DE19530896A1 - Verfahren, Vorrichtung und Katalysator zum Reinigen von Abluft - Google Patents
Verfahren, Vorrichtung und Katalysator zum Reinigen von AbluftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung
und einen Katalysator zum Reinigen von Abluft gemäß den
Oberbegriffen der Ansprüche 1, 4 und 17.
Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von Abluft von
oxidierbaren Schadstoffen insbesondere von Schadstoffen
aus den Gruppen der Kohlenwasserstoffe, Alkohole,
Aldehyde, Säuren und Säureanhydride, Ester,
Halogenkohlenwasserstoffverbindungen, anorganische und
organische Gase, üblicher Bauweise, weisen in der Regel
einen Lufteintritt für die zu reinigende und einen
Luftaustritt für die gereinigte Luft auf. Zwischen
Eintritt und Austritt sind verschiedene Elemente
angeordnet, die entsprechend dem jeweiligen Verfahren
die eintretende Luft so führen, daß sie mit anderen
Medien optimal in Kontakt tritt. Zusätzlich können
Siebe und Filter angeordnet sein, die die
Verunreinigungen mechanisch abtrennen.
Bei der Reinigung der Luft von gasförmigen
Bestandteilen wie Lösungsmitteldämpfe ist es üblich,
die Luft mit anderen Medien in Kontakt zu bringen, um
diese gasförmigen Kontaminanten durch Adsorption,
Absorption, Chemiesorption zu entfernen bzw. eine
katalytische Nachverbrennung oder eine Verbrennung bei
höheren Temperaturen durchzuführen.
Aufgrund der verschärften Auflagen hinsichtlich des
Gehaltes von Verunreinigungen in der an die Atmosphäre
abgegebene Abluft erscheinen Nachverbrennungen
oxidierbarer Schadstoffe in geeignet konstruierten
Vorrichtungen erfolgversprechend.
Bisher zeigte sich jedoch, daß bei den bekannten
Verfahren und Vorrichtungen immer wieder Probleme
verursacht durch die bei der Oxidationsreaktion
entstehenden Produkte, auftreten, die sich
hinsichtlich der im Ergebnis der Oxidationsreaktion
entstehenden Produkte sich außerordentlich ungünstig
auf die Standzeiten der Vorrichtungen auswirken. Damit
steigen die Betriebskosten an und es entstehen neue
Entsorgungsprobleme.
So ist es auch bekannt, daß verunreinigte Abluft über
Verteilereinrichtungen durch eine Schüttung aus
speziellen Zeolithgranulaten geleitet wird, in die ein
Gemisch aus Wasserstoffperoxid und entsalzenem Wasser
eingespeist wird. Zusätzlich kann bei diesem Verfahren
zur Erhöhung des Oxidationsvermögens Ozon der
Zeolithschüttung zugeführt werden. Dieses Verfahren hat
den großen Nachteil, daß binnen kurzer Zeit nach
Anfahren der Anlage die Zeolithgranulate vollständig
mit Wasser gesättigt sind und das dort enthaltende
Wasserstoffperoxid seine Oxidationswirkung nicht
entfalten kann, die insbesondere darin besteht, daß vom
Wasserstoffperoxid atomarer Sauerstoff abgegeben werden
kann. Aus Kostengründen ist die Verwertung von
entsalzenem Wasser nachteilig.
Hinzu kommt, das das gegebenenfalls zusätzlich bei
diesem Verfahren eingesetzte gasförmige Ozone
ökologische Probleme bereiten kann.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde ein
Verfahren und eine Vorrichtung anzubieten, mit der es
möglich ist, eine kostengünstige, hochwirksame
Reinigung der Abluft von oxidierbaren Schadstoffen wie
Kohlenwasserstoffe, Alkohole,. Aldehyde, Säuren,
Säureanhydride, Ester,
Halogenkohlenwasserstoffverbindungen und weitere
anorganische und organische Gase durch Verbrennung zu
erreichen, ohne daß bezüglich der entstehenden
Reaktionsprodukte Entsorgungsprobleme entstehen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den
kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1, 4 und 17.
Die Erfindung weist verschiedene Vorteile auf.
