioxide is to be dealt with.
Hiernach kann die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin gesehen werden, ein Verfahren zum Reinigen von Gasen vorzuschlagen, welche durch Verbrennen von schwefelhaltigem Kohlenstoff-Brennstoff erhalten werden, wobei der Schwefel bereits während der Verbrennung in wirtschaftlicher Weise entfernt wird. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemaß darin, daß bei dem eingangs als bekannt vorausgesetzten Verfahren der Kohlenstoff-Brennstoff in verkleinerter Form in einer solchen Menge in dem Eisenbad aufgelöst wird, daß in diesem der Kohlenstoffgehalt auf einem ausreichend hohen Niveau gehalten wird, um die Bildung von Schwefeldioxid zu vermeiden, und daß das Eisenbad mit Kalk versetztAccording to this, the object on which the present invention is based can be seen in a To propose methods of purifying gases produced by burning sulfur-containing carbon fuel can be obtained, with the sulfur already during the combustion in more economical Way is removed. This object is achieved according to the invention in the fact that in the process assumed to be known at the outset, the carbon fuel in reduced form is dissolved in the iron bath in such an amount that in this the carbon content kept at a sufficiently high level to prevent the formation of sulfur dioxide avoid, and that the iron bath is mixed with lime
β e— Mt.v.iiv.11 «-laciiuaucs, unier β e - Mt.v.iiv.11 «-laciiuaucs, unier
dessen Oberfläche der Brennstoff und Sauerstoff in das Bad eingebracht werden.the surface of which the fuel and oxygen are introduced into the bath.
Die Verbrennung von festen Kohlenstoff-Brennstoffen durch Umsetzung derselben mit einer begrenzten Menge an Sauerstoff zur Erzeugung von Kohlenstoffmonoxid ist allgemein bekannt. Für diese Umsetzung kann entweder reiner Sauerstoff oder aber auch Luft verwendet werden. Als Verbrennungsprodukte werden dabei Kohlenstoffmonoxid und außerdem auch Wassersioff, etwas Kohlenstoffdioxid, Wasser und Stickstoff erhalten. Der Wasserstoff entsteht aud den in dem Brennstoff vorhandenen Kohlenwasserstoffen, wohingegen der Stickstoff aus der Luft für die Umsetzung resultiert, falls zur Verbrennung Luft verwendet wird. Es kann aber auch im Brennstoff selbst Stickstoff enthalten sein. Kohlenstoffdioxid kann sich bei der Umsetzung von Wasserdampf mit Kohlenstoffmonoxid ergeben.The burning of solid carbon fuels by implementing the same with a limited The amount of oxygen used to produce carbon monoxide is well known. For this Implementation can either be pure oxygen or air can be used. As combustion products carbon monoxide and also hydrogen, some carbon dioxide, water and get nitrogen. The hydrogen is created from the hydrocarbons present in the fuel, whereas the nitrogen results from the air for the conversion, if air is used for combustion is used. However, nitrogen can also be contained in the fuel itself. carbon dioxide can result from the reaction of water vapor with carbon monoxide.
»«..., 1.ICIIIVIW1IICMIIIIII-IICIi ICMCTl»« ..., 1.ICIIIVIW 1 IICMIIIIII-IICIi ICMCTl
Kohlenstoff-Brennstoffe sind schwefelhaltig. Wenn diese Brennstoffe nun durch Umsetzung mit Luft oder Sauerstoff verbrannt und vergast werden, so werden außer den anderen Verbrennungsprodukten auch schwefelhaltige Gase frei, die im allgemeinen vorwiegend Schwefeldioxid enthalten. Diese sich als Verbrennungsprodukte ergebenden schwefelhaltigen Gase sind jedoch aus vielen Gründen häufig unerwünscht, und zwar hauptsächlich deswegen, weil derartige schwefelhaltige Gase stark toxisch sind und bei einem Freiwerden in der Atmosphäre eine nicht unerhebliche Luftverschmutzung bewirken.Carbon fuels contain sulfur. If these fuels are now reacted with air or Oxygen is burned and gasified, so are the other combustion products too Free sulfur-containing gases, which generally contain predominantly sulfur dioxide. These turn out to be combustion products The resulting sulfur-containing gases are, however, often undesirable for many reasons, mainly because such sulfur-containing gases are highly toxic and at release in the atmosphere cause a not inconsiderable air pollution.
Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, um den Schwefel aus den schwefelhaltigen Brennstoffen zu entfernen, bevor diese Brennstoffe mit Luft oder Sauerstoff zur Verbrennung gebracht werden. Einige dieser Schwefelentfernungsversuche waren zwar verhältnismäßig erfolgreich: es hat sichNumerous attempts have already been made to remove the sulfur from the sulfur-containing Remove fuels before burning these fuels with air or oxygen will. Some of these attempts at sulfur removal have been relatively successful: it has worked
. .-ww ·.■■* *kwii« *v.l.1LL£l. .-ww ·. ■■ * * kwii «* f.l.1LL £ l
und die gebildete kalziumsulfidhaltige Schlacke entfernt wird. Zur Aufrechterhaltung der erfindungsgei maß angestrebten hohen Kohlenstoffkonzentration in de in Eisenbad erweist es sich als zweckmäßig, den Kohlenstoff-Brennstoff mit einer Kongröße von nicht mehr als etwa 3,175 mm einzusetzen.and the calcium sulfide-containing slag formed is removed will. In order to maintain the desired high carbon concentration in accordance with the invention de in iron bath it proves to be expedient to use the carbon fuel with a con size of not to use more than about 3.175 mm.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird der in dem Brennstoff enthaltene Kohlenstoff von dem Eisenbad absorbiert, wo er sich mit dem Sauerstoff, der in Form von Luft zugeführt werden und vorerhitzt sein kann, vorzugsweise zu Kohlenstoffmonoxid umsetzt, das dann durch das Eisenbad hindurch nach oben steigt. Der in dem Brennstoff enthaltene Schwefel wird gleichfalls von dem geschmolzenen Eisen absorbiert, jedoch durch die Anwesenheit von chemisch aktiverem Kohlenstoff an einer Umsetzung mit der Luft bzw. dem Sauerstoff gehindert. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß der Kohlenstoffgehalt des geschmolzenen Eisenbades stets auf einem ausreichend hohen Niveau aufrechterhalten werden muß, um zu gewährleisten, daß es nicht zu einer BiI-In the method according to the invention, the carbon contained in the fuel is from the Iron bath is absorbed where it meets the oxygen, which is supplied in the form of air and is preheated can be, preferably converted to carbon monoxide, which is then passed through the iron bath above rises. The sulfur contained in the fuel is also absorbed by the molten iron, however, by the presence of more chemically active carbon in a reaction with the Air or the oxygen hindered. In this context it should be noted that the carbon content of the molten iron bath must always be maintained at a sufficiently high level must in order to ensure that there is no
«lung von Schwefeldioxid oder Eisenoxid kommt. Dies läßt sich ohne weiteres dadurch erreichen, daß die Einführung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff im Verhältnis zur Einführung von Luft oder Sauerstoff derart gesteuert wird, daß stets eine ausreichend hohe Konzentration an Kohlenstoff in dem Eisenbad vorliegt. Außerdem können dem Eisenbad auch bestimmte chemische Wirkstoffe zugesetzt werden, um die chej-nische Aktivität des Kohlenstoffes gegenüber mäßen Verfahrens nicht notwendig ist, den Brennstoff so weit zu zerkleinern oder zu pulverisieren, daß er in Form eines fein gemahlenen Pulvers vorliegt. Er sollte jedoch vorzugsweise eine Korngröße haben, die nicht gröber als etwa 3,175 mm ist.«Development comes from sulfur dioxide or iron oxide. This can easily be achieved in that the Introduction of carbonaceous fuel relative to the introduction of air or oxygen is controlled in such a way that there is always a sufficiently high concentration of carbon in the iron bath. In addition, certain chemical agents can also be added to the iron bath the chemical activity of carbon moderate process is not necessary to comminute or pulverize the fuel to such an extent that it is in the form of a finely ground powder. However, it should preferably have a grain size that is no coarser than about 3.175 mm.
