DE19612241A1 - Disposal of used catalysts for removing exhaust gas - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von verbrauchten Katalysatoren für die Abscheidung von Schadstoffen, insbesondere von Stickoxiden, aus Rauch gas und sonstigen Verbrennungsgasen und die Entgiftung der Katalysatoren unter Einsatz einer Filtereinrichtung und eines Katalysators sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the disposal of spent catalysts for the separation of pollutants, especially nitrogen oxides, from smoke gas and other combustion gases and the detoxification of the catalysts under Use of a filter device and a catalyst and a device for Execution of the procedure.
Es ist bekannt, das Rauchgas, zum Beispiel von Kraftwerken oder Müllverbren nungsanlagen, von darin mitgeführten Schwebstoffen und Schadgasen zu befreien, indem das Rauchgas eine Filtereinrichtung, zum Beispiel ein Elektrofilter, durch strömt. Während derartige Filtereinrichtungen vorwiegend für die Abscheidung von Schwebstoffen und Aerosolen herangezogen werden, benutzt man für die Abschei dung von gasförmigen Stoffen im allgemeinen Wascheinrichtungen, in welchen das Rauchgas gewaschen wird, das heißt naß behandelt wird. Daneben kommen aber auch vereinzelt trockene Reaktionsverfahren zur Anwendung, bei welchen die Nachteile des Waschens vermieden werden.It is known to be the flue gas, for example from power plants or garbage burners systems to remove suspended particles and harmful gases carried in them, by the flue gas passing through a filter device, for example an electrostatic filter flows. While such filter devices mainly for the separation of Suspended matter and aerosols are used for the separation Formation of gaseous substances in general washing facilities in which the Flue gas is washed, that is treated wet. Besides come also occasionally dry reaction processes for use, in which the Disadvantages of washing can be avoided.
So ist aus der EP 0 496 432 B1 ein Verfahren zur Reinigung von Gasen und Abga sen bekannt, bei welchem die Reinigung von Gasen und Abgasen von sauer wir kenden Schadstoffen, Stickstoffoxiden, Kohlenwasserstoffen, chlorierten Kohlen wasserstoffen, wie Dioxinen, Hexachlorbenzol, Pentachlorphenol, und flüchtigen Schwermetallen vorgesehen ist, indem unter Verwendung von feinpulvrigem Calci umhydroxyd, welches oberflächenaktive Substanzen, wie zum Beispiel Aktivkohle und/oder Braunkohlenherdofenkoks oder aber Aluminiumoxid und/oder Kieselgel enthält, die Reinigung bei einer Temperatur zwischen 20 und 400°C erfolgt, wobei bei Temperaturen zwischen 100 und 200°C flüchtige Schwermetalle gebunden und abgeschieden werden, und das mit Schadstoffen beladene Hydroxyd an Staubab scheidevorrichtungen wieder abgeschieden wird.EP 0 496 432 B1 describes a process for purifying gases and waste gases sen, in which the cleaning of gases and exhaust gases is acidic harmful pollutants, nitrogen oxides, hydrocarbons, chlorinated carbons Hydrogen such as dioxins, hexachlorobenzene, pentachlorophenol, and volatile Heavy metals is provided by using fine powdered calci umhydroxyd, which surface-active substances, such as activated carbon and / or brown coal hearth coke or alumina and / or silica gel contains, the cleaning takes place at a temperature between 20 and 400 ° C, wherein volatile heavy metals bound at temperatures between 100 and 200 ° C and be separated, and the hydroxide loaded with pollutants to dust separating devices is deposited again.
