DE2154152A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen aus industriellen gasen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen aus industriellen gasen

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DE2154152A1
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Description

EiKENZHR-G ei BRÜMMERS7EB"
PATENTANWÄLTE IN HANNOVER
I-IAKOIHiTG ASSOCIAIES, INC. 246/56
Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus industriellen Gasen
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus industriellen Gasen, die "bei verschiedenen chemischen Prozessen und "bei der Verbrennung von "kohlenstoffhaltigen Brennstoffen erzeugt werden.
Industrielle Abgase weisen Verunreinigungen in Por^j schädlicher Partikel und Gase auf. Derartige Verunreinigungen
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eitstehe';: beispielsweise "bei metallurgischen Proasssars u~d bei dir Stahlproduktion, v/o verschiedene Oxide erzeugt werden. Scaäcliohe G-a^e entstehst ferner in dar Papierherstellung Ί;~1υ .!iblaik. liquor Prozess1·',.bei der Herstellung von Schwefelsäure; oder anderen Säuxsn und dergleichen. Verschmutzungen besonderer Art entstehen in G-asen, die durch Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen erzeugt v/erden, und insbesondere bei Gasen die aus der Verbrennung von Kohle "alt "hohem Seh.v/9felgehalt herrühren.. Solche Abgase enthalten Partikel, Kohlenwasserstoffe, Schwafeldioxid und Stickstoffoxid. Unter der allgemeinen Bezeichnung "Abgase" sollen daher industrielle Gase verstanden werden, die bei verschiedenen chemischen Verfahren erzeugt v/erden, und in decan gasförmige oder partikelförmige Verunreinigungen auftreten.
Die Behandlung von Verbrennungsgasen zur Entfernung von Verunreinigungen ist ein ernstes Problem geworden. Die Gase.; denen hierbei die größte Aufmerksamkeit geschenkt wird, sind solche, die bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff entstehen, d.h. Kohle und Mineralölprodukte.
Verbrennungsgase enthalten Stickstoffoxid, das dafür bekannt ist, daß es bei Anwesenheit von Kohlenwasserstoff eine fotochemische Oxidation zu Stickstoffdioxid eingeht. Diese Oxidformen können unter dem Symbol HO zusammengefaßt werden. Die besonders unangenehme Verunreinigung ist Stickstoffdioxid, die · bei Verwendung von Kohle entsteht, die zwischen 1 1/2 bis etwa 5 Gev/. c/> elementaren Schwefel enthält. Wenn diese Kohle verbrannt wird, wii'd der Schwefel im Verbrennungsraum oberhalb des l^u^rbottes der Vürbrennungsanlage zu Schwefeldioxid oxidiert. Der Schwefel ist in der Kohle als untrennbar verbundener oder organischer Schwefel vorhanden, oder als Premdschwefel in !Tora ve:: Pyrits.
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Yerbrennungsgase enthalten auch Schwefeldioxid,.das alt ~2c~-£2 der Oxidation von Schwefeldioxid durch Ozon die Porm γζζ Schwefeltrioxid aünGli^e:: kann, llazi uimint an, daß atomarer Sauerstoff durcl. die ultravioletten Strahlen des Sonnenlichtes 5·ο'.:ί1ί.ώτ wird und -daß dieser atomare Sauerstoff in Verbindung xi'j aolekularem Sauerstoff Ozon bildet. Das-ausgesteuert Schwefeldioxid verbindet sich in der Atmosphäre mit dera Ozon zu Schwefeltrioxid. Schwefeltrioxid wird auch durch den Verbrennungsprozess gebildet und ist in den Schornsteinabgasen von Verbrennungsanlagen vorhanden. Die verschiedenen Gxidfcraen vor.; Schwefel können unter dem Symbol SO zusammengefaßt werden.
