DE2327020A1

DE2327020A1 - Verfahren zum filtern von chemische schadstoffe oder dgl. enthaltenden stauboder rauchgasen

Info

Publication number: DE2327020A1
Application number: DE2327020A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl Ing Margraf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-26
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1975-01-02
Also published as: GB1458417A; DE2327020B2; US3892543A

Description

25 Mai no.- , WÜcken . '-■-

24 Lübeck ..;;;;Jaße 52-54
Fernruf 7 6Θ83

Anmelder: Dipl.-Ing. Adolf Margraf, 496i Wendthagen .'■'■'■

Verfahren-zum Filtern von chemische Schadstoffe oder dgl.' enthaltenden Staub- oder Rauchgasen" \

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Filtern von chemische Schadgase oder schädliche Aerosolen enthaltenden Staub- oder Rauchgasen mittels eines Taschen- oder Schlauchfilters. .' _■ . "■■ ;

Um chemische Schadgase oder Aerosolen beim Filtern von Stauboder Rauchgasen aus diesen Gasen herauszutrennen, hat man abzureinigenden Rauchgasen schon chemische Stoffe zugesetzt, die mit den Schadgasen zu festen filtrierbaren Stoffen reagieren, die aber nur zu einem Bruchteil zur Reagenz führen, und nach ^der Abreinigung der Filterflächen aus dem Filter ausgeschieden werden.

Da bei" dem vorerwähnten Vorschlag nur ein sehr geringer Prozentsatz der Additive ausgenutzt wird und dabei auch nur ein "geringer Prozentsatz der Schadgase oder dgl. zur Reaktion mit den Additiven gelangt, ist schon vorgeschlagen worden (Patentanmeldung P 22 025), den im Taschen- oder Schlauchfilter anfallenden Staub in einer Menge entsprechend dem zwei- bis hundertfachen Anteil

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des pro Zeiteinheit im ankommenden Staubgas oder Rauchgas enthaltenen Staubes den Filterflächen nach jeder Abreinigung wieder zuzuführen und nur eine Staubmenge aus dem Filter auszuschleusen, die der pro Zeiteinheit im ankommenden Staubgas enthaltenen Staubmenge entspricht. Bei diesem Verfahren werden den Stauboder Rauchgasen die chemisch mit den Schadgasen oder Aerosolen reagierenden Additive in ausreichenden Mengen zugesetzt und bleiben ebenso wie die den Filterflächen nach der Abreinigung ständig wieder zuzuführenden Staubmengen im Kreislauf im Filter, so daß sie voll zur Bindung der chemischen Schadgase ausgenutzt werden (s. Patentanmeldung P 22 15 065.8-43).

Für die Abscheidung· von einigen Schadgasen, z.B. Schwefeldioxyd oder schädlichen Aerosolen aus Staub- oder Rauchgasen werden häufiger verhältnismäßig teuere Additivstoffe zur Bindung ' dieser Schadgase oder dgl. erforderlich, z.B. solche, die die Schadgase durch Ad- oder Absorption binden, wie Aktivkohle oder zur Ad- oder Absorption besonders aktivierter Koks. Dabei besteht naturgemäß das Bestreben zu vermeiden, daß sich normal durch Filterung abscheidende feste Staubteile mit den Additiven verbinden bzw. agglomerieren und daher diese Additive für die Bindung der Schadgase unwirksam· werden lassen.

Um zu vermeiden, daß die Additive, wie ad- oder absorbierende Pulverstoffe oder auch chemisch reagierende Stoffe für die Bindung mit den Schadgasen oder schädlichen Aerosolen unwirksam

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werden, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß bei einem Verfahren zum Filtern von chemische Schadgase oder schädliche Aerosolen enthaltenden Staub- oder Rauchgas mittels eines Taschenoder Schlauchfilters das aus dem Filter austretende Reingas einem zweiten Taschen— oder Schlauchfilter zugeführt wird, dem in Abhängigkeit vom Gasdurchsatz stündlich eine bestimmte Menge eines Additiv zugesetzt wird, welches die Schadgase oder schädlichen Aerosolen adsorbiert und 'absorbiert oder mit diesen chemisch zu festen filtirierbaren Stoffen reagiert, daß die Additive mit gebundenen Schadgasen od. dgl. periodisch durch Abreinigung von Filterflächen gelöst und den Filterflächen wieder zugeführt werden bis eine Additivmenge im Filter erreicht ist, die der 100 - lOOOfachen Menge der stündlich zugesetzten Additivmenge entspricht, und daß dem Filter nach -Erreichen eines Gleichgewichtszustandes stündlich eine absinkende Additivmenge entsprechend der stündlich zuzusetzenden Additivmenge entnommen wird.