Als weniger vorteilhaft erweist es sich bei dieser bekannten Verfahrensweise, daß im Betrieb erhebliche Mengen an dem staubförmigen Reaktionsmittel erforderlich sind, welches nach Gebrauch entsorgt werden muß. Die Entsorgung von derart belastetem Reaktionsmittel verursacht ebenfalls einen entsprechend hohen Auf wand und ist mit nicht unbeträchtlichen Kosten verbunden.It proves to be less advantageous with this known procedure that considerable amounts of the dusty reactant are required during operation which must be disposed of after use. The disposal of such contaminated reagent also causes a correspondingly high up wall and is associated with not inconsiderable costs.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die Entsorgung der bei der Rauchgasreinigung eingesetzten Katalysatoren, und hierbei insbesondere Katalysatoren für die Entfernung von Stickoxiden betreffend, auf einfache Weise unter weitgehender Vermeidung von zusätzlichem entsorgungspflichtigem Rück stand möglich ist oder sogar entsorgungspflichtiger Rückstand aus Anlagen kon ventioneller Bauart (gebrauchte Katalysatoren) eingesetzt werden können. Außer dem soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.Based on this prior art, it is therefore an object of the invention Specify the method of the type mentioned, with which the disposal of the Catalysts used in flue gas cleaning, and in particular here Regarding catalysts for the removal of nitrogen oxides, in a simple manner while largely avoiding additional rejects requiring disposal status is possible or even waste from plants that requires disposal conventional design (used catalysts) can be used. Except an apparatus for performing the method is to be specified.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 10 gekennzeichnet. Weitere vorteilhafte Ausgestal tungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. A device for carrying out the invention the method is characterized in claim 10. Another advantageous embodiment lines and improvements of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer Temperatur des Rauchgases von TRg < 300°C eine definierte Menge des verarbeiteten oder aufbereiteten Kata lysators sowie Ammoniak als Reaktionsmittel in den Rauchgasstrom zugegeben werden, daß der Katalysator und das Ammoniak mit dem Rauchgas reagieren, so daß aus den im Rauchgas mitgeführten Stickoxiden und dem Ammoniak Stickstoff und Wasser gebildet werden, daß das an der Filtereinrichtung zurückgehaltene Filtrat einer Trenneinrichtung zugeführt wird, wo es in seine Bestandteile aufge trennt wird und daß der hieraus erhaltene Katalysator zur Entgiftung mit Heißluft umströmt wird und für einen erneuten Einsatz regeneriert wird.According to the invention it is provided that at a temperature of the flue gas of T Rg <300 ° C a defined amount of the processed or processed Kata analyzer and ammonia are added as a reactant in the flue gas stream that the catalyst and the ammonia react with the flue gas, so that nitrogen and water are formed from the nitrogen oxides carried in the flue gas and the ammonia, that the filtrate retained on the filter device is fed to a separating device, where it is separated into its components, and that the catalyst obtained therefrom is flowed around for hot air detoxification and for a renewed use is regenerated.
Hierbei wird ausgenutzt, daß die Reaktion der im Rauchgas mitgeführten Stickoxide mit dem zugegebenen Ammoniak erst bei erniedrigter Temperatur, vorzugsweise zwischen 50 und 100°C, und nur in Anwesenheit eines Katalysators zustande kommt.This takes advantage of the fact that the reaction of the nitrogen oxides carried in the flue gas with the added ammonia only at a reduced temperature, preferably between 50 and 100 ° C, and only in the presence of a catalyst is coming.
Gleichzeitig wird durch den Katalysator, der vorzugsweise als Titanoxid zum Ein satz kommt, die gewünschte Reaktion beschleunigt so daß das erfindungsgemäße Verfahren im großtechnischen Maßstab in einem angemessenen Zeitrahmen er folgreich eingesetzt werden kann. Dabei können praktisch sämtliche auftretenden im Rauchgasstrom mitgeführten Schadstoffe, wie z. B. HCl, SO₂, HF, HBr, Hl, Quecksilber und dessen Verbindungen und SO₃, PCDD/F, Schwefelsäure, Aeroso le usw. durch PCDD/F durch in situ-Abscheidung mittels hierauf reaktiver oder ad sorptiver Einsatzstoffe wie z. B. Calciumhydroxid, Branntkalk, Natrium-Bicarbonat, Soda, Aktivkoks, Aktivkohle, Pyrolysekoks und anderen Adsorbentien erfaßt und abgeschieden werden, die parallel und/oder getrennt zu dem Katalysatorstaub und ammoniakhaltiger/ammoniakbildender Substanzen zudosiert werden.At the same time, the catalyst, which is preferably used as titanium oxide sentence comes, the desired reaction accelerates so that the invention Process on an industrial scale in a reasonable time frame can be used successfully. Practically all can occur contaminants carried in the flue gas stream, such as B. HCl, SO₂, HF, HBr, Hl, Mercury and its compounds and SO₃, PCDD / F, sulfuric acid, aeroso le etc. by PCDD / F by in situ deposition by means of reactive or ad sorptive feedstocks such as B. calcium hydroxide, quicklime, sodium bicarbonate, Soda, activated coke, activated carbon, pyrolysis coke and other adsorbents are recorded and are deposited in parallel and / or separately to the catalyst dust and ammonia-containing / ammonia-forming substances are added.
