DE2246806C2 - Verfahren zur Reinigung von Abgasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung Schadstoffe enthaltender Abgase, bei dem die Abgase durch eine Wirbc'-echicht eines körnigen Absorptionsmittel in einem Reaktor hindurchgeführt werden und das Absorptionsmittel in einem Zyklon und anschlie-Bend einem Filter abgetrennt wird, und im Zyklon abgetrenntes Absorptionsmittel in den Reaktor zurückgeführt wird.

Bekannt ist beispielsweise aus dem Gebiet der Aluminiumhersteüung, gasförmige Schadstoffe, wie z. B.

Fluorverbindungen, aus Abgasen zu entfernen, bei dem die fluorhaltigen Abgase durch eine horizontale gasdurchlässige Ebene dringen, über die ein Strom von Aluminiumhydroxid von geringer Korngröße eine Wirbelschicht bildend geleitet wjvd Dieses Verfahren hat speziell bei der Aluminiumherstellung den großen Vorteil, daß in diesem Fall das Fluor sich an Aluminium abbindet und wieder im Kreislauf der Elektrolyse zugeführt werden kann. Ein bei der Aluminiumherstellung verwendetes Verfahren dieser Art ist in der

« USA-Patenischrift35 03 184 beschrieben.

Ein weiteres Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 20 56 096 vorbekannt. Dieses lediglich für die Abscheidung von Fluorwasserstoff geeignete Verfahren, für dessen Durchführung ein einen zylindrischen Schacht bildender Wirbelschichtreaktor und die Verwendung von Aluminiumoxid oder Natriumaluminat als Absorptionsmittel vorgesehen ist. kommt daher ebenfalls nur für den Einsatz bei der Aluminiumherstellung in Betracht. Bei der Reinigung von Abgasen, die nicht gerade bei der Aluminiumherstellung anfallen, liegt der Fall jedoch meist so, daß das in Form von feinen Körnern verwendete Absorptionsmittel nach Aufnahme der abzutrennenden gasförmigen Schadstoffe für einen weiteren nutzbringenden Einsatz nicht mehr verwendbar ist und verworfen werden muß. Die für die Entfernung von Fluorverbindungen aus in der Äluminiumiiidustrie anfallenden Abgasen entwickelten Verfahren sind somit aus Kostengründen nicht für andere Abgasreinigungszwecke einsetzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das universell anwendbar ist. Die Lösung der Aufgabe besteht in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils

des Anspruchs 1.

Das erfindungsgemäße Hindurchführen des mit Absorptionsmittel vermischten Abgases durch konisch ausgebildete Reaktoren bietet im Hinblick auf die in den Reaktoren erzeugte Turbulenzströmung den Vorteil, daß auch im Abgasstrom etwa enthaltene Staubteilchen bei der Entfernung der gasförmigen Schadstoffe durch Absorption in erheblichem Maße mitwirken können. Durch die turbulente Strömung des Abgas-Absorptionsmittels-Gemisches in den Reaktoren wird insbesondere auch die Abscheidung von Feinststäubchen dadurch begünstigt, daß diese sich im Aerosolzustand befindlichen Teilchen sich an gröberen Staubteilchen anlagern.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt weiter darin, daß billiger Kalk als Absorptionsmittel eingesetzt wird.