Der Kalk wird oberhalb des Eisenbades 12 in das Gefäß 10 eingeführt, se daß sieh auf der Oberfläche des Eisenbades 12 eine Schmelzschicht aus kalkhaltiger Schlacke 13 bildet. Mit der Bezeichnung »Kalk«The lime is introduced into the vessel 10 above the iron bath 12, see that on the surface of the iron bath 12 forms a melt layer of lime-containing slag 13. With the name "lime"
die chejnische Aktivität des Kohlenstoffes gegenüber e_. ...chejnische the activity of the carbon relative to e _. ...
derjenigen von Schwefel und/oder Eisen zu erhöhen. l0 ist in diesem Zusammenhang Kalziumoxid, Kalzium-Auf der Oberfläche des geschmolzenen Eisenbades karbonat (Kalkstein) oder Dolomit (ein Gemisch vonthose of sulfur and / or iron to increase. l0 in this context is calcium oxide, calcium on the surface of the molten iron bath carbonate (limestone) or dolomite (a mixture of
Kalzium- und Magnesiumkarbonat oder -oxid) geKlikb id bi dr im GefäßCalcium and magnesium carbonate or oxide) kikb id bi dr in the vessel
wird erfindungsgemäß eine geschmolzene Schicht aus kalkhaltiger Schlacke aufrechterhalten, die zwei Zwecken dient. Zunächst wirkt sie als Flußmittel für die Asche, d. h. sie bildet zusammen mit den unverbrennbaren Resten aus dem Brennstoff ein Schmelzgemisch. Weiterhin reagiert sie mit 'lern von dem geschmolzenen Eisen absorbierten Schwefel in der Weise, daß Kalziumsulfid entsteht. Zur Bildung einer solchen Schlacke wird der auf der Oberfläche des geschmolzenen Eisenbades schwimmenden Schlackenschicht Kalk zugegeben.a molten layer of calcareous slag is maintained according to the invention, the two Purposes. First of all, it acts as a flux for the ashes; H. it forms together with the incombustible Leftovers from the fuel are a melted mixture. Furthermore, it reacts by learning from the melted one Iron absorbed sulfur in such a way that calcium sulfide was formed. To form a such slag becomes the layer of slag floating on the surface of the molten iron bath Lime added.
meint. Das Kalziumkarbonat wird bei der im Gefäß 10 herrschenden Temperatur in Kalziumoxid umge-means. The calcium carbonate is converted into calcium oxide at the temperature in the vessel 10.
»5 wandelt.»5 walks.
In das Eisenbad 12 wird durch die Leitung 16 vorerhitzte Luft eingeleitet. Beim Kontakt mit dem geschmolzenen Eisen löst sich der im Brennstoff enthaltene Kohlenstoff im Eisen und setzt sich mit dem ausPreheated air is introduced into the iron bath 12 through the line 16. Upon contact with the melted Iron dissolves the carbon contained in the fuel in the iron and is exposed to it
der Luft stammenden Sauerstoff zu Kohlenstoffmonoxid um. Der im Brennstoff enthaltene Schwefel wird vom Eisen absorbiert und kann sich somit nicht mit dem Sauerstoff umsetzen.oxygen from the air to carbon monoxide around. The sulfur contained in the fuel is absorbed by the iron and therefore cannot get along with it convert the oxygen.
Das so gebildete Kohlenstoffmonoxid wandertThe carbon monoxide thus formed migrates
Ein Teil der Schlacke wird kontinuierlich abgezo-Part of the slag is continuously withdrawn
gen, so daß auf diese Weise eine kontinuierliche Ab- Das so gegen, so that in this way a continuous decline
führung des Schwefels aus dem Eisenbad gegeben ist. as durch die Schlackenschicht 13 nach oben und verläßtguidance of the sulfur from the iron bath is given. as through the slag layer 13 upwards and leaves
Das bei der Verbrennung anfallende. Kohlenstoff- das Gefäß 10 durch eine Leitung 14. Wie nachstehendThe incineration. Carbon- the vessel 10 through line 14. As below
tnonoxid enthaltende Gasgemisch wird gesammelt noch im einzelnen erläutert wird, kann das Kohlen-gas mixture containing non-oxide is collected and explained in detail, the carbon
und kann zu Synthesezwecken, zur Schichi-jmwand- stoffmonoxid dann noch weiter verbrannt und damitand can then be further burned for synthesis purposes, for layering monoxide, and with it
lung in Wasserstoff oder als Reaktionsmittel für an- Kohlenstoffdioxid gebildet werden, wodurch zusätzli-development in hydrogen or as a reactant for an- carbon dioxide, whereby additional
dere Zwecke verwendet werden. Es kann aber auch 30 ehe Wärme erzeugt wird, die wiederum einer Reihewhose purposes are used. But it can also 30 before heat is generated, which in turn is a series
mit Zusatzluft oder Sauerstoff gemischt werden, wobei sich das Kohlenstoffmonoxid mit dem Sauerstoff unter Bildung von Kohlenstoffdioxid und Wärmeentwicklung umsetzt, die industriell nutzbar gemacht von Verwendungszwecken zugeführt werden kann. Aus den unverbrennbaren Rückständen des Brennstoffes bildet sich Asche, die zur Oberfläche des Eisenbades 12 hin ansteigt und durch den Kalk derartbe mixed with additional air or oxygen, the carbon monoxide being mixed with the oxygen with the formation of carbon dioxide and heat, which are made industrially usable can be supplied by uses. From the incombustible residues of the Ashes form fuel, which rises to the surface of the iron bath 12 and through the lime in this way
werden kam. Das Kohlenstoffdioxid und andere Gase 35 verschlackt wird, daß eine geschmolzene kalkhaltigewill come. The carbon dioxide and other gases 35 is slagged that a molten calcareous
können dann einfach in die Außenluft abgeleitet werden, ohne daß hiermit eine Luftverschmutzung verbunden wäre.can then simply be discharged into the outside air without any air pollution associated therewith would.