Unter Gleichgewichtszustand wird bei gegebenem Reingasdurchsatz und gegebener stündlich zuzuführendem Additivmenge der Zustand verstanden, bei dem das eintretende vorgereinigte Rauchgas in der Lage ist, eine bestimmte größte Additivmenge als Träger wieder zu den Filterflächen mitzunehmen, während die sich ergebende überschüssige Additivmenge absinkt-und aus dem Filter abgenommen werden kann.

Es kommen also nach der Erfindung zwei hintereinander zu schaltende Taschen- oder Schlauchfilter zur Anwendung, von denen ' das erste die Aufgabe hat, das Staub- oder Rauchgas von in ihm

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enthaltenden Feststoffteilchen abzureinigen, während dem' zweiten Filter das Reingas aus dem ersten Filter zugeführt wird, und dem dann in der vorerwähnten Weise die die Schadgase oder « schädlichen Aerosolen bindenden Additive zugeführt werden, die nach jeder Abreinigung der Filterflächen den Filterflächen wieder zugeführt werden, so daß für die Schadgase bzw. schädlichen Aerosolen große Überschußmengen an Additiven zur Bindung der Schadgase usw. zur Verfügung stehen, d.h. das Filter bzw. das vorgereinigte Rauchgas sättigt sich bis zum erwähnten Gleichgewichtszustand mit Additivmaterial, wobei -durch Abreinigung der Filterflächen, z.B. durch Gegenstromspülung, eine ständige Umwälzung und Umlagerung erfolgt. Ein Verlust durch Verbindung der Additive mit festen Staubteilchen ist dadurch praktisch ausgeschaltet bzw. vernachlässigbar. Dabei ist es selbstverständlich möglich, Rauchgase, die z.B. 1 bis 2 g/Nm Staubteilchen enthalten, im ersten Filter soweit abzureinigen, daß sie nur noch 10 bis 20 mg/Nm Feststoffteilchen enthalten, indem man den bei der Abreinigung der Filterflächen anfallenden Staub den Filterflächen in Mengen gleich dem,2- bis 10Ofachen■

der Staubmenge ständig wieder zuführt, die im pro Zeiteinheit ankommenden Rauchgas enthalten ist.

Durch das Verfahren nach der Erfindung ist die Verweilzeit der großen Mengen an Additiven im zweiten Filter von dem erwähnten Verhältnis 1 : 100 bis 1 : 1000 abhängig, so daß z.B. nach Erreichung eines Gleichgewichtszustandes im Filter bei dem Verhältnis 1 : 100 die Verweilzeit 100 Stunden beträgt.

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In jedem Fall ist das Verhältnis zwischen Schadgasen oder schädlichen Aerosolen einerseits und den Additivmengen andererseits so günstig, daß eine äußerst weitgehende Bindung der Schadgase od. dgl, an die oder durch die Additive möglich ist, die dann aus dem Filter entsprechend der stündlich zuzusetzenden Additivmenge abgenommen werden können.

Wie schon erwähnt, ist es auch möglich, .· dem vorgereinigtes Rauchgas vor oder im zweiten Filter chemische Zusatzstoffe, wie Oxyde oder Hydroxyde der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle oder Aluminium zuzuführen, die mit Chlor, Fluor und Chlor^ Fluorsowie Schwefelverbindungen oder dergl. zu festen filtrierbaren Stoffen reagieren und den Filterflächen nach,jeder Abreinigung wieder zugeführt werden.