Die oxidierbaren Schadstoffe werden nicht gesammelt und
in ein anderes Medium überführt, sondern sie werden
entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren und der
Vorrichtung zerstört und in Verbindungen wie Wasser,
Kohlendioxid, organische Säuren überführt, die
ökologisch unbedenklich sind. Auf diese Weise wird ein
Rückstand von Substanzen, die einer Deponie zugeführt
werden müßten, nahezu völlig vermieden. Es zeigte sich,
daß mittels der Erfindung eine außerordentlich
kostengünstige Reinigung der Luft erfolgen kann.
Insbesondere Lösungsmittel, wie sie bei der
lackverarbeitenden Industrie anfallen, können nahezu
vollständig oxidativ umgewandelt und mittels der
Vorrichtung aus der Abluft entfernt werden. Im Ergebnis
wird ein hoher Reinheitsgrad der aufbereiteten Luft
erreicht, der weit über die bestehenden Normen
hinausgeht.
Beim Kontaktieren mit festem inertem Trägermaterial,
insbesondere bei Anwesenheit von peroxidzersetzenden
Verbindungen wie Braunstein, erfolgt eine besonders
schnelle Freisetzung von atomarem Sauerstoff aus
peroxidischen Oxidationsmitteln.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Trägermaterialien sind
besonders wirkungsvoll, wenn sie mit katalytisch
aktiven Zusammensetzungen verbunden oder vermischt
werden. Es zeigte sich, daß oxidische Verbindungen der
Nebengruppen des Periodensystems im Zusammenwirken mit
Oxidationsmitteln an der Phasengrenze fest/flüssig eine
katalytische Umsetzung der Schadstoffe möglich machen,
die nahezu quantitativ ist.
Das Aufbringen der katalytisch aktiven Beschichtung
erfolgt hierbei durch Tränken oder Beschichten des
festen, inerten Trägermaterials mit einer Salzlösung
oder mit Salz- bzw. Oxidschmelzen mit anschließender
intensiver Wärmebehandlung.
Die quantivative und qualitative Zusammensetzung des
Katalysators ist in weiten Grenzen variierbar und
ermöglicht eine optimale Anpassung an die
Zusammensetzung der Abluft.
Erfindungsgemäß wird an diesem Ort auch über
Wärmetauscher eine optimale Oxidationstemperatur
eingestellt.
Als sauerstoffabgebende Verbindungen, insbesondere
peroxidischer Natur, werden wasserlösliche Substanzen
wie z. B. Wasserstoffperoxid bevorzugt. Auch Ozon läßt
sich erfindungsgemäß einsetzen. Voraussetzung dafür ist
jedoch, daß das Ozon vollständig in der wäßrigen Phase
gelöst wird.
Die erfindungsgemäß feinzerteilte wäßrige Phase, die
mit der Abluft intensiv vermischt wird, enthält in
einer Weiterbildung grenzflächenaktive Substanzen, die
die Bildung einer Öl-in-Wasser-Emulsion begünstigen.
Das führt zu einer außerordentlich vorteilhaften
lösungsvermittelnden Aufnahme, insbesondere der in
Wasser schwerer löslichen organischen Verunreinigungen
in die wäßrige Phase, in der dann die Oxidation der
Schadstoffe erfolgen kann.
Die bevorzugt erfindungsgemäß eingesetzten
grenzflächenaktiven Stoffe sind niedermolekulare
Emulgatoren und hochmolekulare Emulgatoren, die die
Bildung von Öl-in-Wasser-Emulsionen begünstigen. Dazu
zählen im einzelnen anionaktive Substanzen, wie Seifen
(Na, K, NH₄, Morpholin, Triäthanolamin),
Natriumlaurylsulfat, Natriumcetylsulfat,
Natriummersolat, Natrium-2-äthylhexylsulfat,
Natriumxylolsulfonat, Natriumnaphthalinsulfonat,
Natriumalkylnaphthalinsulfonat, Natriumsulfosuccinat,
RCOOC₂H₄SO₃-Natrium, RCONHC₂H₄SO₃-Natrium (R=C₁₇H₃₃),
Oleyl-lysalbinsaures Natrium, Oleylprotalbinsaures
Natrium, Türkischrotöl, natürliche solfonierte Öle,
Natriumsalz von Sulfonobernsteinsäure-dialkylester,
gallensaure Salze, Harzseifen; kationaktive Substanzen
wie Laurylpyridiniumchlorid,
Lauryltrimethylammoniumchlorid, Lauryl-colamin-formyl
methyl-pyridiniumchlorid und nichtionische Substanzen
wie Polyoxyäthylen-Fettalkoholäther, Polyoxyäthylen-
Fettsäurester sowie hochmolekulare Emulgatoren wie
Casein, Gelatine, Eiweißabbauprodukte (Leim), Gummi
arabic, Tragant, Agar, Moos, Carraghen, Gummigutt,
Saponin, Celluloseäther und -ester, Polyvinylalkohol,
Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon.