2a Schwefeldioxid eine besonders gefährliche Verschmutzung 1st- ist durch zahlreiche Regierungsvorschriften
£sin£ta£2viü die Verwendung von Kohle mit gori^gsiQ als fossilisierter Brennstoff zur Befeuerung von Kraftwerken, Indust^iekesseln, Industrieöfen und dergleichen vorgeschrieben worden. Hierbei handelt es sich jedoch nichis um eine ausreichende berichtigende liaßnahae, v/eil der vorgeschriebene Schwefelgvähalt bei dieser Kohle ia allgemeinen kleiner als 1 io ist. Dies führt zu stark belastende:: Kosten, weil Kohle mit derart niedrigem Schwefelgehalt im allgeaeinen nicht verfügbar ist. Bs hat sich in der Tat herausgestellt, daß Kohle mit einem Schwefelgehalt von weniger als 1 f* als metallurgische Kohle eingestuft wird, was die spezielle Natur dieser Kohle bestätigt. IJi e schwerwiegend das Problem der Schwefeldioxidanreicherung ^e-in kann, ergibt sich aus der Tatsache, daß be-i jeder Tonne Schwefel in der Kohle in den Abgasen zwei Tonnen Schwefeldioxid erzeugt v/erde/, können. Kan hat geschätzt, daß bei Verbrennung von jeweils 100 Tonnen Kohle oder Koks 3 Tonnen Schwefeldioxid robildet werden können.
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Man hat- zwar dem Schwefeldioxid besondere Aufmerksamkeit ^schenkt, jedoch., entstehen auch andere schädliche Gase "bei der Verbrennung von Sohle und I-Iineralölprodukten. Hierzu gehören Kohlenmonoxid, !Fluorwasserstoff und Kohlenwasserstoff. Die Stickstoffoxide tragen ebenfalls zur Produktion von Peroxidacrylnitraten "bei, wenn sie in die' Atmosphäre entlassen werden.
Die Verwendung von Kohle oder fossiliiiertem Brennstoff ist durch de.: ^r. fall von Asche "bei der Verbrennung gekennzeichnet. Die Asche entsteht aus Mineralbestasdteilen in der Kohle, z.B. Aluminiumsilicate Aschepartikel, die durch einen Kamin entweichen, werden als !Flugasche bezeichnet. Die flugasche, die in den Schornstein einer Feuerungsanlage> gäLangt, ist ein Problem, obwohl sie nur 0,3 $ der verbrannten Kohle enthalten kann. Andere bei Kohle auftretende Partikel sind Kohlenstaub oder C-ru's. Hierbei handelt es sich um Partikel von unverbrannten Kohlenstoffbestandteilen, die Heizkraftwerte besitzen.
Es ist sehr erwünscht, die vorstehend geschilderten Probleme, die bei der Verbrennung von Kohle entstehen, zu lösen, da Kohle mit hohea Schwefelgehalt in Mengen vorkommt im Vergleich zu anderen Brennstoffquellen wie z.B. Naturgas und Erdölreserven. Dieser hohe Vorrat an Kohle mit hohem Schwefelgehalt kann im Hinblick auf die sich rasch entwickelnden Probleme bei den verfügbaren Energiequellen für industrielle Zwecke, Zraf-j-'worke und Verbraucher nicht außer Acht gelassen werden.