In gegebenen Fällen können statt fester pulverförmiger Additive auch Suspensionen von/Additiven in das zweite Filter eingestäubt werden, wobei aber das Reingas eine solche Temperatur besitzen muß, daß diese Suspensionen* verdampfen.

Es ist auch denkbar, daß man unter gewissen Bedingungen, nämlich dann, wenn das Gas noch mit zusätzlichem Wasserdampf gesättigt werden kann, Wasser bzw. Wasserdampf dosiert in das zweite Filter eindüst, um chemische Reaktionen bzw. die Ad- oder Absorption zu begünstigen. \

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Da die Additive dem Reingas zum zweiten Taschen- oder Schlauchfilter zugesetzt werden, also in nur geringem vernachlässigbarem Maße Additive und feste Staubteilchen agglomerieren können, besteht die Möglichkeit, das zur Adsorption benutzte Additiv nach Entnahme aus dem zweiten Filter zu regenerieren und dann dem Filter wieder zuzuführen.

Ein Beispiel eines Filter zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Schema dargestellt.

Nach diesem Beispiel wird einem Taschenfilter 1 aus einer Staubgas- oder Rauchgasleitung 2 das Staub- oder Rauchgas dem Trichter des Filters im Bereich der Staubaustragschnecke 4 zugeführt* Das Staubgas beaufschlagt die im Staubgasraum 5 an einer Schlitzwand befestigten Filtertaschen 7 in üblicher Weise von außen nach innen, und das Reingas gelangt in einen Reingasraum 8, aus dem es abgenommen wird und in welchem eine mit Spülgas beschickte Schlitzdüse periodisch über alle ¥andschlitze wandert und damit die Flächen der Filtertaschen nacheinander im Gegenstrom zum Staubgasstrom abreinigt. Der Staub fällt nach unten und wird insbesondere bei-der Abreinigung von Gasen mit feinsten Staubteilchen durch die Art der Staubgaszufuhr im Bereich der Austragschnecke 4 durch den Staubgasstrom wieder mitgerissen (siehe gestrichelte Linien) und setzt sich erneut an den Filterflächen ab, jedoch in vergrößerter Teilchenform. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zu einer Sättigung des zugeführten Staubgases bzw. des Filters, worauf dann ein Teil des Staubes absinkt und ausge- ■

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tragen -wird. Anstatt eines Taschenfilters dieser Art. kann auch ein Schlauchfilter zur Anwendung kommen, und es kann auch ein Filter ohne Staubrückführung zur Anwendung gelangen, wenn dadurch das austretende vorgereinigte Rauchgas nur noch ganz wenige feste Staubteilchen enthält. .

Dem Filter 1 ist für die Abreinigung von' Staub- oder Rauchgasen, die Schadgase oder schädliche Aerosolen enthalten, nach der Erfindung ein zweites Taschen- oder Schlauchfilter 1a nachgeschaltet, welches so ausgebildet ist, wie zum Filter 1 vorstehend beschrieben ist und zu welchem die gleichen Bezugszeichen für gleiche Teile mit dem Zusatz a verwendet sind. Der vom Filter zum Filter 1a führenden Verbindungsleitung 9 ist eine Vorrichtung 10 zum Zuführen von Additiven der einleitend beschriebenen Art zum vorgereinigten Rauchgasstrom zugeordnet, und die Verbindungsleitung 9 mündet im Trichter 3a etwa im Bereich der Austragschnecke 4a. Strömt beispielsweise eine vorgereinigte Rauchgasmenge mit Schadgasen oder schädlichen Aerosolen in der Größenordnung von 100.000 Nm /h in das Filter 1a, so werden der Verbindungsleitung 9 für das vorgereinigte Rauchgas zum -Beispiel etwa 10 kg/h an Additiven zugesetzt. Das vorgereinigte Rauchgas mit Schadgas oder dergl. beaufschlagt die Filtertaschen 7a von außen nach innen und dann· strömt es über den Reingasraum 8a mittels eines Gebläses 11 in Richtung der voll ausgezogenen Pfeile ins freie. Die sich an den Filterflächen absetzenden Additiven werden periodisch durch Gegenstromspülung und/oder Rüttelung