Das Ejue Verfahren kann auch in den Fällen, in denen das abgetrennte Absorptionsmaterial als unbrauchbar verworfen werden muß, äußerst kostengünstig und wirtschaftlich eingesetzt werden. Weiterhin ist bei diesem Verfahren eine Anpassung an unterschiedliche Abgasmengenströme, wie sie in der Praxis häufig auftauchen, leicht möglich. Durch die vorgesehene Rückführung von noch nicht verbrauchtem und daher noch reaktionsfähigem Absorptionsmittel wird einmal der Ausnutzungsgrad in bezug auf das verwendete Absorptionsmittel erhöht, während diese Rückführung andererseits wesentlich dazu beiträgt, die Betriebssicherheit des Reinigungsverfahrens zu erhöhen. Denn es ist bei dieser Verfahrensführung z. b. unerheblich, wenn durch außergewöhnliche Betriebszustände der das Abgas erzeugenden Anlage eine kurzzeitige Überhöhung des Abgasmengenstromes den Wirbelschichtaufbau vorübergehend zerstört und zu einem überhöhten Austrag des Absorptionsmittels aus den Trenngefäßen führt. Durch die vorgeschlagene automatisch erfolgende Rückführung und Neueinspeisung des noch reaktionsfähigen Absorptionsmittels in die Reaktoren können in diesen die wirbelnden Materialmengen leicht wieder durch das umgelaufene Material ergänzt werden. Nach der Normalisierung des Abgasmengenstromes sind dann in den Reaktoren wieder die für eine hinreichende Abscheidung notwendigen Absorplionsmittelmengen vorhanden.

Besonders wirtschaftlich und der; entsprechend vorteilhaft ist es. wenn das abgetrennte Absorptionsmittel auf eine noch vorhandene Reaktionsfähigkeit gegenüber den zu entfernenden gasförmigen Schadstoffen untersucht und sodann, >" nachdem ob es noch eine zur Erzielung der gewünschten Reinigungswirkung ausreichende Reaktionsfähigkeit aufweist oder nicht, entweder im Kreislauf zurückgeführt oder als verbraucht verworfen wird.

Die Anzahl der in Reihe zu schaltenden Reaktoren bestimmt sich jeweils nach den im Einzelfall herrschenden Betriebsbedingungen. Prinzipiell ist die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens auch mit nur einem konischen Reaktor möglich.

Bei einer Hintereinanderschaltung mehrerer konischer Reaktoren läßt sich der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch wesentlich erhöhen, daß die in Strömungsrichtung angeordneten konischen Reaktoren jeweils gegenüber dem vorhergehenden Reaktor größere Querschnittsflächen aufweisen.

Durch dieses Hintereinnderschalten von Reaktoren mit jeweils größeren Querschnittsflächen läßt sich eine Aufteilung der Absorpiionsmittelteilchen nach deren Teilchengröße auf die einzelnen Reaktoren erreichen. Die Absoi ptionsmittelteiichen mit den kleineren Konigrößen werden dann jeweils zuerst aus einem Reaktor ausgetragen, so daß sich in dem ersten Reaktor eine Wirbelschicht mit dem jeweils größten Absorptionsmittelteilchen und in dem letzten Reaktor eine Wirbelschicht aus den relativ kleinsten Absorptionsmittelteilchen bildet Bei den Absorptionsmittelteilchen mit den relativ kleinsten Korngrößen handelt es sich nicht nur

"> um ursprünglich in dieser Größe dem Abgas beigemischte Absorptionsmittelteilchen, sondern außerdem insbesondere auch noch um solche, die durch Abrieb oder Reaktion mit Feuchtigkeit oder mit dem abzutrennenden gasförmigen Schadstoff zerfallen sind.

In den konischen Reaktoren mit größeren Querschnittsflächen werden sich auch bevorzugt etwa im Abgas befindliche Staubteilchen anlagern. Die Wirbelschichten in den aufeinanderfolgenden Reaktoren werden somit jeweils von Absorptionsmittelteilrhen mit jeweils