Die Ausschleusung der einzelnen Produkte mit dem Katalysatorstaub und die Trennung dieser Bestandteile voneinander ist erfindungsgemäß im Anschluß durch ein geeignetes thermisch/mechanisches Verfahren, wie z. B. Windsichten vorgese hen. Nach der Trennung kann jede Substanz unabhängig voneinander separat ausgeschleust, gesammelt und/oder zur Eindüsung in den Rauchgasstrom zurück geführt werden. Günstigerweise unterscheiden sich die Ausgangsstoffe, so daß jeweils eine geeignete Trennung möglich ist.The discharge of the individual products with the catalyst dust and the Separation of these components from one another is according to the invention subsequently a suitable thermal / mechanical process, such as. B. wind sight hen. After separation, each substance can be separated independently discharged, collected and / or returned for injection into the flue gas stream be performed. The starting materials advantageously differ, so that A suitable separation is possible in each case.
Als "katalytischer Reaktor" wird in Weiterbildung der Erfindung ein gewöhnlicher Gewebefilter oder Elektrofilter verwendet, dessen Zustrom im Temperaturbereich TRg < 300°C, vorzugsweise zwischen 100 und 280°C, erfolgt. Hierbei wird gewöhn licher oder teilweise verbrauchter Katalysatorstaub mit einer Körnung von 1 bis 10 000 µm, vorzugsweise von 5 bis 2500 µm, so dosiert, daß das getrennt oder gemeinsam mit dem Katalysator zugegebene ammoniakhaltige und/oder ammoni akbildende Reaktionsmittel zu einer ausreichend hohen NOx-Reduktion von 5 bis 99%, vorzugsweise von 30 bis 90%, des Rauchgases beziehungsweise des Abga ses führt.In a further development of the invention, a conventional fabric filter or electrostatic filter is used as the "catalytic reactor", the inflow of which takes place in the temperature range T Rg <300 ° C., preferably between 100 and 280 ° C. Here is usually Licher or partially used catalyst dust with a grain size of 1 to 10,000 microns, preferably from 5 to 2500 microns, dosed so that the ammonia-containing and / or ammonia-forming reactant added separately or together with the catalyst to a sufficiently high NO x -Reduction of 5 to 99%, preferably from 30 to 90%, of the flue gas or the exhaust gas leads.
Das zu reinigende Rauchgas bildet mit den mitgeführten festen Begleitstoffen so wie mit dem zugegebenen pulverförmigen Katalysator auf dem Filtertuch eine Re aktionsschicht auf, an der die Reaktion in zunehmenden Maße abläuft. Diese Kata lysatorablagerung bildet eine verhältnismäßig dünne Schicht von höchstens 50 mm. Nach der Reaktion tritt das Rauchgas aus dem Schlauchinnenraum aus und wird abgeführt. Mit zunehmender Dosierdauer des Katalysators kann nach Errei chen des Betriebszustandes des Reaktors die Dosierung verringert, erhöht und/oder sogar ausgeschaltet werden.The flue gas to be cleaned forms with the accompanying solid substances as with the added powdered catalyst on the filter cloth a Re action layer on which the reaction takes place to an increasing extent. This kata analyzer deposits form a relatively thin layer of at most 50 mm. After the reaction, the flue gas emerges from the interior of the hose and is led away. With increasing dosing time of the catalyst after Errei Chen the operating state of the reactor reduces the dosage, increased and / or even be turned off.