Es sind demzufolge schon viele Versuche gemacht worden, um das Problem der Verschmutzungen bei der Verbrennung von Kohle mit hohem Schwefs!gehalt zu lösen". Solche Anstrengungen bestanden prinzipiell darin, entweder Schwefel aus der Kohle vor der Ver-
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trennung au entfernen,oder das gebildete Schwefeldioxid abzufangen, bevor es aus dem Schornstein austritt. Die Verwendung üblicher elektrostatischer Abscheider hat bei Peuerun-gsanlagen große Verbreitung gefunden, jedoch sind diese Abscheider reicht wirksam bei der Abscheidung von Gasen, wie z.B. Schwefeldioxid oder kleinen Verunreinigungspartikeln. Es ist auch versucht worden, Kalkstein oder Kalksteinlösungen einzusetzen, um das Schwefeldioxid zu absorbieren. Weitere Verfahren verwenden eine katalytisch^ Oxidation, z.B. die Verwendung von Vanadiumpentoxid,um das Schwefeldioxid in Schwefelsäure umzusetzen. !Diese bekannten Verfahren sind durch Begrenzungen im praktischen Erfolg oder durch große Kosten belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um in Abgasen enthaltene Verunreinigungen, die bei verschiedenen industriellen Prozessen entstehen, wirksamer als bisher zu entfernen ohne da3 sich hierdurch unzulässig hohe Kosten ergeben oder eine komplizierte Technik erforderlich ist. Ein wesentliches Anlegen der Erfindung ist dabei die Entfernung von Verunreinigungen, die bei der Verbrennung von Kohle mit hohem Schwefelgehalt anfallen, insbesondere die Entfernung vor:· Ή0 und .SO,, Verunreinigungen aus Abgasen.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gase durch eine Bestrahlungszone geleitet werden, in der die in ihnen enthaltenen Verunreinigungen von einer Iso-· topenquelie hoher Intensität mit einer Energie von wenigstens o'j\.'3 1 Million Slektronenvolt und mit Qiner Dosis von wenigstens etwa 1 Kilorad bestrahlt werden und daß im Anschluß an die Bestrahlung die bestrahlten Verunreinigungen abgeschieden werden.
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"Vorzugsweise wird dabei das G-as alt den bestrahlten Verunreinigungen durch sir! elektrostatisches J?eld geleitet, in de"jQ die Verunreinigungen als kongloicerierte Partikel abgeschieden werden.
Bei einer Vorrichtung zur '!Durch! ahrung des Verfahrens ist die Bestrahlungszone mit der Isotopenquelle zwischen den Enden eines !Durchlaßweges ia Abgaskanai ver^sehen, und der
Durchlaßweg ist mit ALschirrciuitteln versehen, die die Strahlung auf das Innere des Durchlaßweges "beschränken." Als Isotopefcqu können dabei gemischte Spaltprodukte oder aber auch ein zu^a hängender Körper au.· Kobalt 60 dienen. Zur Abscheidung könne der Bestrahlungszone bekannte Mittel nachgeordnet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand vor. in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:
Pig. 1 eine scheaatische Darstellung einer Anordnung zur Ionisierung und zum Auffangen von Verunreinigungen in der Abgasen von mit Kohle beschickten feuerungsanlagen;
Eig. 2 in vergrößertem Maßstab eine sch^atische. Darstellung der in !Fig. 1 vorgesehenen radioaktiven Bestrahlungszone;
Pig. '-j eine schematische Darstellung einer anderen
Autiführungöforta zur Erleichtern;^ ύνί AuJJasgeias von geladenen und ionisierten Verunreinigungen;
3?ig. 4 eine schematisclie Darstellung von Mitteln zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes in einem Schnitt entlang der linie 4-4 in Pig. 3 und
]?ig. 5 eine scheisatische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Isotops in der Eestrahlen~azone.
i& Erfindung sieht die Einschaltung einer radioaktiven Quelle im V/eg von Abgasen vor, die mit Hilfe eines Isotope:-, eine Stählung ho .'..er Energie und hoher Intensität erzeugt. Das radioaktive Isotop kann ein G-a^^a-Strahlensender, ein Beta-Strahlensünder oder beides zusammen sein. Die Strahlungsenergie beträgt etwa eine Million Elektronenvolt und wird mit einer ausreichen-
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den Intensität abgegeben} so daß die Verunreinigungen in dem ■ re.3UltierencL'eri Feld einer hohen Dosis von wenigstens einem KiIorad ausgese-cst sind. Die Abgase strömen durch, eine Sestrahlungszcne, in der das Strahlungsfeld erzeugt wird und durch Zusatzvorrichtungen. Die Verunreinigungen in den Abgasen werden beim Durchströmen der Bestrahlungszone durch die hochintensive Bestrahlung ionisiert oder geladen. In Bezug auf das "Ionisieren" von Verunreinigungen sind Gase gemeint, und das "laden" von Verunreinigungen bezieht sich auf Partikel. Die geladenen oder ionisierten Verunreinigungen v/erden dann als durch die gegenseitige Anziehung konglomerierte Partikel aufgefangen. Das Auffangen solcher Partikel kann durch Vorsehen eines elektrostatischen Feldes, eines .elektrostatischen Abscheiders oder duch absorbierendes Material'im Abgasweg erleichtert werden.