2i' geringerer Korngröße gebildet- Dies hat den Vorteil, daß die Abgase nacheinander Wirbelschichten mit jeweils kleinerem Korn, d. h. größerer spezifischer Oberfläche, durchströmen, und zwar mit der Folge, daß das an gasförmigen Schadstoffen jeweils ärmere Abgas Wirbelschichten mit zunehmend größerer spezifischer Oberfläche erreicht. Dadurch können die gasförmigen Schadstoffe in besonders hohem Maße abgeschieden werden bei gleichzeitiger optimaler Ausnutzung des Absorptionsmittels. Der Wirkungsgrad des neuen

jo Verfahrens wird insbesondere auch noch dadurch günstig beeinflußt, daß durch den Abrieb und Kornzerfall in den Wirbelschichten immer neue Absorptionsoberflächen für die Reaktion mit den gasförmigen Schadstoffen geschaffen werden und die mit dem jeweils kleineren Korndurchmesser ausgetragenen Absorptionsmittelteilchen einen höheren Anteil an Schadstoffen enthalten als die in der Wirbelschicht zurückverbliebenen.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die

■»ο von Hern Abgas durchströmten hintereinander geschalteten Reaktoren achsgleich übereinander anzuordnen. Eine Verbesserung der Reinigungswirkung läßt sich auch dadurch noch erzielen, daß die Absorption bei einem konditionierten Feuchiegehalt des Abgases durchgeführt und zu diesem Zweck dem zu reinigenden Abgas Wasser oder Wasserdampf in einer solchen Menge zugeführt wird, daß bei dem aus dem letzten Reaktor austretenden Abgas gerade noch keine Nebelbildung auftritt, und das Absorptionsmittel keine fühlbare Feuchtigkeit enthält, die zum Backen der Absorptionsmittelteilchen führen könnte, d. h. der dem Abgas zugesetzte Wasserdampf darf nicht die chemische Bindungsmöglichkeit des Absorptionsmittels für H₂O überschreiten b^w. sollte mit einem Sicherheitsabstand darunter bleiben. Das Wasser oder der Wasserdampf werden vorteilhafterweise dem Abgasstrom vor der Beimischung des Absorptionsmittels zugegeben.

Unter bestimmte'. Umständen kann es teilweise zu Störungen in dem Aufbau der Wirbelschichten in den

ω Reaktoren kommen, z. B. dann, wenn sich größere Mengen gröberen Absorptionsmittels ir. einem der Reaktoren ansammeln, die nicht zerfallen und nicht ausgetragen werden. Dies macht sich durch einen laufend zunehmendem Druckabfall in den Reaktoren

t>5 bemerkbar. In einem solchen Fall ist es von Vorteil, wenn bei Überschreiten eines bestimmten vorgegebenen Wertes für den Druckabfall innerhalb des Reaktores bzw. eines der hintereinander

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Reaktoren automatisch ein weiterer Reaktor bzw. eine einer Absorptionswärme zusammensetzen kann, geweitere Reihe von Reaktoren parallel zugeschaltet wird. messen wird.

In der abgeschalteten Reihe von Reaktoren kann dann Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren eignet !

die Störung durch Entleeren der Gefäße beseitigt sich besonders gut zur Abtrennung von Fluorverbindun-

werden. s gen, Schwefeldioxyd oder Kohlenwasserstoff aus J

Eine automatische Zuschaltung parallel geschalteter Abgasen. ■■■ Reaktoren ist auch für den Fall vorteilhaft, daß die das Zur Entfernung von Fluorverbindungen wird als Abgas erzeugende Anlage zu bestimmten Zeiten mit Absorptionsmittel vorzugsweise gebrannter Weichkalk

erhöhtem Abgasausstoß arbeitet, um dadurch eine in feinkörnigem Zustand mit möglichst hohem CaO-An-

gleichmäßige Belastung der Wirbelschichten mit Abgas to teil verwendet. Dieses Absorptionsmittel zeichnet sich

zu gewährleisten. durch die folgenden Eigenschaften aus: große, zerklüfte-

Die Bestimmung der dem aus dem bzw. dem letzten te Oberfläche und relativ geringer Widerstand gegen Reaktor austretenden Absorptionsmittel noch verblie- Abrieb.

benen Reaktionsfähigkeit erfolgt nach einer weiteren Zur Entfernung von Chlorwasserstoff aus Abgasen

Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß im Absorp- ι j eignet sich das gleiche Absorptionsmittel in feinkörni-

tionsmittelstrom kontinuierlich eine geringe Proben- gern Zustand, jedoch mit einem Zusatz von sehr

menge entnommen und über eine Dosiervorrichtung in feinkörnigem Staub, wie er z. B. bei der Stahlerzeugung

ein Meßrohr eingeführt und dort mit einer Flüssigkeit im Sauerstoffblaskonverter anfällt, der einen hohen

verrnischi wird, webe: die Temperstur und die E>seno*.idanteil enthält. Die besonderen Eigenschaften

Leitfähigkeit der Flüssigkeit jeweils vor der Vermi- 20 dieses Absorptionsmittels bestehen neben den bereits

schung beim Eintritt in das Meßrohr und nach der genannten Eigenschaften des Weichbranntkalkes darin,

Vermischung beim Austritt aus dem Meßrohr gemessen daß die Eisenoxide im Konverterstaub katalytisch die

und daraus auf die Zusammensetzung und Eigenschaft Abscheidung von Chlorwasserstoff begünstigen,

des Absorptionsmittels geschlossen wird. Die Entfernung von Schwefeldioxyd aus Abgasen

Diese Bestimmungsmethode geht von der Erkenntnis 25 gelingt gleichfalls besonders gut mit gebranntem aus, daß die Löslichkeit verschiedener Stoffe in einer Weichkalk in feinkörnigem Zustand. Der Abscheidungs-Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, sehr unterschiedlich ist, wie grad ka;\n dabei verbessert werden, wenn z. B. bei z. B. insbesondere diejenige von Ca(OH)₂, die wesentlich gesteuert Zugabe von Wasserdampf innerhalb bereits größer ist als die anderer Verbindungen von Kalk wie erwähnter Grenzen für den Feuchtigkeitsanteil am beispielsweise diejenige von CaF₂ und/oder diejenige 10 Eingang des bzw. der Reaktoren ein Lichtbogen von verschiedenen anderen Verbindungen des Kalkes ausgebildet wird. Voraussetzung dafür ist ein Mindestmit Kieselsäure und/oder anderen Komponenten. Sauerstoffanteil im Abgas. Die Abscheidung kann durch Dieses unterschiedliche Lösungsverhalten bewirkt, daß gleichzeitigen Einsatz von Katalysatoren zur Oxydation bei Vermischung eines Absorptionsmittels, das bei- von SO₂ zu SO₃ verstärkt werden, spielsweise unterschiedliche Anteil an Ca(OH)₂ und/ J5 Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- oder CaO oder anderen Kalkverbindungen enthält, mit fahrens hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen. Wasser dessen Leitfähigkeit beeinflußt wird. So stellt Reaktoren zu verwenden, die aus einem konisch sich bei steigenden Anteilen von Ca(OH)₂ und/oder CaO ausgebildetem Trenngefäß mit nach unten gerichteter im Absorptionsmittel nach Vermischung des zur Probe Konusspitze bestehen, an deren oberem Ende jeweils entnommenen Absorptionsmittels mit Wasser in diesem 40 ein mittig eingesetztes und längs der Gefäßachse eine höhere Leitfähigkeit ein, da dann der Anteil höhenverschiebbares Austragerohr angeordnet ist. gelöster Ionen entsprechend steigt. Es ist daher möglich. Durch mehr oder weniger weites Einschieben des eine Beziehung aufzustellen, zwischen dem Anteil an Austragerohres in den zugehörigen Reaktor läßt sich reaktionsfähigem Absorptionsmittel, wie beispielsweise das Volumen bzw. der größte Querschnitt der von CaO und/oder Ca(OH)₂ in bezug auf das als 45 Wirbeischicht in der Absaugehöhe in diesem Reaktor Schadstoff abzutrennende Fluor, und der Leitfähigkeit verändern, und zwar nimmt es mit zunehmend in den des Wasser, das mit der Absorptionsmittelprobe Reaktor hineinragendem Austragerohr entsprechend durchmischt wurde. Im Vergleich zu den bisher ab. Diese Ausbildung der Reaktoren ermöglicht bekannten Möglichkeiten, aus kontinuierlich genomme- insbesondere bei Abweichungen des Abgasmengenstronen Proben kontinuierlich die Zusammensetzung zu so mes von einem vorgegebenen Wert oder bei verändererfassen, bietet dit beschriebene Bestimmungsmethode ter Körnung des aufgegebenen Absorptionsmittel·· iine den Vorteil, daß das hierzu erforderliche Verfahren sehr Wirbelschicht mit konstanter Menge an körnigem einfach und billig ist und sich zugleich durch eine große Absorptionsmittel aufrechtzuerhalten. Mit Rücksicht Störanfälligkeit auszeichnet auf die sich ändernde Wirbelschichtporosität ist dies nur