Ein großer Vorteil der Erfindung ist unter anderem, gegenüber heute üblichen Ver fahren, daß bei unveränderter Reaktionsrate von NOx durch Wahl der Dosierlei stung des Katalysators und Ammoniak die Katalysatormasse im Reaktor während des Betriebes den Reaktionserfordernissen angepaßt werden kann, d. h. bei ver änderter Reaktionsrate wird eine größere oder kleinere Katalysatorschicht am Fil tertuch durch veränderte Katalysatorstaubzugabe realisiert. Dadurch gelingt es, den Druckverlust im Gesamtsystem (Reaktor), entsprechend der Abscheidung, so klein wie nur möglich zu halten, da der Druckverlust über den Filterkuchen ziemlich linear mit der Katalysatorschichtdicke ansteigt.A great advantage of the invention is, among other things, compared to the current United procedure that with unchanged reaction rate of NO x by choice of Dosierlei stung the catalyst and ammonia, the catalyst mass in the reactor during operation can be adapted to the reaction requirements, that is, with a changed reaction rate realized a larger or smaller catalyst layer on the filter cloth by changing the addition of catalyst dust. This makes it possible to keep the pressure loss in the overall system (reactor) as small as possible, depending on the separation, since the pressure loss across the filter cake increases fairly linearly with the catalyst layer thickness.
Wie bereits erwähnt, kann die Katalysatorschicht dadurch verringert werden, daß dosierte Druckimpulse den Filterschläuchen aufgepreßt werden, was die Schicht dicke im Ganzen verkleinert. Die hierbei abfallende Katalysatormasse kann entwe der für eine weitere Verwendung, nämlich zur Eindüsung in den Rauchgaskanal direkt zugeführt oder in einem Behälter zwischengelagert werden. Verbrauchte Katalysatormasse wird hingegen insgesamt ausgetragen.As already mentioned, the catalyst layer can be reduced in that dosed pressure impulses are pressed onto the filter bags, causing the layer thickness reduced overall. The catalyst mass falling off here can escape for further use, namely for injection into the flue gas duct can be fed directly or temporarily stored in a container. Used up In contrast, catalyst mass is discharged overall.
Die erfindungsgemäße Verfahrensvariante ermöglicht unter anderem, eine Reakti vierung der Katalysatormasse durch thermische Behandlung vor einer erneuten Eindüsung vorzunehmen. Die Druckschwelle für das impulsartige Ablösen der Fil terkuchen wird zwischen 1 und 40 mbar, vorzugsweise bei 1 bis 30 mbar, ange setzt. Eine schleichende Desaktivierung der Katalysatormasse kann durch eine höhere Katalysatorschichtdicke bzw. durch vermehrte oder erneute Zugabe von Katalysatorstaub ausgeglichen werden. The process variant according to the invention enables, among other things, a reaction Vation of the catalyst mass by thermal treatment before another Injection. The pressure threshold for the impulsive detachment of the fil Cake is between 1 and 40 mbar, preferably at 1 to 30 mbar puts. A gradual deactivation of the catalyst mass can be caused by higher catalyst layer thickness or by increased or repeated addition of Catalyst dust can be compensated.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens beruhen auf den nachfolgend angeführten Merkmalen.The main advantages of the method according to the invention are based on the characteristics listed below.
Das Verfahren ermöglicht eine Anpassung des Druckverlustes über die Gesamtan lage nach Bedarf der Abreinigung.The process enables the pressure loss to be adjusted across the total location as needed for cleaning.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind variable Schichtdicken im Gewebefilter für die Reaktion einstellbar.With the method according to the invention, there are variable layer thicknesses in the fabric filter adjustable for the reaction.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine schnelle Leistungsverbesserung durch Erhöhung der Katalysatormasse im Reaktor und/oder der Zugabemenge an Ammoniak beziehungsweise den ammoniakhaltigen oder -bildenden Substanzen.The method according to the invention allows a rapid improvement in performance by increasing the catalyst mass in the reactor and / or the amount added Ammonia or the substances containing or forming ammonia.
Das Verfahren erlaubt einen einfachen Austausch der Reaktorelemente (Schläuche) wie bei einem Gewebefilter.The process allows easy replacement of the reactor elements (Hoses) like a fabric filter.
Die Betriebsführung kann unverändert bleiben oder es kann ein ähnlicher Betrieb wie bei Gewebefilter mit Sorbensdosierung erfolgen.The operational management can remain unchanged or it can be a similar operation as with fabric filters with sorbent dosing.
Während des Betriebs ist bei Mehrkammerfiltern eine kammerweise Außerbe triebssetzung möglich und dadurch eine Reaktorbegehung oder Reaktorinnenbe gutachtung ohne Abschalten der Anlage möglich.A multi-chamber filter is not used during operation drive setting possible and thereby a reactor inspection or reactor inside assessment possible without switching off the system.