Durch die erfindungsgemäß anwesenden Netzmittel tritt
ein besonders leichtes und intensives Kontaktieren der
wäßrigen Phase mit der festen inerten Phase ein, was
dazu führt, daß die Freisetzung von atomarem Sauerstoff
außerordentlich begünstigt wird. Als besonders gut
wirkende Netzmittel eignen sich Verbindungen aus der
Gruppe der Alkylbenzolsulfonate.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber dem
Stand der Technik ebenfalls wichtige Vorteile auf.
So ist im Bereich der festen inerten Phase der Einsatz
von Wärmetauschern vorgesehen.
Ein weiterer Wärmetauscher befindet sich im
Vorreaktionsbehälter. Dadurch ist es möglich, das zu
reinigende Abgas entweder auf die erforderliche
Temperatur aufzuheizen oder abzukühlen. Der
Wärmetauscher kann eine synergetische Funktion ausüben,
wenn die in der Füllkörperschüttung des
Reaktionsbehälters entstehende exotherme Wärme dem zu
reinigenden Abgas im Vorreaktionsbehälter zugeführt
wird. Über den Wärmetauscher in der Füllkörperschüttung
des Reaktionsbehälters ist es wiederum möglich, dort
entstehende exotherme Wärme abzuführen und sie
gegebenenfalls über den Wärmetauscher im
Vorreaktionsbehälter dem zu reinigenden Abgas
zuzuführen, um eine erforderliche Abgastemperatur zu
erreichen. Durch diese Möglichkeiten der Wärmeabführung
bzw. Wärmezuführung kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung praktisch überall eingesetzt werden, auch
wenn die dort vorhandene Abgastemperatur nicht optimal
ist.
Mittels der Vorrichtung wird das zu reinigende Abgas in
der Reaktionszone auf die entsprechende Temperatur
gebracht. Die Anwesenheit eines Wärmetauschers im
Reaktionsbereich des Reaktionsbehälters hat zusätzlich
den Vorteil, daß bei stark exothermen Reaktionen die
Temperatur der Reaktionszone auf maximal 105°C
begrenzt werden kann. Das ist für das sichere Fahren
der Anlage von erheblicher Bedeutung.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Fließschema einer Abluft
reinigungsanlage mit einem Vor
reaktionsbehälter und einem Reak
tionsbehälter;
Fig. 2 ein Fließschema einer Abluft
reinigungsanlage mit einem Vor
reaktionsbehälter und zwei ge
trennten Reaktionsbehältern,
Fig. 3 ein Fließschema einer Abluft
reingigungsanlage mit einem Vor
reaktionsbehälter und einem Reak
tionsbehälter mit Teilkammern.
Die Vorrichtung zur Reinigung von Abluft nach Fig. 1
besteht aus einem Vorreaktionsbehälter 1 und einem
Reaktionsbehälter 2. Über einem Rohgaseingang 5 wird
die Abluft durch einen Ablufteintritt 36 in den
Vorreaktionsbehälter 1 eingetragen. Gleichzeitig wird
über Düsen 15 eine wäßrige Phase vernebelt. Dabei
vermischen sich die feinzerteilte wäßrige Phase und das
Abgas intensiv. Im Gleichstrom werden die vermischte
wäßrige Phase und die Abluft über einen Wärmetauscher
16 geführt, der das Abgas auf die erforderliche
Oxidationstemperatur bringt. Als Wärmeträger wird Luft
verwendet. Diese Luft tritt in einen Kühllufteingang 11
ein und wird über einen Ventilator 12 durch den
Wärmetauscher 16 geführt und über den
Wärmeträgerausgang 13 wieder der Atmosphäre zugeführt.