Eine andere Möglichkeit zur kontinuierlichen Bestim- 55 dadurch möglich, daß man den größten Querschnitt der

mung der Reaktionsfähigkeit des Absorptionsmittels Wirbelschicht in der Absaugehöhe durch Verschieben

besteht darin, anstelle der oben beschriebenen Messung des Rohrstückes vergrößert oder verkleinert Auf diese

der Leitfähigkeit einer mit dem Absorptionsmittel Weise wird vermieden, daß durch unterschiedliche

vermischten Flüssigkeit jeweils die Aktivität des in der Verweilzeiten des Abgases mit dem Absorptionsmittel

Flüssigkeit gelösten Absorptionsmittels zu bestimmen 60 sich nachteilige Folgen für den in der Wirbelschicht

mit Hilfe einer dafür geeigneten Sonde. durchzuführenden physikalischen und/oder chemischen

Weiterhin kann die Reaktionsfähigkeit des Absorp- Prozeß ergeben.

tionsmittels kontinuierlich auch noch dadurch bestimmt So kann eine aus verfahrenstechnischen Gründen

werden, daß die bei der Vermischung der Absorptions- optimale Verweilzeit bzw. ein für optimal befundenes

mittelprobe in der Testflüssigkeit auftretende positive 65 Verhältnis von körnigem Absorptionsmittel in der

oder negative Wärmetönung, die sich aus einer Wirbelschicht zu dem Abgasmengenstrom unter wech-

Lösungswärme, einer Reaktionswärme wie z. B. einer selnden Betriebsbedingungen konstant gehalten wer- Hydratationswärme oder Dissoziationswärme oder den. Eine Erhöhung des Abgasmengenstromes, die bei

konstanten Abmessungen eines konischen Reaktors zwangsläufig zu einer höheren Absorptionsmittelaustragsgeschwindigkeii und damit bei konstantem Absorptionsmitteldurchsatz zu einer verringerten Verweil- oder Kontaktzeit führen würde, könnte dann z. B. durch Höherschieben des Austragerohres kompensiert werden.

Entsprechende Eingriffsmöglichkeiten sind bei einer Veränderung der Korngröße oder der Kornform des Absorptionsmittels gegeben. Eine Korng-rößenverringerung würde ähnlich wie eine Erhöhung des Abgasmengenstromes einen erhöhten Absorptionsmittelaustrag und damit bei gleichem Absorptionsmittelmengenstrom eine Verringerung des Absorptionsmittels im Wirbeltrichter bewirken. Wenn eine derartige Veränderung mit Rücksicht auf den in der Wirbelschicht durchzuführenden physikalischen und/oder chemischen Prr>7eß unerwünscht ist. wird das Austraeerohr um ein bestimmtes Maß nach oben gefahren und so die Abgasgeschwindigkeit im Absaugequerschnitt des Reaktors der veränderten Körnung des Absorptionsmittels angepaßt. Denn durch das Hochfahren des Austragerohres wird das Absorptionsmittel an einer größeren Querschnittsfläche des Reaktors abgeführt.

