DE2520957B2 - Verfahren zum entfernen von staub- und gasfoermigen schadstoffen aus sinterabgas - Google Patents
Verfahren zum entfernen von staub- und gasfoermigen schadstoffen aus sinterabgasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von staub- und gas- oder dampfförmigen Schadstoffen
aus dem Abgas von Eisenerz-Sintermaschinen, bei dem das Abgas aus Windkästen durch Verbindungsleitungen
in Gassammelleitungen gesaugt wird, und bei dem die Entfernung der staubförmigen Schadstoffe in einer
elektrostatischen Gasreinigung unter Einstellung einer für die elektrostatische Abscheidung günstigen Gastemperatur
und die Entfernung der gas- oder dampfförmigen Schadstoffe aus einem Teilstrom der Abgase durch
eine Gaswäsche erfolgt.
Die Abgase von Eisenerzsinteranlagen enthalten neben Staub auch gasförmige Schadstoffe, von denen
insbesondere das SO2 umweltfeindlich ist, und dampfförmige
Schadstoffe, die durch Verdampfung von NE-Metallen entstehen. Die staubförmigen Schadstoffe werden
im allgemeinen in elektrostatischen Gasreinigungsanlagen aus dem Abgas abgeschieden. Gas- und dampfförmige
Schadstoffe werden jedoch von der elektrostatischen Gasreinigung nur zum Teil oder gar nicht
abgeschieden oder kondensieren in der elektrostatischen Entstaubung. Zur Entfernung dieser Schadstoffe
ist deshalb eine separate Gasreinigung erforderlich, die im allgemeinen in einer Gaswäsche erfolgt. Der Gehalt
der Schadstoffe in den Abgasen ist meistens sehr gering und der Aufwand für ihre Entfernung sehr groß, da die
zu reinigenden Abgasmengen sehr groß sind.
Zur Verringerung des Aufwandes für die Gaswäsche wird deshalb im allgemeinen nur ein Teilstrom der
Abgase in die Gaswäsche geleitet, wobei der Teilstrom so ausgewählt wird, daß er den größten Anteil der
anfallenden Schadstoffe enthält.
Aus der DT-OS 22 52 245 ist es bekannt, daß beim Sintern von Eisenerzen Abgas mit mindestens 16%
Sauerstoffgehalt aus dem hinteren Teil der Sinterstrekke nochmals als Sinterluft durch den vorderen Teil der
Sinterstrecke durchgeleitet wird, um mindestens einen Teilstrom der so im vorderen Teil der Sinterstrecke
erzeugten Abgase in eine Gaswäsche zu leiten. Dadurch wird ein großer Teil der gasförmigen Schadstoffe in
einem kleineren Gasvolumen angesammelt und kann daraus ausgewaschen werden. Allerdings sind dafür
Gashauben über der Sintermaschine erforderlich Weiterhin ist beschrieben, einen Teilstrom der Abgase
die den größten Teil der auftretenden gasförmiger Schadstoffe enthalten, nach einer mechanischen Vorent
staubung in einen Wäscher zu leiten und dann vereinig mit dem restlichen Teilstrom der Abgase in eine
elektrostatische Gasreinigung zu führen. Dabei lieget jedoch die Entnahmestellen fest.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch be einer Verschiebung der Kurven der Entwicklung de
gas- oder dampfförmigen Schadstoffe, der Temperatu des Abgases und des Volumens des Abgases in beide
K)
Ii
20
25
30
. hnngen der Sintermaschine in einem Teilstrom der
Abease einen möglichst großen Teil der anfallenden
und dampfförmigen Schadstoffe zu erfasse,:, diese
Schadstoffe in möglichst wirtschaftlicher Weise in einer
raswäsche zu entfernen und gleichzeitig eine möglichst
irtschaftliche und weitgehende Entfernung der staub-
fftrmieen Schadstoffe aus dem Abgas zu erzielen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß . Vn daß ein euter Teilstrom der Abgase mit einem