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abgereinigt und sinken nach unten, wo sie vom eintretenden vorgereinigten Rauchgas wieder erfaßt und sich erneut an den Filterflächen ablagern. Dieser Vorgang wiederholt sich im Filter bis zu einer Sättigung des vorgereinigten Rauchgases bzw. des Filters mit Additiven, d.h. es tritt der eingangs erwähnte Gleichgewichtszustand ein, bei dem sich nach dem vorerwähnten Beispiel 1000 bis 10000 kg Additivmaterial im Filter befinden, welches ständig umgewälzt und umgelagert, wird, so daß die Schadgase oder dergl. dadurch soweit als überhaupt möglich an die Additive gebunden werden. Wird über den Gleichgewichtszustand hinaus weiteres Additivmaterial mittels der Vorrichtung 10 zugeführt, so ist der Strom des vorgereinigten Rauchgases nicht mehr in der lage, eine»solche Zusatzmenge mitzureißen, so daß dieser überschüssige Teil der Additive absinkt und durch die Schnecke 4a ausgetragen wird.

In gegebenen Fällen ist es auch möglich, die Zufuhr des vorgereinigt.en Rauchgases zum Filter Ta im oberen Staubgasraum vorzusehen, wobei dann die Additive von den abzureinigenden Filterflächen nach unten sinken und von der Förderschnecke 4a ausgetragen aber dann im Kreislauf dem eintretenden vorgereinigten Rauchgas bzw. dem Filter wieder zugeführt werden.

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Claims

Anmelder: Dipl.-Ing. Adolf Margraf, 4961 Wendthagen

Ansprüche

ι 1J Verfahren zum Filtern von chemische Schadgase oder schädliche Aerosolen enthaltenden Staub- oder Rauchgasen mittels eines Taschen- oder Schlauchfilters, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Filter austretende vorgereinigte Rauchgas einem zweiten Taschen- oder Schlauchfilter zugeführt wird, dem in Abhängigkeit vom Gasdurchsatz stündlich eine bestimmte Menge eines Additivs zugesetzt wird, welches die Schadgase oder schädlichen Aerosolen adsorbiert und absorbiert, oder mit diesen chemisch zu festen filtrierbaren Stoffen reagiert, daß die Additive mit gebundenen Schadgasen od. dgl. periodisch durch Abreinigung von den Filterflächen gelöst und den Filterflächen wieder zugeführt werden bis eine Additivmenge im Filter erreicht ist, die der 100 - lOOOfachen Menge der stündlich zugesetzten Additivmenge entspricht, und daß dem Filter nach Erreichen eines Gleichgewichtszustandes stündlich eine absinkende Additivmenge entsprechend der stündlich zuzusetzenden Additvmenge entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Filter als Additive fein verteilte bzw. pulverförmige

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Aktivkohle oder ein zur Ad- oder Absorption besonders aktivierter Koks zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Filter eine stündlich vom Gasdurchsatz abhängige Menge eines pulverförmigen Chemikals, z.B. Oxyde oder Hydroxyde der Alkali- und Eralkalimetalle oder des Aluminiums, zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Filter bei genügend hoher Temperatur des vorgereinLgten Rauchgases als Additiv eine im vorgereinigten Rauchgas verdampfende Suspension einer chemischen Verbindung zugesetzt v/ird, die mit Chlor, Fluor und Chlor-, Fluor- sowie Schwefelverbindungen oder dergl. zu festen filtrierbaren Stoffen reagiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nicht mit Wasserdampf gesättigten vorgereinigten Rauchgas dem zweiten Filter dosiert V/asser oder Wasserdampf zur Begünstigung von chemischen Reaktionen oder Bindungen zugesetzt wird.
6. Taschen- oder Schlauchfilter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einem Taschen- oder Schlauchfilter (1). ein weiteres Taschen- oder Schlauchfilter (1a) zur Durchleitung des vorgereinigten Rauchgases aus dem ersten Filter (1) nachgeschaltet ist und daß die Zuleitung )9) des vorgereinigten Rauchgases zum zweiten Filter (1a) mit einer Vorrichtung (10) zur Zufuhr von Schadgase oder schädliche Aerosolen bindenden Additiven versehen ist.

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