DE19518447A1 - Verfahren und Anordnung zum Behandeln von kohlenstoffhaltigem Adsorptionsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von kohlenstoffhaltigem Adsorptionsmittel, das einen Reaktor einer Rauchgasreinigungsanlage durchläuft, wobei eine Desorptionsbehandlung durchgeführt und das dabei entste­ hende Desorptionsgas einer Schwermetallabscheidung unterworfen wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-PS 40 26 071 be­ kannt. Dabei wird das gesamte aus dem Reaktor kommende Adsorp­ tionsmittel der Desorption unterworfen. Da die Desorptionsbe­ handlung eine Beheizung voraussetzt, ist das Verfahren entspre­ chend aufwendig. Auch müssen die apparativen Voraussetzungen für die Bewältigung der hohen Durchsätze getroffen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Behand­ lung ohne Verminderung der Behandlungsqualität wirtschaftlicher und apparativ einfacher zu gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfin­ dung dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Adsorp­ tionsmittel in einer anströmseitigen und mindestens einer ab­ strömseitigen Schicht durch den Reaktor geführt wird und daß das Adsorptionsmittel der anströmseitigen Schicht gesondert aus dem Reaktor ausgetragen und allein der Desorptionsbehandlung unterworfen wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Schwermetalle aufgrund hoher Reaktionsgeschwindigkeit praktisch vorwiegend in der anströmseitigen Schicht des Adsorptionsmit­ tels absetzen. Dementsprechend schafft die Erfindung die Mög­ lichkeit, diese anströmseitige Adsorptionsmittelschicht geson­ dert auszutragen und allein der Desorptionsbehandlung zu unter­ werfen. Diese wird also nur auf einen Bruchteil des gesamten Adsorptionsmittel angewendet. Entsprechend geringer ist der energetische Aufwand für die Beheizung. Auch vermindert sich die Größe der Behandlungseinrichtung ganz beträchtlich. Dies führt zu geringem Platzaufwand und zu einer Senkung der Anlage­ kosten.

Als kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel wird vorzugsweise Herdofenkoks verwendet, wobei es besonders vorteilhaft ist, das Adsorptionsmittel der anströmseitigen Schicht nach der Desorp­ tionsbehandlung dem übrigen Adsorptionsmittel zuzuführen und gemeinsam mit diesem zu verbrennen.

Vorzugsweise wird auch das Desorptionsgas gemeinsam mit dem Adsorptionsmittel verbrannt.

Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Anordnung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei diese An­ ordnung einen Rauchgasreinigungsreaktor, eine Adsorptionsmit­ tel-Austragseinrichtung für den Reaktor, eine der Austragsein­ richtung nachgeschaltete Desorptionseinrichtung mit Desorpti­ onsgasauslaß und Adsorptionsmittelauslaß und einen an den Desorptionsgasauslaß angeschlossenen Schwermetallabscheider um­ faßt. Die Anlage ist zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor mindestens eine Trenn­ wand zum Abteilen einer anströmseitigen Adsorptionsmittel­ schicht aufweist, daß die Austragseinrichtung eine Hauptabtei­ lung und eine der anströmseitigen Adsorptionsmittelschicht zu­ geordnete Nebenabteilung aufweist und daß allein die Nebenab­ teilung an die Desorptionseinrichtung angeschlossen ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Adsorptionsmittelauslaß der Desorptionseinrichtung mit dem Aus­ laß der Hauptabteilung der Austragseinrichtung zusammengeschal­ tet und gemeinsam mit diesem an eine Verbrennungseinrichtung angeschlossen ist.

Dabei ist vorzugsweise auch der Gasauslaß der Desorptions­ einrichtung an die Verbrennungseinrichtung angeschlossen.

Zwar stellt die Trennwand im Rauchgasreinigungsreaktor ei­ nen zusätzlichen baulichen Aufwand dar, jedoch wird dieser mehr als kompensiert durch die Vereinfachung, die sich im Zusammen­ hang mit der Desorptionseinrichtung ergibt. Diese kann klein und dementsprechend kostengünstig ausgelegt werden und kommt mit einer leistungsschwachen Heizung aus.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom­ binationen und Unterkombinationen, die von den beiliegenden An­ sprüchen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Fließ­ schema einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Anordnung weist einen Reaktor 1 auf, der zur Rauchgas­ reinigung vorgesehen ist. Hierzu enthält er ein Bett aus koh­ lenstoffhaltigem Adsorptionsmittel 2, bei dem es sich um ein Festbett oder ein Wanderbett handelt. Das Adsorptionsmittel wir über eine Austragseinrichtung 3 dem Reaktor 1 entnommen.

Anströmseitig ist im Inneren des Reaktors 1 eine Trennwand 4 angeordnet, die eine anströmseitige Schicht 5 aus Adsorpti­ onsmittel 2 abteilt. Dieser Schicht 5 ist eine Nebenabteilung 6 der Austragseinrichtung 3 zugeordnet. Das übrige Adsorptions­ mittel 2 verläßt den Reaktor 1 durch eine Hauptabteilung 7 der Austragseinrichtung 3.