Bei mehreren hintereinander geschalteten jeweils mit einem verschiebbaren Austragerohr versehenen konischen Reaktoren kann der Absorptionsmittelinhalt jedes einzelnen Reaktors individuell geregelt und an wechselnde Betriebsbedingungen angepaßt werden. Hierr\irch läßt sich auch auf besonders einfache Art eine Verfahrensoptimierung erreichen.

Ausführungsbeispiele zu dem erfindungsgemäßen Verfahren sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Fließschema des Reinigungsverfahrens,

Fig.2 ein konisch ausgebildeter Reaktor mit höhen verschiebbarem Austragerohr,

Fig.3 ein Fließschema zur Bestimmung der Reaktionsfähigkeit des Absorptionsmittels.

Das gasförmige Schadstoffe wie beispielsweise gasförmige Fluorverbindungen enthaltende Abgas wird z. B. durch ein Gebläse 1 in eine Leitung 2 gedrückt Es entspricht aber auch dem Verfahren, wenn das Gebläse als Saugzuggebläse ausgebildet, z. B. hinter dem Filter 22 angeordnet, die Abgase durch die Anlagen saugt. Durch einen Zuteiler 3 wird aus einem Vorratsbunker 4 Absorptionsmittel in die Leitung 2 eingespeist Das verwendete Absorptionsmittel entspricht im wesentlichen demjenigen nach Anspruch 12. In einem konischen Reaktor 5 wird entsprechend dem Abgasmengenstrom und der Größe der Absorptionsmittelteilchen eine Wirbelschicht aufgebaut In einem darüber angeordneten Reaktor 6 mit gegenüber dem Reaktor 5 vergrößertem Querschnittsflächen bildet sich eine weitere Wirbelschicht aus, die sich im wesentlichen aus kleineren Absorptionsmitlehetlchen zusammensetzt als die Wirbelschicht in dem Reaktor 5. Aus dem Reaktor 6 wird das Abgas zusammen mit Anteilen des Absorptionsmittels in einen Zyklon 7 ausgetragen. Mit Hilfe eines automatisch und kontinuierlich arbeitenden Schnellbestimmungsverfahrens wird die dem Absorptionsmittel noch verbliebene Reaktionsfähigkeit überprüft In Abhängigkeit von diesem Prüfergebnis wird das im Zyklon 7 gesammelte Absorptionsmittel entweder über einen Austrag 9 in den Vorratsbunfcer 4 zurückbefördert oder über einen weiteren Austrag IO ausgeschieden. Nicht in dem Zyklon 7 abscheidbare Staubanteile werden in einem Filter 22 abgeschieden.

Bei stark schwankendem Abgasmengenstrom, der an einer Meßstrecke 11 überwacht wird, kann zusätzlich zu den in Reihe angeordneten Reaktoren 5 und 6 parallel dazu eine weitere aus Reaktor 12 und 13 bestehende Reihe parallel zugeschaltet werden. Dieses parallele Zuschalten erfolgt durch ein Ventil 14. Zur Erhöhung des Wasser-Feuchtegehaltes in dem Abgas kann bei Bedarf an den Stellen 15 je nach der Temperatur des Abgases entweder Dampf oder Wasser eingedüst