In der Praxis passieren die Abgase beispielsweise oin Durchlaß zwischen der Feuerungsanlage und einem Schornstein. In diesen Durchlaß ist eine Bestrahlungszone eingeschaltet, in der siGh die Isotopen befinden, die eine Strahlung hoher Energie und hoher Dosis erzeugen. Der Durchlaß ist mit abschirmendem Material, beispielsweise mit Beton hoher Dichte umgeben, um ein Austreten der Strahlung nach außen zu verhindern. Die bestrahlten Verunreinigungen bewegen sich mit dem Gasstrom aus dem Durchlaß heraus und werden in bekannter Weise aufgefangen. Uach der Entfernung der Verunreinigungen wird weitgehend sauberes Abiras in den Schornstein geleitet. Es können übliche Mittel zur Unterstützung der Abgasbewegung zum Schornstein, beispielsweise Ventilatoren eingesetzt werden. Übliche Staub- oder Rußabscheidsr können zum Auffangen von größeren Partikeln, Substanzen, Flugasche und dergleichen verwendet werden.
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Zur Erzeugung der hohen Strahlungsenergie könne-:: ein oder luehrere "bekannte Isotopen eingesetzt werden, z.3. Strontiuta 90, XoDaIt 60, Zäsium 137 oder dergleichen. 3i::e Kosoisation solcher Isotopen befindet sich in einea radioaktiven Ge-3i:,ch., das dem Fachmann als "grobe" oder ^emischte" Spaltprodukte "bekannt ist. Es muß soviel Isotopenmaterial vorhanden sein, daß eine Dosis von wenigstens einem Kilorad erzeugt werden kann, jedoch können in der Praxis auch Dosismengen von einem Kegarad oder aehr verwendet werden. Eine derart hohe Energie und hohe Dosis stellt sicher, daß das erforderliche Maß an Ionisierung oder Ladung der Verunreinigungen "beim Passieren der Bestrahlungs-r zone im Abgasweg eintritt.
Pig. 1 zeigt schematisch einen Industriekessel 10, der beispielsweise mit S'taubkohle befeuert wird. Etwa 30 bis 5C CJ> der Asche aus der Staubkohle wird in einer Aschengrube aufgefangen, und die im Schwebezustand befindliche restliche Asche bewegt sich mit dem Abgasstrom zum Schornstein. Lie Erfindung ist bei zahlreichen industriellen Peuerungsanlagen anwendbar, beispielsweise bei Koksöfen, stehenden Retorten, Blasöfen, Martinöfen und dergleichen.
Das Abgas verläuft dann durch ein Anschlußrohr 16 in einen Mehrfach-Konus-Staubabscheider 18,in dem einige der kleineren Partikel beschleunigt und durch Zentrifugalkraft in üblicher "Weise abgeschieden werden. Die Abgase mit den noch verbliebenen" Verunreinigungen gelangen dann durch ein Rohr 20 zu der Bestrahlungszone 22. Hinter der Bestrahlungszone ballen sich die geladenen Verunreinigungen zusammen und diese Konglomerate werden dan;: an einer Prallplatte 24 iu einen Sammler· oder Auf farbkasten 26 abgelenkt. Die aufgefangenen Konglomerate werden periodisch
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aus der; xoiffangkaster. 26 entfernt. Die Gase verlaufen d^".'/^ v/ei— ■cs"_' auf des vorgegebenem Weg is einen Schornstein 30, vor. dem 5_e in die Atmosphäre entlassen, -./erden.