Es kann das Katalysatorprodukt aus der Anfangsphase der Katalysatormodulher stellung verwendet werden, d. h. das staubförmige Vorprodukt kann zum Aufbau von Wabenkatalysatoren herangezogen werden.It can be the catalyst product from the initial phase of the catalyst module position can be used, d. H. the dusty preliminary product can be used for construction be used by honeycomb catalysts.
Auch können Katalysatoren aus der Endphase des Betriebes in Kraftwerksanlagen, Pyrolyseanlagen, Abgasanlagen und sonstigen Verbrennungsanlagen verwendet werden.Catalysts from the final phase of operation in power plants, Pyrolysis plants, exhaust systems and other incineration plants used will.
Aufgrund der kleinen Partikeldurchmesser ist schon die äußere Oberfläche dieser Partikel höher als die innere Oberfläche herkömmlicher Katalysatoren. Due to the small particle diameter, the outer surface is already this Particles higher than the inner surface of conventional catalysts.
Die apparatetechnischen Voraussetzungen sind praktisch nicht anders als beim Bau von gewöhnlichen Gewebefiltern mit dem Einsatz von Katalysatoren.The technical requirements for the device are practically the same as for the Construction of ordinary fabric filters with the use of catalysts.
Das Pre-Coating des Filtertuchs mit einem geeigneten Reaktionsmittel wie bei spielsweise Kalkhydrat kann vor der Zudosierung des Katalysatorstaubes vorge nommen werden, um eine Nachreinigung des eventuell aus dem Innern der Kataly satorschicht kommende HF SO₃ oder Schwefelsäure vorzunehmen, so daß Rein gaswerte weit unter heute üblichen SCR-katalytischen Verfahren möglich sind.The pre-coating of the filter cloth with a suitable reagent as for for example, hydrated lime can be pre-added before the catalyst dust is added be taken to a post-cleaning of the inside of the Kataly satorschicht coming HF to make SO₃ or sulfuric acid, so that pure gas values far below the usual SCR catalytic processes are possible.
Weitere Vorteile sind in den nachstehend angegebenen Zusammenhängen zu se hen.Further advantages can be seen in the following context hen.
Zur Trockenreinigung aller sauren Schadgasen und Quecksilber und Dioxin/Furan-Verbindungen benötigt man nur einen Apparat, der als Reaktor dient für die hete rogene Gas-/Feststoffreaktion der sauren Gasbestandteilen mit dem festen Reakti onsmittel, für die heterogene katalysierte Gas-Gas-Reaktion NOx mit Ammoniak, für die adsorptive Wirkung durch ein geeignetes Adsorbens auf Quecksilber und Di oxin und andere Adsorptive sowie für die Filtration von Stäuben.To dry-clean all acid pollutants and mercury and dioxin / furan compounds, all you need is an apparatus that serves as a reactor for the heterogeneous gas / solid reaction of the acidic gas components with the solid reactant, for the heterogeneous catalyzed gas-gas reaction NO x with ammonia, for the adsorptive effect through a suitable adsorbent on mercury and dioxine and other adsorptives as well as for the filtration of dusts.
Ferner ist eine variable Einstellung der einzelnen Reaktionsbedingungen bzw. Ad sorptionsbedingungen durch Wahl der einzelnen Dosiermengen der Reaktionsmit tel und Adsorptionsmittel ermöglicht.Furthermore, a variable setting of the individual reaction conditions or Ad sorption conditions by choosing the individual dosing amounts of the reaction tel and adsorbent allows.
Durch vermischte Reaktionszonen ergeben sich Synergieeffekte. Zum Beispiel kann am Katalysator gebildetes SO₃ durch das nachfolgende in der Filterschicht vorliegende Reaktionsmittel, wie z. B. Calciumhydroxid, sofort absorbiert werden.Mixed reaction zones result in synergy effects. For example can SO₃ formed on the catalyst by the subsequent in the filter layer present reactants, such as. As calcium hydroxide, are immediately absorbed.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Katalysator als Pulver mit einer Körnung von 1 bis 10 000 µm, vorzugsweise von 5 bis 2500 µm, dem Rauchgasstrom zugesetzt.According to a preferred embodiment of the method according to the invention the catalyst as a powder with a grain size of 1 to 10,000 microns, preferably from 5 to 2500 µm, added to the flue gas stream.