ίο werden. Der Feuchtegehalt des Abgases wird an Meßstellen 16 überwacht. Eine weitere Meßstelle zur Kontrolle des Feuchtegehaltes ist bei 23 vorgesehen. An dieser Stelle darf nämlich das Abgas nicht mit Wasser übersättigt sein, da durch ausfallende feuchtigkeit die Funktion des Filters 22 schädlich beeinflußt werden kann. An Meßstellen 17, 18 und 19 kann der Druck im Abgasstrom gemessen werden. In Abhängigkeit der Druckdifferenzen zwischen den Meßstellen 17 und 18 oder 18 und 19 bzw. 17 oder 19 wird durch den Zuteiler 3 neues Absorptionsmittel aus dem Vorraisbunker 4 zugeführt. Die Zufuhr des Absorptionsmittels kann dabei nach einer Kennlinie durch eine einfache Rechenschaltung in Abhängigkeit von dem Abgasmengenstrom in den Reaktoren gesteuert werden. Die Kennlinie gibt dabei die jeweils optimale Verfahrensführung an. Ein Entleeren der Reaktoren kann jeweils an den Stellen 20 und 21 erfolgen, wobei dann das Ventil 14 jeweils so eingestellt ist, daß die zu entleerenden Reaktoren gerade nicht von dem Abgasstrom beauf schlagt werden.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Reaktor 5 ist für den Austrag an körnigem Absorptionsmittel aus der Wirbelschicht die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Absaugequerschnitts der verschiebbaren Austragerohres 24 maßgebend. Ist diese Geschwindigkeit größer als die Endfallgeschwindigkeit der Absorptionsmitteiteiichen im Reaktor, so wcfdcn Absörptiönsmittelteilchen vom Abgasstrom mitgerissen und nach oben ausgetragen.

Im umgekehrten Fall, wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Absaugequerschnitts kleiner ist als die Endfallgeschwindigkeit der Absorptionsmittelteilchen im Reaktor, wird das körnige Absorptionsmittel in der Wirbelschicht zurückgehalten. Durch einfaches Absenken oder Höherfahren des Austragerohres 24 im konischen Bereich des Reaktors S ergibt sich die Möglichkeit, die Abgasgeschwindigkeit im Absaugequerschnitt des Rohres 24 zu verändern. Dadurch wird gleichzeitig die Beladung des austretenden

so Abgasstromes mit körnigem Absorptionsmittel beeinflußt. Bei gleichbleibender Absorptionsmittelaufgabe kann so die im Reaktor vorhandene Feststoffmenge und damit die Verweilzeit erhöht oder erniedrigt werden. Das Fließschema in Fig.3 zeigt eine Probeentnah mestelle 25 für das Absorptionsmittel, das in einer Zerkleinerungsvorrichtung 26 auf eine vorbestimmte Korngröße gemahlen wird Aus der Zerkleinerungsvorrichtung wird das Absorptionsmittel in einem Zuteiler 27 befördert der für eine gleichmäßige Zufuhr aufbereitetes pulverförmiges Probematerial des Absorptionsmittels in das Meßrohr 28 saugt In dem Meßrohr 28 sind Schikanen 29 vorgesehen. Die Flüssigkeit mit der das Absorptionsmittel in dem Meßrohr 28 vermischt wird, tritt an der Stelle 30 in das Meßrofir ein. Die Leitfähigkeit der einströmenden Flüssigkeit, bevor diese mit dem Absorptionsmittel vermischt wird, wird an der Stelle 31 gemessen, die entsprechende Messung nach Vermischung mit dem

Absorptionsmittel erfolgt dann an der Stelle 32. Aus den gemessenen Werten wird nach Berücksichtigung der Temperaturen, die an den Stellen 33 und 34 bestimmt werden, die Differenz der Leitfähigkeit über eine Meßbrücke 25 kontinuierlich ermittelt. Der Wert ist proportional den in der Meßstrecke in Lösung gegangenen Ionen. Der Meßwert kann für ein Absorptionsmittel, das z. B. CaO- und/oder Ca(OH)₂-Anteile in bestimmten Konzentrationsbereichen neben anderen Verbindungen mit wesentlich geringerer Löslichkeit enthält, mit Hilfe von Analysen nach