Die radioaktive Bestrahlungszone 22 ist ir, ]?ig. 2 in güößecoia Maßstab dargestellt. Diese Zone enthält ai~^ cv.-_-cli eine ununterbrochen Wand 33 gebildeten Durchlaß, der a:: -,-ogc^uTos-liegenden Ender, ait eineta SinlaS 32 uod einem Auslaß 33 verseilen ist. !Teile der Wandung 38 "bilden einen Ausschnitt oder eine Zaucer 41» ia der mehrere radioaktive, integrale. Köi'^üi' v2 an^oordnet sind. Die dargestellten Körper sollen Stäoe aus lio^&l'c 00 oder Stangen aus Spaltprodukten oder andere Isotopen darstellen, die so angeordnet sind, daß die Strahlung in den Durchlaß hi !".eingerichtet ist und dadurch auf die Verunreinigungen in den die Bestrahlungszone passierenden Gasen trifft. Die 3efesti£;ur^i-ittel zur Halterung einer oder mehrerer Quellen auj rudioal:tivorn Material in der Kammer sind nicht dargestellt.
Die Bestrahlungszone und der Durchlaß sind durcli o_-3 Bleifüllung 46 abgeschirmt, die um die Wand 38 daυ Durchlasses herum angeordnet ist. Als weitere Abschirmung ka;:n eine 23tonschicht 48 über der Bleifüllung vorgesehen werden, die ihrerseits mi j Erde 50 umgeben wird. Die Wirksamkeit der Abschirmung kann durch Angabe'der Anzahl von Gramm pro Quadratzentimeter bestimmt v/erden. Demzufolge kann nach Art und Menge unterschiedliches Ab-Eohirniuiä-jerial um den Durchlaß herum angeordnet werden, um die · erforderliche Abschirmung gegen die hoch energetische und hoch intensive Strahlung der bei der Erfindung verwendeten radioaktiven Isotopen sicherzustellen. Die Bestimmung der erforderlichen Abschirmung ist dem Jachmann geläufig.
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ID±ne abgeschirmte Lade- und Entlaiekassat'ue 51 dient dc^u,, U-L das radioaktive Material in der übliches V'cise in die ^c^tr^Iilungszone zu befördern. Bei der beschriebenen Ausführungsi-'orm v/ird das Isotop durch Öffnungen in der Abschirmung bewegt, die c-j-uch einen Bereich 52 zwischen den gestrichelten Li.:las angedeutet sind.
Die in Pig. 3 dargestellte Bestrahlungszone besitzt einen ähnlichen Aufbau wie die Bestrahlungszone in Fig. 2 ^it der Ausnahme, daß die Bestrahlungszone 54 mehrere getrennta radioaktive Stoffe 56 enthält.Bioüe Stoffe können Spaltprodukt ύΟ.η, die in gesonderten Behältern oder dergleichen angeordnet sind, die einen Zutritt der Strahlung zu den den Durchlaß passierenden Abgasen zulassen. Die G-ase mit den geladenen Vei;,^.- ^ini^ungüB ßt'ZQXjov duroh des Auslaß 59 ia das aSEc;alie^v>::..^. Rohr 60. Im Rohr 60 ist ein durch gestrichelte Linien angedeutetes iLQsorptionsfiltergehäuse 61 vorgesehen. Darin kann sich eine Anzahl diskreter Absorptionskörper, z.B. Kohle, befinden, wobei diese Körper vorzugsweise sphärisch ausgebildet sind. Das Absoprtionsfilter erleichtert das Auffangen von in der Strahlungszone ionisierten Gasen, insbesondere SO und 110 .
Das Auffangen der geladenen Verunreinigungen wird ferner dadurch erleichtert, daß die ionisierten oder geladenen Partikel durch ein durch die gestrichelten Linien 62 angedeutetes elektrostatisches 5*eld geleitet werden. Das PeId kann geaäß der schematischen Darstellung in Pig. 4 durch Rohre gebildet werde:;, die geerdet sind, bzw. auf hoher Spannung liegen. Positiv geladene Eeile v/erden von den negativen Elektroden 63 und uo^ativ "geladene Tei\.e von den positiven Elektroden 64 angezogen. Durch :::.opfen mittels nicht dargestellter bekannter Mittel werden
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beide Elektroden von don aufgefangenen, konglomerierten ^artikeln befreit. Diese Partikel fallen dann in einen darunter befindlichen Sammelbehälter ähnlich 26 ir. Pig. 2. Das elektrostatische PeId kar/- auch dazu ausgenutzt v/erden, ein höheres Maß an Ionisation der Gaspartikel zu erzeugen.