Die von der Oberfläche des geschmolzenen Eisen-Schlackenschicht 13 entsteht. Diese Schlackenschicht 13 entfernt auch (als Kalziumsulfid) den von dem geschmolzenen Eisenbad 12 absorbierten Schwefel. Dadurch, daß in das Gefäß 10 kontinuierlich SchwefelThe from the surface of the molten iron slag layer 13 is created. This slag layer 13 also removes (as calcium sulfide) that from the molten one Iron bath 12 absorbed sulfur. The fact that in the vessel 10 is continuously sulfur
bades kontinuierlich entfernte Schlacke wird abge- 40 eingeführt und andererseits kontinuierlich Teile der kühlt, zu Granulat verarbeitet, benetzt und mit Koh- geschmolzenen Sehlackenschicht 13 über eine Abzugleitung 15 abgezogen werden, wird der Schwefel gleichfalls kontinuierlich aus dem Eisenbad 12 ent-bath continuously removed slag is introduced and on the other hand continuously parts of the cools, processed into granules, wetted and coated with a cohesive lacquer layer 13 via a discharge line 15 are withdrawn, the sulfur is also continuously removed from the iron bath 12.
fernt. Die abgezogene Schlacke enthält Asche, Kalkfar away. The extracted slag contains ash, lime
lenstoffdioxid in Kontakt gebracht. Das Kohlenstoffdioxid reagiert in Anwesenheit von Wasser mit dembrought into contact with fuel dioxide. The carbon dioxide reacts with the in the presence of water
in der Schlacke enthaltenen Kalziumsulfid in der .- „ ^ .calcium sulfide contained in the slag in the .- "^.
Weise, daß sich Schwefelwasserstoff und Kalziumkar- 45 (einschließlich den nicht umgewandelten Kalkstein) bonat bildet. Der so entstandene Schwefelwasserstoff und Kalziumsulfid.Way that hydrogen sulfide and calcium carbonate (including the unconverted limestone) bonat educates. The resulting hydrogen sulfide and calcium sulfide.