prineen Gehalt an gas- oder dampfförmigen Schadtoffen
au:s Windkästen unter dem ersten und letzten Teil der Sintermaschine durch Verbindungsleitungen in
ine erste Gassammelleitung gesaugt, in einer ersten elektrostatischen Gasreinigung von staubförmigen
Schadstoffen weitgehend befreit und danach in einen Kamin geleitet wird, daß ein zweiter Teilstrom der
Abease mit einem höheren Gehalt an gap- oder
dampfförmigen Schadstoffen aus den Windkästen mindestens unter dem dazwischenliegenden Teil der
Sintermaschine durch Verbindungsleitungen in eine
zweite Gassammelleitung gesaugt, in einer zweiten elektrostatischen Gasreinigung von staubförmigen
Schadstoffen weitgehend befreit, danach in einer Gaswäsche weitgehend von gas- oder dampfförmigen
Schadstoffen befreit und anschließend in einen Kamin geleitet wird, und daß der Anschluß der Windkästen und
Verbindungsleitungen an die erste und zweite Gassammelleiturig
so geregelt wird, daß der erste Teilstrom eine für die Reinigung in der ersten elektrostatischen
Gasreinigung günstige Temperatur und ein günstiges Gasvolumen aufweist, und der zweite Teilstrom eine für
die Reinigung in der zweiten elektrostatischen Gasreinigung günstige Temperatur und ein günstiges Gasvolumen
sowie den überwiegenden Teil der gas- oder dampfförmigen Schadstoffe aufweist
Die erste und die zweite elektrostatische Gasreinigung (EGR) weiden auf je ein konstantes Gasvolumen
auseelegt, das dem Volumen des jeweiligen Teilstromes entspricht, wobei das Volumen des zweiten Teilstromes
so gewählt wird, daß in ihm mindestens der größte Teil
Her gas- oder dampfförmigen Schadstoffe erfaßt werden kann. Bei einer Konstanthaltung der Volumen
der beiden Gasströme wird eine gute Abscheidung der staubförmigen Schadstoffe erzielt. Eine Veränderung
des jeweiligen Volumens um ± 10% kann jedoch ohne größere Nachteile in Kauf genommen werden und kann
deshalb auch noch als günstiges Volumen bezeichnet werden Eine weitere Unterschreitung des ausgelegten
Volumens hat zwar keine Verschlechterung der Abscheidung zur Folge, jedoch wäre dann die EGR zu
groß und damit zu teuer ausgelegt.
Für einen guten Abscheidegrad der EGR ist weiterhin die Einhaltung günstiger Temperaturbereiche erforderlich
in denen günstige Staubwiderstandswerte vorlieo-en
Günstige Temperaturbereiche sind entweder 80-100°Coderl90-250°C.
Die Gaswäsche wird auf das Volumen der zweiten EGR ausgelegt, so daß die Einstellung eines günstigen
Gasvolumens für die zweite EGR gleichzeitig auch ein günstiges Gasvolumen für die Gaswäsche ergibt.
Die Entwicklung von SO2 als gasförmigen Schadstoff
in nennenswerten Mengen beginnt beim normalen Sintervorgang etwa am. Endedes_e«ten Dnttels^der
Sintermaschine, steigt uann Sun», an a..o ........n..-—--
Teil der Sintermaschine - über etwa den letzten drei
Windkästen - stark ab. Infolge von Schwankungen in der Zusammensetzung und Permeabilität der Mischung
cmvic Retriebsschwankungen kann sich die Kurve der
SO2-Entwicklung jedoch in gewissen Grenzen verschieben.
Die Temperatur des Abgases bleibt bis zur Austreibung des Wassers aus der Sintermischung
weitgehend konstant und niedrig, steigt dann stark an und fällt nach Erreichen des Durchbrennpunktes wieder
ab. Auch die Lage und Form dieser Temperaturkurve kann Schwankungen unterliegen. In Abhängigkeit von
der Temperaturkurve verläuft auch die Kurve des in die einzelnen Windkästen gesaugten Volumens an Abgas.