Ein Teil der über die Düsen 15 zugeführten wäßrigen
Phase sammelt sich im unteren Teil des
Vorreaktionsbehälters 1. Eine Niveaukontrolle 17
steuert den Austrag der wäßrigen Phase aus dem unteren
Bereich des Vorreaktionsbehälters 1. Über einen
Reaktionslösungseingang 18 wird die wäßrige Lösung
eines Oxidationsmittels eingeführt und mit dem über
einen Wassereingang 19 eintretenden Wasser auf die
erforderliche Reaktionskonzentration gebracht. Die im
unteren Bereich des Reaktionsbehälters 1 sich sammelnde
wäßrige Phase wird über einen Abwasserausgang 20
abgeführt bzw. wieder in das System über die Düsen 15
zugeführt. Über den Gasaustritt 31 wird das zu
reinigende Abgas in den Reaktionsbehälter 2 geleitet.
Eine Temperaturmessung erfolgt dabei in einer
Temperaturkontrolle 7. Nach dem Eintritt der Abluft
über den Gaseintritt 32 in den Reaktionsbehälter 2
erfolgt eine Weiterführung der Abluft durch die
Füllkörperschüttung 23. Hier und in dem
darüberbefindlichen Raum erfolgt ein inniges In-
Kontakt-bringen mit der wäßrigen Phase, die über Düsen
22 in den Reaktionsbehälter 2 vernebelt wird. Ein im
oberen Teil des Reaktionsbehälters 2 angeordneter
Wasserabscheider 24 enthält ebenfalls Füllkörper, die
nicht nur eine Wasserabscheidung bewirken, sondern auch
eine Nachoxidation der Schadstoffe, die bis zu diesem
Zeitpunkt noch nicht umgesetzt sind, möglich macht. Ein
Reingasaustritt 10 leitet die gereinigte Abluft durch
eine Schadstoffkonzentrationskontrolle 8, von der
mittels eines Ventilators 9 die gereinigte Abluft über
den Reingasausgang 39 in die. Atmosphäre befördert
wird. Ein Reaktionslösungseingang 26 ermöglicht die
Zugabe einer wäßrigen Lösung des Oxidationsmittels, das
dann mit dem über den Wassereingang 27 zugeführten
Wasser auf die notwendige Oxidationskonzentration
gebracht wird. Die so eingestellte wäßrige Phase wird
dann über die Düsen 22 im Reaktionsbehälter 2
vernebelt. Im unteren Teil des Reaktionsbehälters 2
sammelt sich die wäßrige Phase, die mittels einer Pumpe
21 entweder den Düsen 22 zugeführt wird oder im Falle
eines starken Verbrauches an Oxidationsmittel über
einen Abwasserausgang 28 abgeführt wird. Die
Reaktionslösung, die über den Reaktionslösungseingang
26 in das System eingespeist wird, wird aus einem
Vorratsbehälter für Reaktionslösung 3 entnommen. Nicht
mehr verwendbares Abwasser, d. h. verbrauchte wäßrige
Phase wird über einen Abwasserausgang 28 einem Behälter
für Abwasser 4 zugeführt.
Die Vorrichtung zur Abluftreinigung nach Fig. 2 weist
gegenüber der Vorrichtung von Fig. 1 zwei
Reaktionsbehälter 2 und 34 auf. Sollte das über den
Reingasaustritt 10a den Reaktionsbehälter 2 verlassene
Reingas noch nicht die erforderlichen niedrigen Werte
an Schadstoffen aufweisen, wird dieses Reingas in den
Reaktionsbehälter 34 über den Gaseintritt 33 geleitet.
Hier erfolgt wieder ein intensives In-Kontakt-bringen
mit der wäßrigen Phase. Ein Wärmetauscher 30 ermöglicht
die Wärmeabführung der in den Reaktionsbereichen der
Füllkörperschüttung 23 entstehenden exothermen Wärme.
Dadurch wird die Wärmeentwicklung begrenzt und die
Temperatur steigt nicht höher als 105°C. Die dort
abgeführte Wärme kann dafür verwendet werden, die
eintretende Abluft im Vorreaktionsbehälter 1 auf eine
erforderliche Reaktionstemperatur aufzuheizen. Dieses
Aufheizen erfolgt dann über den Wärmetauscher 16 im
Vorreaktionsbehälter 1.