Entsprechend einer weiteren Verbesserung der Erfindung können an Stelle von reinem Ammoniak ammoniakhaltige und/oder ammoniakbildende Stoffe, zum Bei spiel Harnstoff, zugesetzt werden.According to a further improvement of the invention, instead of pure ammonia ammonia-containing and / or ammonia-forming substances game urea, can be added.
Vorteilhafterweise wird die Filtereinrichtung von außen nach innen durchströmt, wobei sich der ammoniakbeladene Katalysator sich als dünne Schicht, s < 50 mm, ausbildet, die sich auf der Außenoberfläche der Filtereinrichtung anlagert und mit dem NOx-haltigen Rauchgas reagiert.The filter device is advantageously flowed through from the outside inwards, the ammonia-laden catalyst being formed as a thin layer, s <50 mm, which is deposited on the outer surface of the filter device and reacts with the NO x -containing flue gas.
Wie bereits erwähnt kann dem Rauchgasstrom zusätzlich ein Adsorbens, zum Bei spiel Koks, zugesetzt werden.As already mentioned, an adsorbent can also be added to the flue gas stream game of coke to be added.
Außerdem kann vorgesehen sein, daß als Reaktionsmittel zusätzlich Erdalkali oder Alkalioxide, zum Beispiel Natriumkarbonat, dem Rauchgasstrom zugesetzt werden.It can also be provided that alkaline earth metal or Alkaline oxides, for example sodium carbonate, are added to the flue gas stream.
Selbstverständlich ist auch vorgesehen, daß zusätzlich zu dem kontinuierlich oder teilweise mitgeführten Katalysator auch im Rauchgas mitgeführte Schwebstoffe an der Filtereinrichtung abgeschieden werden.Of course, it is also provided that in addition to the continuous or partially carried catalyst also in suspended flue gas be separated from the filter device.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen An sprüche mit einem Rauchgaskanal und mit einer im Rauchgaskanal angeordneten Filtereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß strömungsbezogen vor oder in der Filtereinrichtung je eine einzelne oder eine gemeinsame Zugabeeinrichtung für einen pulverförmigen Katalysator sowie für ein ammoniakhaltiges und/oder ammo niakbildendes Reaktionsmittel, zum Beispiel Harnstoff, vorgesehen ist und daß die Filtereinrichtung mit einer Aufbereitungseinrichtung für vergifteten Katalysator zu sammenarbeitet.A device for performing the method according to one of the preceding An sayings with a flue gas duct and with one arranged in the flue gas duct Filter device is characterized in that flow-related before or in the filter device each a single or a common feed device for a powdered catalyst and for an ammonia and / or ammo nia-forming reagent, for example urea, is provided and that the Filter device with a treatment device for poisoned catalyst works together.
Dabei kann entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, daß ein Gewebefilter, insbesondere ein Schlauchfilter verwendet wird, der vom Rauchgas durchströmt ist. Ferner kann die Filtereinrichtung mehrere Filterkammern aufweisen, die separat beschickt werden und je nach Bedarf an Filterkapazität ein zeln zu- und abschaltbar sind.According to a preferred embodiment, that a fabric filter, in particular a bag filter is used, the Flue gas flows through. Furthermore, the filter device can have a plurality of filter chambers have to be fed separately and depending on the filter capacity can be switched on and off.
Diese und weitere nachstehend gezeigte Einzelheiten sind Gegenstand der Un teransprüche. Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesse rungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. These and other details shown below are the subject of the Un claims. Using an embodiment shown in the schematic drawing Example, the invention, advantageous refinements and improvements stungen and special advantages of the invention explained and described will.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein vereinfachtes Schema für eine Schaltung der zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Komponenten und Fig. 1 shows a simplified diagram for a circuit of the components provided for performing the method and
Fig. 2 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch ein betriebsbeanspruchtes Filterelement. Fig. 2 shows a partial cross section through an operationally stressed filter element.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer nicht näher dargestellten, Rauchgas bezie hungsweise Abgas freisetzenden Anlage, wie Kraftwerksanlage oder Müllverbren nungsanlage, mit einer Filtereinrichtung 10 und mit einem Rauchgaskanal 12 ge zeigt welcher Rauchgaskanal 12 in die Filtereinrichtung 10 mündet.In Fig. 1 is a section of a flue gas or waste gas-releasing system, not shown, such as power plant or waste incineration plant, with a filter device 10 and with a flue gas duct 12 shows which flue gas duct 12 opens into the filter device 10 .