Es sei bemerkt, daß die Verunreinigungen, die durch die Strahlung hoher Energie und hoher Dosis geladen werden, leicht Ιώ dem elektrostatischen PeId als konglomerierte Partikel aufgefangen v/erden können. Es sei jedoch ferner bemerkt, daß die hoch intensive Strahlung Gasverunreinigungen in einem ausreichenden Maß ionisiert, so daß sie einander anziehen und Partikel bilden, die in der anhand von Pig. 2 beschriebenen Weise aufgefasjös werden können.
Pig. 5 zeigt eine Bestrahlungszone mit einer befestigten Entladekassette 65,von der sich eine Halterung ββ durch έίκ© Öffnung 69 mit einer radioaktiven Isotopenquelle 68 in den Durchlaßweg 70 der Zone erstreckt. Die Quelle 68 und die Halterung 66 können Teil einer Rohrabsenkanordnung sein. In jedem Palle veranschaulicht dieses Ausführungsbeispiel, wie die Isotopenquelle unmittelbar in den Abgasweg gebracht werden kann, um ein direktes Strahlungsfeld zu erzeugen.
Man nimmt an, daß ionisierte Gase wie z.B. Schwefeldioxid physikalisch an die Partikel im Abgas gebunden sind, nachdem dieses die Bestrahlungszone verläßt. Demzufolge ist vorgesehen., daß Partikel in der Größe von etv/a 10 bis ".GO "Mikron zu diesem Zweck in den Abgasstrom injiziert werden, falls die Verunreinigungen im wesentlichen gasförmig sind. Durch dieses Verfahrer Börden besondere "Träger" für die ionisierten Gase erzeugt, die die ionisierten Gase nach einem Zusammenstoß einfangen.
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D_3se Partikel können aus Kohle, gesintertem ion oder derg
bestehen. Die geladenen Partikel mit dem eingegangenen Schwefeldioxid können dann allein durch PcutilcelkongloLioxation ^emäß der ±-^ordr/-^3 von Pig. 2 oder mit Hilfe von zusätzlichen Auffangvorrichtungen gemäß !Pig. 3 abgeschieden werden. In jedem Palla aber lädt wie hoch energetische und hoch intensive Strahlung des Isotopenaaterials die Partikel auf, die dann beispielsweise ait einem üblichen elektrostatischen Abscheider aufgefangen v/eri- : können.
Die beschriebene Anordnung zur Entfernung von Verunreinigungen, aus industriellen Abgasen arbeitet gefahrlos, v/eil alle geladenen und ionisierten Verunreinigungen völlig frei vor, Möglicher Radioaktivität sind. Die gesamte Strahlung bleibt au.f die Bestrahlungszone innerhalb der Abschirmung beschränkt.
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Claims (3)

2 A Ϊ E I I A :ί S P E Ü C Ξ 3
1. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus inäu.S"urieellen G-asen, dadurch, gekennzeichnet, daß die Gase durch, eine Bestrahlungszone geleitet v/erden, in der die in ihnen enthaltenen Verunreinigungen von einer Isotopenquelle hoher Intensität ait einer Energie von wenigstens etwa 1 Million Eiesktronenvolt und mit einer Dosis von wenigstens etwa 1 Kilorad bestrahlt werden, und daß im Anschluß an die Bestrahlung die "bestrahlten Verunreinigungen abgeschieden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d£.3 c._... Gas TDit den bestrahlten Verunreinigungen durch ein elci-jucjtatisches PeId geleitet wird, in dem die Verunreinigungen ^Is konglomarierte Partikel abgeschieden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1? dadurch gekennzeichnet, daß da^ Gas mit den ionisierten Verunreinigungen in Kontakt mit einem adsorbierenden Material gebracht wird.