Die Vorrichtung zur Abluftreinigung nach Fig. 3
unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß Fig. 2
dadurch, daß die in Fig. 2 getrennt angeordneten
Reaktionsbehälter 2 und 34 in einen Behälter
zusammengefaßt sind und durch vertikale Trennwände
voneinander getrennt sind. Das ermöglicht eine kompakte
Bauweise. Die im Vorreaktionsbehälter 1 vorgesehene
Führung der Abluft und der vernebelten wäßrigen Phase
im Gleichstrom ist auch ohne weiteres auf Gegenstrom
umzustellen. Der Ablufteintritt 36 würde dann im
unteren Bereich des Vorreaktionsbehälters 1 angeordnet
werden. Eine Strömungsumschaltung 35 ermöglicht nach
Feststellung der Schadstoffkonzentration in der
Schadstoffkonzentrationskontrolle 8a die Führung des
noch nicht ausreichend gereinigten Abgas es in eine
Teilkammer 2b. Diese Teilkammer 2b ist konstruktiv
identisch mit der Teilkammer 2a. Die Entfernung der
sich in den unteren Bereichen der Teilkammern 2a und 2b
sammelnden wäßrigen Phase erfolgt über eine Steuerung
der wäßrigen Phase 37. Nicht verbrauchte wäßrige Phase
wird dem System wieder zugeführt und verbrauchte
wäßrige Phase wird in den Behälter für Abwasser 4
überführt.
In der Trocknungsstufe einer Druckerei ist ein
Abgasvolumenstrom von 650 m³/h zu entsorgen. Als
Schadstoffe fallen ein Methanol/Ethanol-Gemisch (450
mg/m³) und ein Aldehydgemisch (100 mg/m³) bei einer
Temperatur von 25°C an.
Das Gas gelangt zunächst in den Vorreaktionsbehälter 1
und anschließend in die Reaktionsbehälter 2 (Fig. 1).
Als Waschlösung und als oxidativ wirkende
Reaktionsflüssigkeit wird jeweils eine 15%ige
Wasserstoffperoxid-Lösung verwendet.
Die Füllkörperschüttung 23 in der Berieselungszone des
Reaktionsbehälters 2 besteht aus einer Mischung aus
oxidationsaktivem Braunstein (NnO²) und
Porotongranalien. Zur Wasserabscheidung, Nachadsorption
bzw. Nachoxidation und Gastrocknung wird eine weitere
Braunstein- und Porotonschicht auf einer keramischen
Füllkörperschüttung im Wasserabscheider 24 oberhalb der
Vernebelungszone verwendet.
Das die Anlage verlassende Reingas weist eine
Schadstoffkonzentration von 30 mg/m³ Alkohol und 12
mg/m³ Aldehyd auf. Die Reingastemperatur beträgt 40°C
In der Lackierzelle eines Förderanlagenbetriebes fallen
beim Trocknungsprozeß 550 m³/h Abgas mit einer
Schadstoffkonzentration von 200 mg/m³ Xylol und 250
mg/m³ Alkohole (Methanol, Äthanol, Propanol,
Butanol) an. Die Abgastemperatur beträgt 30°C.
Die Abgase werden in einer Reinigungsanlage gemäß Fig.
3 (Anlage mit Rückführung das Reingasstromes und 2-
stufigem Reaktor) entsorgt.
Zur Vorwäsche wird das Abgas in den
Vorreaktionsbehälter 1 geleitet. Als Waschflüssigkeit
kommt eine 15%ige Wasserstoffperoxid-Lösung zum
Einsatz. Durch diesen Prozeß wird die
Alkoholkonzentration auf 50 mg/m³ verringert.
Anschließend gelangt das vorgereinigte Abgas in die
Teilkammer 2a des Reaktionsbehälters 2. Als
Reaktionslösung wird eine 15-%ige Wasserstoffperoxid-
Lösung verwendet, der als Phasentransferkatalysator
Tensid in einer Konzentration von 0,1% zur
Solubillisation des Xylols beigegeben ist. Als reaktive
Füllkörperschüttung 24 dient eine Mischung aus
Braunstein-, Zeolith- und mit Kaliumpermanganat
imprägnierten Porotongranalien sowie keramischen
Füllkörpern. Oberhalb der Vernebelungszone befindet
sich eine Poroton- und Braunsteinschüttung zur
Tropfenabscheidung und Nachadsorption bzw.