Die Fig. 2 verdeutlicht, wie Kohlenstoffmonoxid und andere Gase aus dem Gefäß 10 durch die Leitung 14 abgezogen und in die Verbrennungskammer einesFig. 2 shows how carbon monoxide and other gases from the vessel 10 through the line 14 withdrawn and into the combustion chamber of a
kann anschließend in der Weise weiterverarbeitet und umgesetzt werden, daß schließlich reiner Schwefel erhalten wird. c-ocan then be further processed and implemented in such a way that pure sulfur is finally obtained will. c-o
Das erfindungsgemäßc Verfahren ist in den Zeich- so Kessels 17 geleitet werden, wo das Kohlenstoffmonnungen veranschaulicht, in denen einander gleiche oxid durch Umsetzung mit Luft in Kohlenstoffdioxid Teile oder Voreänge jeweils mit den gleichen Elezugs- umgewandelt wird. Die Luft wird durch ein GebläseThe process according to the invention is conducted in the drawing boiler 17, where the carbon deposits Illustrates in which identical oxides are converted into carbon dioxide by reaction with air Parts or pre-ranks are converted with the same elements. The air is blown by a fan
18 in die Verbrennungskammer des Kessels 17 eingeleitet. Dadurch, daß sich das Kohlenstofmonoxid mit dem aus der Luft stammenden Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid umsetzt, wird Wärme frei und diese Wärme sowie ein Teil des Wärmegehalts der den Kessel 17 durchlaufenden Verbrennungsprodukte werden auf das im Kessel 17 befindliche Wasser übertragen,18 introduced into the combustion chamber of the boiler 17. By the fact that the carbon monoxide with converts the oxygen from the air into carbon dioxide, heat is released and this Heat as well as part of the heat content of the combustion products passing through the boiler 17 transferred to the water in the boiler 17,
Die Fig. 1 gibt ein Verbrennungsgefäß 10 wieder, 60 wodurch dieses zu Dampf umgewandelt wird. Die dawelches ein geschmolzenes Eisenbad 12 enthält. In bei erhaltenen Verbrennungsprodukte gelangen überFig. 1 shows a combustion vessel 10, 60 whereby this is converted to steam. The one there a molten iron bath 12 contains. In with obtained combustion products get over
~ ' -- ■ · eine Leitung 19 aus dem Kessel 17 und in den Wärme~ '- ■ · a line 19 from the boiler 17 and into the heat
austauscher 20, wo weitere Wärme dazu ausgenützt wird, um das für die Speisung des Dampfkessels die-exchanger 20, where further heat is used to feed the steam boiler
Teile oder Vorgänge jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigt Parts or processes are each designated with the same reference numerals. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Verbrennungsgefäßes und1 shows a schematic representation of a combustion vessel suitable for the purposes of the invention and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer für die Durchführung der Erfindung geeigneten Vorrichtung.Figure 2 is a schematic representation of an embodiment of one for carrying out the invention suitable device.
den unteren Bereich dieses Eisenbades 12 wird zerkleinerter schwefelhaltiger Kohlenstoffbrennstoff durch eine Leitung 11 eingeführt, die in Form einerthe lower part of this iron bath 12 is crushed sulfur-containing carbon fuel introduced through a line 11, which is in the form of a
wassergekühlten Zuleitung oder einer anderen geeig- 65 nende Speisewasser vorzuerhitzen, das über eine Lei-preheat water-cooled supply line or another suitable feed water, which is
lieten Vorrichtung ausgebildet sein kann. tung 31 in den Kessel 17 und über eine Leitung 52lieten device can be formed. device 31 into the boiler 17 and via a line 52
Im übrigen ist in diesem Zusammenhang zu betner- in den Dampfkessel 41 gelangt. Vom Wärmeaustau-Otherwise, in this context, betner- got into the steam boiler 41. From heat exchange
k.en. daß es für die Durchführung des erfindungsge- scher 20 gelangen die somit abgekühlten Verbren-k.en. that in order to carry out the inventive step 20, the thus cooled combustion
nungsprodukte durch eine Leitung 21 und sie können von dort aus ohne weiteres in die atmosphärische Umgebungsluft abgelassen werden, ohne daß die Gefahr einer Luftverschmutzung besteht.tion products through a line 21 and they can from there easily into the atmospheric ambient air be drained without the risk of air pollution.
Die aus dem Gefäß 10 durch die Abzugsleitung 15 abgezogene geschmolzene Schlacke wird einer Zerkleinerungs- oder Granuliervorrichtung 22 zugeführt, in der sie zu einem festen Granulat verarbeitet wird. Es gibt eine Reihe von im Handel erhältlichen Schlakkenzerkleinerungsvorrichtungen, bei denen die Schlacke jeweils so weit abgekühlt wird, daß sie sich verfestigt, wobei sie gleichzeitig zerkleinert wird. Bei derartigen Vorrichtungen können zur Abkühlung und zur Zerkleinerung der Schlacke eine sich drehende oder hin- und hergehende Scheibe, ein Wasserstrahl oder auch andere geeignete Mittel verwendet werden. Im Hinblick darauf, daß für diesen Zweck im Handel übliche Vorrichtungen verwendet werden können, erübrigt sich eine ins einzelne gehende Beschreibung des Granulators 22.The molten slag withdrawn from the vessel 10 through the discharge line 15 is subjected to a comminution or granulating device 22 is supplied, in which it is processed into solid granules. There are a number of commercially available slag reduction devices that in which the slag is cooled so far that it solidifies, whereby it is crushed at the same time. at Such devices can be a rotating one for cooling and crushing the slag or a reciprocating disk, a water jet, or any other suitable means may be used. With a view to the fact that commercially available devices can be used for this purpose, a detailed description of the granulator 22 is not necessary.