Die Filtereinrichtung 10 ist als Dreikammerfilter mit Schlauchfiltereinsatz ausgebil det und dient dazu, das Rauchgas von mitgeführten Begleitstoffen vor der Abgabe an die Umgebungsatmosphäre zu reinigen. Über eine Rauchgasleitung 13 ist die Filtereinrichtung 10 strömungsmäßig mit einem nachfolgenden Abgaskanal verbun den.The filter device 10 is ausgebil det as a three-chamber filter with a bag filter insert and is used to clean the flue gas from accompanying substances before it is released into the ambient atmosphere. Via a flue gas line 13 , the filter device 10 is connected in terms of flow to a subsequent exhaust duct.
Strömungsmäßig vor der Filtereinrichtung 10 münden mehrere Zuführleitungen 14, 16,18, 20 in den Rauchgaskanal 12, über welche Zuführleitungen 14,16,18, 20 Zuschlagstoffe dem Rauchgas zu dessen Reinigung zugeführt werden, indem sie mit den mitgeführten Begleitstoffen reagieren.In terms of flow in front of the filter device 10 , a plurality of feed lines 14 , 16 , 18 , 20 open into the flue gas channel 12 , via which feed lines 14 , 16 , 18 , 20 additives are fed to the flue gas for cleaning thereof by reacting with the accompanying substances carried along.
Über eine erste Zuführleitung 14 wird dem im Rauchgaskanal 12 befindlichen Rauchgas ein Katalysator 15 in behandelter oder unbehandelter Pulverform, vor zugsweise Altkatalysator, zum Beispiel Titanoxid, zugeführt. Anschließend wird über eine zweite Zuführleitung 16 dem Rauchgas-Pulvergemisch Ammoniak (NH₃) in Form von reinem Ammoniak oder als ammoniakhaltiges beziehungsweise als ammoniakbildendes Reaktionsmittel, zum Beispiel Harnstoff, zugeführt. Zusätzlich oder statt dessen kann über eine dritte Zuführleitung 18 Natriumkarbonat (NaHCO₃) als Reaktionsmittel und über eine vierte Zuführleitung 20 ein Adsorbens, zum Bei spiel Koks, zugegeben werden. A catalyst 15 in treated or untreated powder form, preferably an old catalyst, for example titanium oxide, is supplied to the flue gas located in the flue gas channel 12 via a first feed line 14 . Then the flue gas-powder mixture ammonia (NH₃) in the form of pure ammonia or as ammonia-containing or as ammonia-forming reactant, for example urea, is fed via a second feed line 16 . In addition or instead, 18 sodium carbonate (NaHCO₃) can be added as a reactant via a third feed line and an adsorbent, for example coke, can be added via a fourth feed line 20 .
Dabei ist auch möglich, statt dessen die Anzahl der Zuführleitungen zu verringern, indem eine Vormischung in der dann einzigen Zuführleitung oder direkt im Lager behälter für den Katalysator vorzusehen.It is also possible to reduce the number of supply lines instead, by premixing in the then single supply line or directly in the warehouse to provide containers for the catalyst.
Das derart angereicherte Rauchgas durchströmt anschließend die Filtereinrichtung 10, wobei sich der mitgeführte pulverförmige Katalysator 15 an der Oberfläche der in der Filtereinrichtung befindlichen Schlauchfilter 22, wie in Fig. 2 zu erkennen als Schicht 24 anlagert. Das stickoxidhaltige Rauchgas reagiert beim Durchströmen des Filters, das heißt beim Passieren der erwähnten Reaktionsschicht 24 mit dem an dem Katalysator 15 anhaftenden Reaktionsmittel oder deren gasförmigen Reaktions mittel am Katalysator, so daß sich die Stickoxide auftrennen in Stickstoff und Wasser.The flue gas enriched in this way then flows through the filter device 10 , the powdered catalyst 15 carried along being deposited as a layer 24 on the surface of the bag filter 22 located in the filter device, as can be seen in FIG. 2. The nitrogen oxide-containing flue gas reacts when it flows through the filter, that is to say when it passes through the reaction layer 24 mentioned, with the reaction agent adhering to the catalyst 15 or its gaseous reaction medium on the catalyst, so that the nitrogen oxides separate into nitrogen and water.