Nachoxidation. Das Reingas weist eine Konzentration von
15 mg/m³ Xylol und 10 mg/m³ Alkohol auf. Die
Reingastemperatur beträgt 45°C. Durch eine Havarie der
Lackiermittel-Versorgungsleitung erhöht sich die
Schadstoffskonzentration im Abgas auf 350 mg/m³ Xylol
und 440 mg/m³ Alkohol, was eine Reingas-Konzentration
auf 25 mg/m³ Xylol zur Folge hat. Durch Ansprechen der
Regeleinrichtung erfolgt eine Rückführung des
Gasstromes in die Teilkammer 2b der zweiten
Reaktionsstufe, wodurch die Schadstoffkonzentration auf
10 mg/m³ Xylol verringert wird.
In einer einstufigen Labor-Versuchsanlage mit einem
Durchmesser von 15 mm wurde ein Luftvolumenstrom von
200 Ltr./h mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
gereinigt. Die Luft war mit Methanol in einer
Konzentration von 500 mg/m³ verunreinigt.
Als katalytisch aktives Festbett kamen 30 ml eines
Eisen-Kupfer-Platin-Mischkatalysators zum Einsatz.
Trägermaterial war γ-Aluminiumoxid in Form von
Strangpreßlingen (Durchmesser ca. 1,5 mm). Als
Waschflüssigkeit und Oxidationsmittel wurden 300 ml
einer 1%igen Wasserstoffperoxidlösung verwendet, die im
Kreislauf gefahren wurde. Die Reingaskonzentration
betrug 10-15 mg/m³.
In einer einstufigen Versuchsanlage (Durchmesser 45 mm)
erfolgte die Reinigung von 2 m³/h mit geruchsintensiven
Komtaminanten wie Phenol, Mercaptanen und Aldehyden
verunreinigter Abluft (Konzentration ca. 100 mg/m³).
Als Katalysator wurden 500 ml eines porösen Tonminerals
mit erhöhtem Fe(III)-Gehalt an der Oberfläche
(Durchmesser ca. 6 mm) verwendet. Als
Reaktionsflüssigkeit kam 1 Ltr. einer 1%igen
Wasserstoffperoxidlösung zum Einsatz.
Bezugszeichenliste
1 Vorreaktionsbehälter
2 Reaktionsbehälter
2a Teilkammer
2b Teilkammer
3 Vorratsbehälter für Reaktionslösung
4 Behälter für Abwasser
5 Rohgaseingang
6 Temperaturkontrolle
7 Temperaturkontrolle
8 Schadstoffkonzen trationskontrolle
8a Schadstoffkonzen trationskontrolle
9 Ventilator
10 Reingasaustritt
10a Reingasaustritt
10b Reingasaustritt
11 Kühllufteingang
12 Ventilator
13 Wärmeträgerausgang
14 Pumpe
15 Düsen
16 Wärmetauscher
17 Niveaukontrolle
18 Reaktionslösungseingang
19 Wassereingang
20 Abwasserausgang
21 Pumpe
22 Düsen
22a Düsen
23 Füllkörperschüttung
24 Wasserabscheider
24a Wasserabscheider
25 Niveaukontrolle
26 Reaktionslösungseingang
27 Wassereingang
28 Abwasserausgang
29 Steuerung
30 Wärmetauscher
31 Gasaustritt
32 Gaseintritt
33 Gaseintritt
34 Nachreaktionsbehälter
35 Strömungsumschaltung
36 Ablufteintritt
37 Steuerung der wäßrigen
Phase
38 Lufteintritt
39 Reingasausgang
2 Reaktionsbehälter
2a Teilkammer
2b Teilkammer
3 Vorratsbehälter für Reaktionslösung
4 Behälter für Abwasser
5 Rohgaseingang
6 Temperaturkontrolle
7 Temperaturkontrolle
8 Schadstoffkonzen trationskontrolle
8a Schadstoffkonzen trationskontrolle
9 Ventilator
10 Reingasaustritt
10a Reingasaustritt
10b Reingasaustritt
11 Kühllufteingang
12 Ventilator
13 Wärmeträgerausgang
14 Pumpe
15 Düsen
16 Wärmetauscher
17 Niveaukontrolle
18 Reaktionslösungseingang
19 Wassereingang
20 Abwasserausgang
21 Pumpe
22 Düsen
22a Düsen
23 Füllkörperschüttung
24 Wasserabscheider