Die heiße feste körnige Schlacke wird vom Granulator 22 über eine Leitung 23 in einen Kühlschacht 24 geleitet. In diesem Kühlschacht 24 wird die Schlacke in der Weise gekühlt, daß Luft von unten nach oben durch den Schacht hindurchgeleitet wird, wobei die Einführung der Luft in den Schacht 24 unter Zuhilfenahme eines Gebläses 25 erfolgt. Die sich im Kühlschacht 24 ansammelnde heiße Luft wird über eine Leitung 26 der Leitung 16 zugeführt, durch welche sie, wie vorstehend beschrieben, in das Gefäß 10 gelangt. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die Kühlung der Schlacke auch noch auf verschiedenen anderen Wegen vorgenommen werden kann, indem beispielsweise die Schlacke durch ein Wasserbad geführt wird oder aber sie lediglich an der Luft stehengelassen wird, so daß sie ihre Wärme allmählich an die Außenluft abgibt. Der Kühlschacht 24 ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unbedingt erforderlich, und in die Leitung 16 kann auch von einer anderen Quelle stammende vorerhitzte Luft eingeleitet werden.The hot solid granular slag is from the granulator 22 via a line 23 into a cooling shaft 24 headed. In this cooling shaft 24, the slag is cooled in such a way that air from below is passed up through the duct, the introduction of the air into the duct 24 below With the aid of a fan 25 takes place. The hot air that collects in the cooling duct 24 is over a line 26 is fed to the line 16, through which it, as described above, into the vessel 10 got. In this connection it should be noted that the cooling of the slag also takes place on different levels Other ways can be done, for example, by passing the slag through a water bath or it is simply left to stand in the air, so that it gradually gains its warmth releases into the outside air. The cooling shaft 24 is for carrying out the method according to the invention not absolutely necessary, and preheated from another source can also be present in the line 16 Air can be introduced.
Die aus dem Kühlschacht 24 kommende abgekühlte Schlacke wird über eine Leitung 28 in eine Entschwefelungsvorrichtung 27 eingeleitet. Wenn die Schlacke nicht ausreichend naß ist, so wird sie vor ihrem Eintritt in die Entschwefelungseinrichtung 27 mit Wasser benetzt, welches in die Leitung 28 eingerührt werden kann. Während die nasse Schlacke die Entschwefelungsvorrichtung 27 nach unten durchläuft, kommt sie mit dem Kohlenstoffdioxid zum Kontakt, das sich seinerseits nach oben bewegt. Ein Teil der Verbrennungsprodukte kann dabei als Kohlenstoffdioxidquelle für die Entschwefelungseinrichtung 27 gebraucht werden. Zu diesem Zweck wird eine Pumpe 29 verwendet, die einen Teil der Verbrennungsprodukte in eine Leitung 30 bringt, die wiederum mit der Entschwefelungseinrichtung 27 verbunden ist.The cooled slag coming from the cooling shaft 24 is passed through a line 28 into a desulfurization device 27 initiated. If the slag is not sufficiently wet, it will be before hers Entry into the desulfurization device 27 wetted with water, which is stirred into the line 28 can be. While the wet slag passes down the desulfurization device 27, it comes into contact with the carbon dioxide, which in turn moves upwards. A part of Combustion products can be used as a carbon dioxide source for the desulfurization device 27 to be needed. For this purpose a pump 29 is used, which feeds some of the combustion products brings into a line 30, which in turn is connected to the desulfurization device 27.
In Anwesenheit von Wasser setzt sich das in den Verbrennungsprodukten enthaltene Kohlenstoffdioxid mit dem Kalziumsulfid der Schlacke in der Weise um, daß dabei Kaliumcarbonat unu Weäscrstoiisu! fid entsteht. Gleichzeitig damit kommt es auch zu einer Umsetzung zwischen dem Kohlenstoffdioxid und dem in der Schlacke befindlichen Kalk, wodurch zusätzlich Kalziumkarbonat gebildet wird.In the presence of water, the carbon dioxide contained in the combustion products settles with the calcium sulphide of the slag in such a way that potassium carbonate unu Weäscrstoiisu! fid arises. At the same time there is also a conversion between the carbon dioxide and the lime in the slag, which also creates calcium carbonate.