Der Stickstoff und das Wasser strömt mit dem gereinigten Rauchgas dem Abgas kanal zu, während das so entstandene Wasser ebenso wie der pulverförmige, mit Schadstoffen beladene und hierdurch nach einer gewissen Betriebsdauer vergiftete Katalysator 15 unterhalb der Filtereinrichtung 10 abgezogen werden.The nitrogen and the water flow with the cleaned flue gas to the exhaust gas channel, while the water formed in this way, as well as the powdered catalyst 15 loaded with pollutants and thereby poisoned after a certain operating time, are drawn off below the filter device 10 .
Der in Pulverform anfallende Katalysator 15 wird einer Einrichtung 26 zur Reakti vierung zugeführt, in welcher mittels Luft, die in einem Wärmetauscher 28 erhitzt wird, die Schadstoffbeladung des Katalysators 15 weitestgehend beseitigt wird. Der so wiederaufbereitete Katalysator 15 wird über die Leitung 16 dem Prozeß wieder zugeführt solange bis eine Reaktivierung nicht mehr möglich ist. Auch kann die freigesetzte Schadstoffbelastung wieder getrennt oder gemeinsam mit dem Kataly sator zurückgeführt werden.The catalyst 15 obtained in powder form is fed to a device 26 for reactivation, in which the pollutant loading of the catalyst 15 is largely eliminated by means of air which is heated in a heat exchanger 28 . The catalyst 15 thus reconditioned is fed back to the process via line 16 until reactivation is no longer possible. The released pollutant load can also be separated or returned together with the catalyst.
Hieraus ist zu erkennen, daß die anfallende Menge an zu entsorgungspflichtigen Substanzen gegenüber dem Stand der Technik deutlich minimiert ist, so daß der Bedarf an Entsorgungskapazität entsprechend reduziert ist.From this it can be seen that the amount of waste to be disposed of Substances compared to the prior art is significantly minimized, so that The need for disposal capacity is reduced accordingly.
In Fig. 2 ist ein Ausschnitt des Querschnitts eines in der Filtereinrichtung 10 einge setzten Schlauchfilters 22 schematisch dargestellt, wobei der Filter 22 als Schlauchfilter ausgebildet ist und vom Rauchgas entsprechend dem mit "Gas" be zeichneten Pfeil von außen nach innen durchströmt wird. Hierbei wird der mitge führte staub- oder pulverförmige Katalysator 15 zurückgehalten und an der äußeren Oberfläche des Filters 22 angelagert. Die so gebildete Schicht erreicht eine Dicke von höchstens 50 mm, wobei die Dicke der Schicht über die dem Rauchgasstrom zugesetzte Menge an Katalysator sowie über entsprechende Druckimpulse einge stellt werden kann. Das Rauchgas strömt anschließend axial entlang der Schlauchfilterachse zum oberen Filterauslaß, wo es in die Leitung 13 zwecks Zu führung zum Abgaskamin einmündet.In FIG. 2, a detail of the cross section of a turned in the filter device 10 translated bag filter is shown schematically 22, wherein said filter 22 is designed as a bag filter and is flowed through by the flue gas according to the BE with "gas" recorded arrow from the outside inwards. The entrained dust or powdered catalyst 15 is retained and attached to the outer surface of the filter 22 . The layer formed in this way reaches a thickness of at most 50 mm, the thickness of the layer being able to be adjusted via the amount of catalyst added to the flue gas stream and via appropriate pressure pulses. The flue gas then flows axially along the bag filter axis to the upper filter outlet, where it opens into line 13 for the purpose of guiding to the exhaust stack.
Claims (11)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996112241 DE19612241A1 (en) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | Disposal of used catalysts for removing exhaust gas |
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| DE1996112241 DE19612241A1 (en) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | Disposal of used catalysts for removing exhaust gas |
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| DE19612241A1 true DE19612241A1 (en) | 1997-10-02 |
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ID=7789661
Family Applications (1)
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| DE1996112241 Withdrawn DE19612241A1 (en) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | Disposal of used catalysts for removing exhaust gas |
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| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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