24a Wasserabscheider
25 Niveaukontrolle
26 Reaktionslösungseingang
27 Wassereingang
28 Abwasserausgang
29 Steuerung
30 Wärmetauscher
31 Gasaustritt
32 Gaseintritt
33 Gaseintritt
34 Nachreaktionsbehälter
35 Strömungsumschaltung
36 Ablufteintritt
37 Steuerung der wäßrigen
Phase
38 Lufteintritt
39 Reingasausgang
Claims (21)
1. Verfahren zum Reinigen von Abluft von oxidierbaren
Schadstoffen durch In-Kontakt-bringen der Abluft
mit einer wäßrigen, ein Oxidationsmittel
enthaltende Phase,
gekennzeichnet dadurch,
daß die wäßrige Phase feinzerteilt wird, wobei die wäßrige Phase Oxidationsmittel enthält,
daß die Abluft mit der feinzerteilten wäßrigen Phase intensiv vermischt wird,
daß danach eine Vermischung oder Kontaktierung der Abluft und der wäßrigen Phase mit einem festen, inerten und/oder katalytisch aktiven Trägermaterial mit großer Oberfläche erfolgt
und daß am Ort der Vermischung bzw. Kontaktierung die Temperatur unter 105°C gehalten wird.
gekennzeichnet dadurch,
daß die wäßrige Phase feinzerteilt wird, wobei die wäßrige Phase Oxidationsmittel enthält,
daß die Abluft mit der feinzerteilten wäßrigen Phase intensiv vermischt wird,
daß danach eine Vermischung oder Kontaktierung der Abluft und der wäßrigen Phase mit einem festen, inerten und/oder katalytisch aktiven Trägermaterial mit großer Oberfläche erfolgt
und daß am Ort der Vermischung bzw. Kontaktierung die Temperatur unter 105°C gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Oxidationsmittel Sauerstoff abgebende Ver
bindungen in die wäßrige Phase eingebracht werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Oxidationsmittel Sauerstoff abgebende Ver
bindungen wie Peroxide oder Ozon verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wäßrigen Phase grenzflächenaktive Substan
zen wie niedermolekulare und/oder hochmolekulare
Emulgatoren (O/W) und/oder Benetzungshilfsmittel
zugesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als festes inertes Trägermaterial mit großer
Oberfläche Schüttungen oder Formkörper eingesetzt
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das inerte Trägermaterial und katalytisch akti
ve Material miteinander vermischt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reinigung der Abluft von oxidierbaren
Schadstoffen mehrstufig erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführung der wäßrigen Phase in Korrelation
mit der Schadstoffkonzentration erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der pH-Wert der wäßrigen Phase auf einen Wert
von 1 bis 12 eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der pH-Wert der wäßrigen Phase auf einen Wert
von 5 bis 8 eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur am Ort der Vermischung bzw. Kon
taktierung 20 °C bis 80°C beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das katalytisch aktive Material Metalloxide
und/oder Mischungen enthält, die den Nebengruppen
IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB und VIII des Perioden
systems zuzuordnen sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das katalytisch aktive Material Mn, Pt, Fe, Pd,
Ni und Cu enthält.