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herkömmlichen Methoden auf den für die Reaktionsfähigkeit des Absorptionsmittel, wie im vorliegenden Fall beispielsweise den CaO-Anteil, geeicht werden. Die gemessenen Leitfähigkeitswerte lassen dann Rückschlüsse auf die Anteile der Komponenten mit höherer Löslichkeit wie hier z. B. CaO und/oder Ca(OH)₂ zu. Anstelle der Leitfähigkeit der Lösung kann an den Meßstellen auch mit Hilfe spezifischer Elektroden, wie beispielsweise Ca-spezifischer Elektroden, der Ca-Ionenanteil in der Lösung gemessen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung Schadstoffe enthaltender Abgase, bei dem die Abgase durch eine Wirbelschicht eines körnigen Absorptionsmittels in einem Reaktor hindurchgeführt werden und das Absorptionsmittel in einem Zyklon und anschließend einem Riter abgetrennt wird, und im Zyklon abgetrenntes Absorptionsmittel in den Reaktor zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß feinkörniger Weichbranntkalk als Absorptionsmittel und Abgas von unten in den bzw. die jeweils mit nach unten gerichteter Konusspitze konisch ausgebildeten, hintereinander geschalteten Reaktoren geregelt eingeleitet wird und in den Mengenstrom des dem Abgas zuzuführenden Absorptionsmittel nur gegenüber den zu entfernenden Schadstoffen ausreichend reaktionsfähiges Absorptionsmittel zurückgeführt wird und nicht ausreichend reaktionsfähiges Absorptionsmittel ausgetragen und verworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte Absorptionsmittel auf eine noch vorhandene Reaktionsfähigkeit gegenüber den zu entfernenden Schadstoffen untersucht wird und bei der Untersuchung der noch verbleibenden Reaktionsfähigkeit des Absorptionsmittels kontinuierlich eine geringe Probenmenge entnommen, über eine Dosiervorrichtung in ein Meßrohr eingeführt und dort mit einer Flüssigkeit vermischt wird, wobei die Temperatur und Leitfähigkeit der Flüssigkeit jeweils vor der Vermischung beim Eintritt m das Meßrohr unc nach der Vermischung beim Austritt aus dc-ra Meßrohr gemessen und daraus auf die Zusammensetzung und Eigenschaft des Absorptionsmittels geschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß Wasser als Flüssigkeit in das Meßrohr eingeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr Schikanen aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel feinkörniger Weichbranntkalk mit einem möglichen hohen CaO-Anteil eingesetzt wird und daß zusätzlich noch feinkörniger Staub mit einem hohen Eisenoxidgehalt, der bei der Stahlerzeugung im Sauerstoffblaskonverter anfällt, zugemischt wird.

6. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des bzw. der Reaktoren ein Lichtbogen eingesetzt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 5, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Absorptionsmittel Katalysatoren eingesetzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Absorptionsmittel beaufschlagte Abgas eine Reihe übereinander angeordneter Reaktoren mit jeweils gegenüber dem vorhergehenden Reaktor größeren Querschnittsflächen durchströmt.

9. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu reinigenden Abgas Wasser oder Wasserdampf in einer solchen Menge zugeführt wird, daß bei dem aus dem Reaktor bzw. dem letzten Reaktor austretenden Abgas noch keine Nebelbildung auftritt und das Wasseraufnahmevermögen des Absorptionsmittels noch nicht überschritten wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser- oder Wasserdampfzufuhr vor der Zumischung des Absorptionsmittels erfolgt.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Oberschreiten eines vorgegebenen Wertes für den Druckabfall innerhalb des Reaktors bzw. eines der hintereinander geschalteten

ίο Raktoren automatisch ein weiterer Reaktor bzw. eine weitere Reihe von Reaktoren parallel zugeschaltet werden.

12. Reaktor zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeich-

i; net, daß er aus einem konisch ausgebildeten Trenngefäß (6) mit nach unten gerichteter Konusspitze besteht und am oberen Ende des Trenngefäßes (6) ein mittig eingesetztes und längs der Gefäßachse höhenverschiebbares Austragerohr (24)

angeordnet ist