'4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch dia Anwendung "bei Verbrennur.~sgasen von kohler jtoffheutigen Brennstoffe::, bei denen die Verunreinigungen aus ^artikeln, Kopien*, asserstoffen, S0v un«l IiO__ "bestehen.
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8AD
5. Verfahren nach. Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, da3 zusätzlich, in den Gasstrom Partikel injiziert werden, Uta ausreichend [Träger zuc Si:: fangen der im bestrahlten Gasstrom enthaltenen ionisierten G ^verunreinigungen zu schaffen.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bic 5, erdurch gelcennaeichnet, daß die Bestrahiungszone ~it der IwO^opGnquelle zwischen den Enden eines Durchlaßwoges im Abga^kanal vorgesehen ist, und daß der Durchlaßweg αΐτ ISzschirtc.-it-celn versehen ist, die die Strahlung auf das Innere de^ Durohlaßweges beschränken. ■
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, daaurch gekennzeichnet, daß als laotopvjnquelle gemischte Spaitprodukte (Gross Pission Products) dienen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß &1j Isotopenquelle ein zusammenhängender Körper aus Kobalt 60 dient.
S. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daw Ausgang des Durchlaßweges Mittel zur Erzeugung eines elektrostatischen ?eldes vorgesehen sind.
'.0. Vorrichtung r-ach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nahe deu Ausgang d&>j Durchlaßweges adsorbierendes Material angeordnou ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeiö".:..". da£ üie in La'ca Abgaskanal zwischen Verbrennungsanlage und Schornstein eines Kraftwerkes für Verfeuerung hochschwefelhaltige;: Kohle angeordnet -ist.
30 9 818/0573
SAD
12. Verrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, ■ daß das aesoroierenda Katerial in einem Filtergehäuse hinter de^ Ausgang des Durchlaßv/eges vorgesehen ist.
'.3. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Durchlaßv/eg ein Mehr-Konus-Staubabscheider zur Aufnahme
des Hauptteils der Staubpartikel vorgesehen ist.
309818/057 3
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ZI-Lee rs e
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501158A1 (de) * 1985-01-16 1986-07-17 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Verfahren und vorrichtung zum reinigen von schwefel- und stickstoffhaltigen rauchgasen
DE3524729A1 (de) * 1985-07-11 1987-01-15 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum reinigen von schwefel- und stickstoffhaltigen rauchgasen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL180177C (nl) * 1973-01-11 1987-01-16 Ebara Mfg Werkwijze voor het verwijderen van stikstofoxiden en zwaveldioxide uit afgassen; werkwijze voor het verwijderen van stikstofoxiden uit afgassen.
DE2463433C2 (de) * 1973-01-19 1986-09-11 Ebara Manufacturing Co., Ltd., Tokio/Tokyo Verfahren zur Beseitigung von Schwefeldioxid und Stickstoffoxiden aus Abgasen
IT1074407B (it) * 1976-12-30 1985-04-20 Fiat Spa Procedimento per l abbattimento di ossido di azoto presente nei gas di combustione e negli effluenti di impianti tecnologici mediante riduzione operata per irraggiamento ultravioletto dei gas pre miscelati con ammoniaca
WO1990009227A1 (en) * 1989-02-07 1990-08-23 Ebara Corporation Exhaust gas cleaning method
CN109173531A (zh) * 2018-09-29 2019-01-11 标胜环球(天津)实业有限公司 量子解离瓦斯气体除尘设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501158A1 (de) * 1985-01-16 1986-07-17 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Verfahren und vorrichtung zum reinigen von schwefel- und stickstoffhaltigen rauchgasen
DE3524729A1 (de) * 1985-07-11 1987-01-15 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum reinigen von schwefel- und stickstoffhaltigen rauchgasen
US4752450A (en) * 1985-07-11 1988-06-21 Leybold-Heraeus Gmbh Apparatus for cleaning sulphur and nitrogen containing flue gas

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