14. Vorrichtung zum Reinigen von Abluft von oxidierba
ren Schadstoffen durch In-Kontakt-bringen der Ab
luft mit einer wäßrigen Oxidationsmittel enthalten
den Lösung,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vorreaktionsbehälter (1) und ein Reaktions behälter (2) über Abluftrohrleitungen miteinander verbunden sind,
wobei der Vorreaktionsbehälter (1) einen Rohgasein gang (5), Düsen (15) für die Zerstäubung einer wäß rigen Phase, einen Gasausgang (31) besitzt und oberhalb des Gasausganges (31) ein Wärmetauscher (16) angeordnet ist, der mit einem weiteren Wärme tauscher (30) im Reaktionsbehälter (2) verbunden ist,
und wobei der Reaktionsbehälter (2) im mittleren Bereich Düsen (22), unterhalb derer Füllkörper (23), unterhalb der Füllkörper (23) ein Gaseintritt (32) und oberhalb der Düsen (22) ein Wasserabschei der (24) mit Füllkörperschüttung und einem Rein gasausgang (10) angeordnet enthält.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vorreaktionsbehälter (1) und ein Reaktions behälter (2) über Abluftrohrleitungen miteinander verbunden sind,
wobei der Vorreaktionsbehälter (1) einen Rohgasein gang (5), Düsen (15) für die Zerstäubung einer wäß rigen Phase, einen Gasausgang (31) besitzt und oberhalb des Gasausganges (31) ein Wärmetauscher (16) angeordnet ist, der mit einem weiteren Wärme tauscher (30) im Reaktionsbehälter (2) verbunden ist,
und wobei der Reaktionsbehälter (2) im mittleren Bereich Düsen (22), unterhalb derer Füllkörper (23), unterhalb der Füllkörper (23) ein Gaseintritt (32) und oberhalb der Düsen (22) ein Wasserabschei der (24) mit Füllkörperschüttung und einem Rein gasausgang (10) angeordnet enthält.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Reaktionsbehälter (2) nacheinander ge
schaltet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reaktionsbehälter mindestens zwei Teilkam
mern (2a, 2b) enthält.
17. Katalysator zur Durchführung des Verfahrens gemäß
Anspruch, 1
bestehend aus einem festen, inerten Trägermaterial
und einem Oxid oder einem Oxidgemisch der Metalle,
die den Nebengruppen IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB
und VIIIB des Periodensystems zuzuordnen sind.
18. Katalysator nach Anspruch 17,
gekennzeichnet dadurch,
daß die katalytisch aktive Oxidzusammensetzung als
Schicht auf dem inerten Trägermaterial aufgebracht
ist.
19. Katalysator nach Anspruch 17 oder 18,
gekennzeichnet dadurch,
daß die katalytisch aktive Oxidzusammensetzung als
Granulat mit dem festen, inerten Trägermaterial
vermischt ist.
20. Katalysator nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
gekennzeichnet dadurch,
daß der Gehalt der katalytisch aktiven Oxidzusam
mensetzung 1 bis 15 Massenprozent beträgt.
21. Verfahren zur Herstellung des Katalysators gemäß
Anspruch 17,
gekennzeichnet dadurch,
daß eine Salzlösung oder mehrere Salzlösungen oder
Salzschmelzen oder Oxidschmelzen auf das inerte
Trägermaterial aufgetragen werden,
eine Trocknungsbehandlung erfolgt
und anschließend calciniert wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19530896A DE19530896A1 (de) | 1994-10-19 | 1995-08-14 | Verfahren, Vorrichtung und Katalysator zum Reinigen von Abluft |
AU38005/95A AU3800595A (en) | 1994-10-19 | 1995-10-19 | Process, device and catalyst for cleaning used air |
PCT/DE1995/001504 WO1996012552A1 (de) | 1994-10-19 | 1995-10-19 | Verfahren, vorrichtung und katalysator zum reinigen von abluft |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4438790 | 1994-10-19 | ||
DE19530896A DE19530896A1 (de) | 1994-10-19 | 1995-08-14 | Verfahren, Vorrichtung und Katalysator zum Reinigen von Abluft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19530896A1 true DE19530896A1 (de) | 1996-04-25 |
Family
ID=6532080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19530896A Withdrawn DE19530896A1 (de) | 1994-10-19 | 1995-08-14 | Verfahren, Vorrichtung und Katalysator zum Reinigen von Abluft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19530896A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002013949A1 (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-21 | Sakari Savikko | Method and apparatus for elimination of odour gases |
-
1995
- 1995-08-14 DE DE19530896A patent/DE19530896A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002013949A1 (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-21 | Sakari Savikko | Method and apparatus for elimination of odour gases |
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---|---|---|---|
8143 | Lapsed due to claiming internal priority |