Die Nebenabteilung 6 der Austragseinrichtung 3 ist an eine Desorptionseinrichtung 8 angeschlossen. Hier erfolgt die Desorption der im Reaktor 1 absorbierten Schadstoffe. Es wurde gefunden, daß der wesentliche Anteil der Schadstoffe in der an­ strömseitigen Schicht 5 des Adsorptionsmittels 2 angelagert wird und daß es ausreicht, dieses Material der Desorptionsbe­ handlung 8 zu unterwerfen, um zufriedenstellende Reinigungser­ gebnisse zu erzielen. Die Desorptionseinrichtung 8 muß also nur einen geringen Anteil des Adsorptionsmittels 2 behandeln und kann dementsprechend klein dimensioniert sein. Auch benötigt sie nur eine geringe Heizleistung.

Die Desorptionseinrichtung 8 weist einen Desorptionsgasaus­ laß 9 auf, der an einen Schwermetallabscheider 10 angeschlossen ist. Da sich praktisch die gesamten Schwermetallverunreinigun­ gen in der anströmseitigen Schicht 5 des Adsorptionsmittels 2 befinden, erfolgt diesbezüglich im Schwermetallabscheider 10 eine praktisch vollständige Reinigung.

Die Desorptionseinrichtung 8 weist ferner einen Adsorpti­ onsmittelauslaß 11 auf, der mit der Hauptabteilung 7 der Aus­ tragseinrichtung 3 gekoppelt und gemeinsam mit dieser an eine nicht dargestellte Verbrennungseinrichtung angeschlossen ist. Das kohlenstoffhaltige Adsorptionsmittel 2, bei dem es sich um Herdofenkoks handelt, wird also komplett verbrannt, und zwar gemeinsam mit dem Desorptionsgas, da der Schwermetallabscheider 10 ebenfalls an die Verbrennungseinrichtung angeschlossen ist.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglich­ keiten gegeben. So enthält der Reaktor 1 im Falle des vorlie­ genden Ausführungsbeispiels insgesamt 3 Schichten des Adsorpti­ onsmittels 2. Gegebenenfalls genügen 2 Schichten. Es kann je­ doch auch eine Vielzahl von Schichten in Frage kommen. Jeder der Schichten kann eine eigene Abteilung der Austragseinrich­ tung 3 zur Verfügung stehen. Die anströmseitige Schicht 5 ist relativ schmal dargestellt. Sie kann bei Bedarf wesentlich dicker oder aber noch schmaler sein. Im Falle des Ausführungsbei­ spiels werden sämtliche Schichten mit relativ billigem Her­ dofenkoks beschickt, bei dem sich eine Regenerierung für einen erneuten Einsatz kaum lohnt. Abweichend hiervon sind auch ande­ re Adsorptionsmittel einsetzbar. Insbesondere können die ein­ zelnen Schichten mit unterschiedlichen Adsorptionsmitteln be­ schickt werden, wobei u. U. ein Teil einer Regenerierungsbehand­ lung zugeführt werden kann. Vorteilhaft ist allerdings die Ver­ wendung des billigen Herdofenkokses in der anströmseitigen und in der nächstfolgenden Schicht mit anschließender gemeinsamer Verbrennung.

Als Verbrennungseinrichtung dient vorzugsweise diejenige Feuerung, deren Rauchgas behandelt wird. Dabei kann es sich um ein Kraftwerk, eine Müllverbrennungsanlage oder dergleichen handeln. Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo Schwer­ metallverunreinigungen abgeschieden werden müssen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Behandeln von kohlenstoffhaltigem Adsorp­ tionsmittel, das einen Reaktor einer Rauchgasreinigungsanlage durchläuft, wobei eine Desorptionsbehandlung durchgeführt und das dabei entstehende Desorptionsgas einer Schwermetallabschei­ dung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlen­ stoffhaltige Adsorptionsmittel in einer anströmseitigen und mindestens einer abströmseitigen Schicht durch den Reaktor ge­ führt wird und daß das Adsorptionsmittel der anströmseitigen Schicht gesondert aus dem Reaktor ausgetragen und allein der Desorptionsbehandlung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel der anströmseitigen Schicht nach der Desorptionsbehandlung dem übrigen Adsorptionsmittel zugeführt und gemeinsam mit diesem verbrannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Desorptionsgas gemeinsam mit dem Adsorptionsmittel verbrannt wird.

4. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Rauchgasreinigungsreaktor (1), ei­ ner Adsorptionsmittel-Austragseinrichtung (3) für den Reaktor, einer der Austragseinrichtung nachgeschalteten Desorptionsein­ richtung (8) mit Desorptionsgasauslaß (9) und Adsorptionsmitte­ lauslaß (11) und mit einem an den Desorptionsgasauslaß (9) an­ geschlossenen Schwermetallabscheider (10), dadurch gekennzeich­ net, daß der Reaktor (1) mindestens eine Trennwand (4) zum Ab­ teilen einer anströmseitigen Adsorptionsmittelschicht (5) auf­ weist, daß die Austragseinrichtung (3) eine Hauptabteilung (7) und eine der anströmseitigen Adsorptionsmittelschicht (5) zuge­ ordnete Nebenabteilung (6) aufweist und daß allein die Nebenab­ teilung (6) an die Desorptionseinrichtung (8) angeschlossen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorptionsmittelauslaß (11) der Desorptionseinrichtung (8) mit dem Auslaß der Hauptabteilung (7) der Austragseinrichtung (3) zusammengeschaltet und gemeinsam mit diesem an eine Ver­ brennungseinrichtung angeschlossen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schwermetallabscheider (10) an die Verbrennungs­ einrichtung angeschlossen ist.