Zusammen mit einigen nicht umgesetzten Kohlenstoffdioxidresten gelangt der so erhaltene Schwefelwasserstoff in der Entschwefelungsvorrichtung 27 nach oben und tritt in die Leitung 33 ein. Die bereits umgesetzte Schlacke, die sich im unteren Bereich der Entschwefelungsvorrichtung 27 ansammelt, enthalt nicht umgesetztes Kalziumoxid, Kalziumkarbonat, Asche und etwas Kalziumsulfid und wird in die Leitung 34 gebracht. Dabei kann ein Teil der Schlacke über die Leitung 35 nochmals in die Verbrennungskammer 10 eingeleitet werden. Um jedoch eine übermäßige Aschenbildung zu vermeiden, muß ein TeilThe hydrogen sulfide obtained in this way arrives together with some unreacted carbon dioxide residues in the desulfurization device 27 upwards and enters the line 33. The already converted slag that collects in the lower region of the desulfurization device 27 contains unreacted calcium oxide, calcium carbonate, ash and some calcium sulfide and gets into the pipe 34 brought. A part of the slag can again enter the combustion chamber via line 35 10 can be initiated. However, in order to avoid excessive ash formation, a part must
ίο dieser Schlacke durch die Leitung 34 abgeleitet und weggebracht werden.ίο this slag discharged through line 34 and be taken away.
Der Schwefelwasserstoff und das nicht umgesetzte Kohlenstoffdioxid gelangen durch die Leitung 33 zu einem Dreiwegventil 36, welches derart eingestellt ist, daß etwa ein Drittel der Gase zu einem Brenner 37 und zwei Drittel in eine Leitung 44 gelangen. Dem Brenner 37 wird durch eine Pumpe 38 Luft zugeführt und der Schwefelwasserstoff wird verbrannt, so daß auf diese Weise Schwefeldioxid und Wasserdampf entstehen. Um die Verbrennung im Brenner 37 sicherzustellen, kann es notwendig sein, durch eine Leitung 39 noch Naturgas einzuleiten. Zusammen mit weiteren Verbrennungsprodukten und Kohlenstoffdioxid gelangt das Schwefeldioxid und WasserdampfThe hydrogen sulfide and the unconverted carbon dioxide arrive through line 33 a three-way valve 36, which is set so that about a third of the gases to a burner 37 and two thirds get into a line 44. The burner 37 is supplied with air by a pump 38 and the hydrogen sulfide is burned, thus producing sulfur dioxide and water vapor develop. In order to ensure the combustion in the burner 37, it may be necessary through a pipe 39 still to introduce natural gas. Along with other combustion products and carbon dioxide the sulfur dioxide and water vapor get there
»5 durch eine Leitung 40, die innerhalb eines Kessels 41 verläuft. Die durch den Verbrennungsvorgang freiwerdende Wärme wird durch die Wandungen der Leitung 40 weitergeleitet und gelangt somit zu dem in dem Kessel 41 befindlichen Wasser, so daß aus diesem Dampf entsteht. Der so erzeugte Dampf wird wiederum aus dem Kessel 41 durch eine Leitung 42 abgeleitet und mit dem im Kessel 17 gebildeten und durch die Leitung 43 strömenden Dampf zusammengeführt. Dieser aus den beiden Teilströmen gebildete Dampf strom kann nunmehr als Wärmequelle für ein beliebiges anderes Verfahren, zum Antrieb von Kraftturbinen in einem Kraftwerk oder aber auch noch für eine Reihe von anderen Zwecken eingesetzt werden, die für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich sind.»5 through a line 40 which runs within a boiler 41 runs. The heat released by the combustion process is absorbed by the walls of the pipe 40 forwarded and thus reaches the water in the boiler 41, so that from this Steam is produced. The steam generated in this way is in turn discharged from the boiler 41 through a line 42 and combined with the steam formed in the boiler 17 and flowing through the line 43. This steam stream formed from the two substreams can now be used as a heat source for any Another method for driving power turbines in a power plant or for one Any number of other purposes which will be readily apparent to those skilled in the art can be employed.
Nach dem Durchlaufen der Leitung 40 werden das Schwefeldioxid, das Kohlenstoffdioxid, der Wasserdampf und die anderen im Brenner 37 erzeugten Gase mit dem Schwefelwasserstoff- und dem Kohlenstoffdioxidstrom in der Leitung 44 zusammengebracht.After passing through the line 40, the sulfur dioxide, the carbon dioxide, the water vapor and the other gases generated in burner 37 with the hydrogen sulfide and carbon dioxide streams brought together in line 44.
Der so zusammengesetzte Strom gelangt dann anschließend in die Leitung 45 und von dort in den Umsetzungsbehälter 46. Der Umsetzungsbehälter 46 enthält einen Katalysator, vorzugsweise Bauxit, welches in der Weise wirksam wird, daß es die Umsetzung zwi-The stream composed in this way then passes into line 45 and from there into the conversion tank 46. The reaction vessel 46 contains a catalyst, preferably bauxite, which becomes effective in such a way that the implementation between
sehen dem Schwefeldioxid und dem Schwefelwasserstoff zur Bildung von reinem Schwefeldampf und Wasserdampf beschleunigt. Es handelt sich hierbei um eine in Fachkreisen allgemein bekannte Reaktion, die derart gesteuert werden kann, daß eine hohe Ausbeute an Elementarschwefel erhalten wird. Eine genauere Beschreibung dieser Reaktion erübrigt sich deshalb.see the sulfur dioxide and the hydrogen sulfide to form pure sulfur vapor and Accelerated water vapor. This is a reaction well known to those skilled in the art, the can be controlled so that a high yield of elemental sulfur is obtained. A more accurate one Description of this reaction is therefore unnecessary.
Der so erhaltene (in Dampfform vorliegende) Elementarschwefel verläßt den Umsetzungsbehälter 46The elemental sulfur obtained in this way (present in vapor form) leaves the reaction vessel 46
durch eine Leitung 47 und gelangt anschließend in eine Konden««»>nn«vorrichtun£48. In dieser Kondensationsvorrichtung 48 kann als Kühlmittel entweder Wasser oder auch Luft eingesetzt werden, so daß die die Vorrichtung durchlaufenden Gase so weit abge-through a line 47 and then enters a condenser £ 48. In this condensation device 48 can be used as a coolant either water or air, so that the the gases passing through the device so far
kühlt werden, daß der Schwefeldampf kondensiert. Dieser kondensierte Schwefel gelangt zusammen mit Kohlenstoffdioxid, Wasser und anderen Dämpfen durch eine leitung 49 in den Schwefelsammelbehälterbe cooled so that the sulfur vapor condenses. This condensed sulfur comes along with Carbon dioxide, water and other vapors through a line 49 into the sulfur collection tank
50, in welchem der Schwefel angesammelt wird. Das restliche Kohlenstoffdioxid, das Wasser und andere Dämpfe verlassen diesen Behälter 50 durch eine Leitung 51 und können von dort aus einfach der Außenluft, zugeleitet werden.50, in which the sulfur is accumulated. The rest of the carbon dioxide, the water and others Vapors leave this container 50 through a line 51 and from there can simply be released into the outside air, be forwarded.
In der vorstehenden Beschreibung wurde aus Gründen der Veranschaulichung zwar auf den Einsatz von Dampfkesseln Bezug genommen, jedoch verstehtIn the preceding description, for the sake of illustration, reference has been made to the use referred to by steam boilers, but understands
es sich für den Fachmann, daß die durch den erfin dungsgemäßen Verbrennungsvorgang von Brennstof fen erzeugte Wärme auch für zahlreiche andere Ver wendungszwecke eingesetzt werden kann, in denei heiße Verbrennungsprodukte als Reaktionsmitte verwendet werden können, daß sie aber auch ebenso gut als Wärme- und Energiequelle dort in Frage korn men. wo kohlehaltige Brennstoffe verfügbar sind.it is for the expert that the by the inven proper combustion process of Brennstof fen generated heat for numerous other Ver Application purposes can be used in denei hot combustion products as the reaction medium can be used, but that they can also be used there as well as a heat and energy source men. where carbonaceous fuels are available.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US71785168A | 1968-04-01 | 1968-04-01 | |
US71785168 | 1968-04-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1915248A1 DE1915248A1 (en) | 1969-10-23 |
DE1915248B2 DE1915248B2 (en) | 1975-09-25 |
DE1915248C3 true DE1915248C3 (en) | 1976-05-13 |
Family
ID=
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