Die Windkästen unter dem Ende des ersten Teils der Sintermaschine und unter dem letzten Teil sind über je
eine Verbindungsleitung sowohl an die erste als auch an die zweite Gassammelleitung angeschlossen. In jeder
Verbindungsleitung ist ein Absperrorgan angeordnet, so daß das Abgas aus diesen Windkästen wahlweise in die
erste oder zweite Gassammelleitung geleitet werden kann. Wenn eine Verschiebung oder Veränderung der
Kurven des SOrGehaltes, der Temperatur und des Volumens des Abgases auftritt, werden durch entsprechenden
Anschluß dieser Windkästen an die erste oder zweite Gassammelleitung die günstigen Bedingungen
für die beiden EGR und die Gaswäsche aufrechtgehalten bzw. der günstigste Kompromiß eingestellt Dabei
kann es nötig sein, daß die Windkästen nicht in fortlaufender Reihe, sondern alternierend an die erste
oder zweite Gassammelleitung angeschlossen werden.
Die Abgase können aus den Windkästen einseitig oder zweiseitig abgesaugt werden, d. h., die Gassammelleitungen
können beide auf einer Seite oder je eine auf einer Seite der Sintermaschine liegen. Bei sehr breiten
Sintermaschinen können auch auf jeder Seite zwei Gassammelieitungen angeordnet werden.
Falls im Hinblick auf eine Einstellung eines günstigen Volumens und der Erfassung des größten Anteils des
entwickelten SO2 die Einstellung der günstigen Temperatur
in einem oder beiden Teilströmen des Abgases nicht möglich ist, kann ein oder beide Gasströme
gekühlt oder aufgeheizt werden.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die erste elektrostatische Gasreinigung
mit Gastemperaturen von 80—100°C betrieben wird. Dadurch lassen sich leicht günstige Bedingungen
in beiden Gasströmen einstellen.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die zweite elektrostatische Gasreinigung mit Gastemperaturen
von 190—2500C betrieben wird. Dadurch
lassen sich leicht günstige Bedingungen in beiden Gasströmen einstellen.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß ) der erste Teilstrom der Abgase vor dem Eintritt in die
erste elektrostatische Gasreinigung gekühlt wird. Falls eine zusätzliche Regulierung der Temperatur erforderlich
ist, kann diese auf diese Weise einfach und billig geschehen.
5 Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der zweite Teilstrom der Abgase vor dem Eintritt in die
zweite elektrostatische Gasreinigung gekühlt wird Auch auf diese Weise ist eine zusätzliche Regulierung
der Temperatur einfach und billig möglich.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren: ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Windkästei
am Ende des ersten Teils und des letzten Teils de Sintermaschine mit je einer Verbindungsleitung an di
erste und die zweite Gassammelleitung angeschlosse sind und in jeder Verbindungsleitung ein Absperrorga
angeordnet ist.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, da die Windkästen mit Verbindungsleitungen an die erst
40
und zweite Gassammelleitung in Laufrichtung der
Sintermaschine kürzer ausgebildet sind als die anderen Windkästen.
Dadurch ist eine sehr genaue Einstellung der gewünschten Bedingungen in den Gasströmen mit ·;
geringem Aufwand möglich.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielsweise erläutert.
F i g. 1 zeigt schematisch eine Sintermaschine mit Windkästen und zwei Gassammelleitungen auf einer
Seite sowie einen Verlauf der Kurven für den SCVGehalt, die Temperatur und das Volumen des
Abgases über die Länge der Sintermaschine,
F i g. 2 zeigt schematisch die Anordnung von je zwei Gassammelleitungen auf jeder Seite der Sintermaschine
als Ausschnitt und als Aufsicht.
Das Obertrum 26 der Sintermaschine läuft in Richtung des Pfeiles. Unter dem Obertrum 26 sind die
Windkästen 1 bis 15 angeordnet Die Windkästen t bis 8 und 12 bis 15 sind über die Verbindungsleitungen la bis
8a und 12a bis 15a mit der ersten Gassammelleitung 16 verbunden. Zusätzlich sind von diesen Windkästen die
Windkästen 6 bis 8 und 12 bis 14 über die Verbindungsleitungen Bb bis 86 und 12b bis 146 mit der
zweiten Gassammelleitung 17 verbunden. In jeder der Verbindungsleitungen 6a bis 8a, 6b bis 6b, 12a bis 14a
und 12b bis 14b ist ein Absperrorgan angeordnet, so daß diese Windkästen wahlweise an die Gassammelleitung
16 oder 17 angeschlossen werden können. Die Windkästen 6 bis 8 liegen am Ende des ersten Teils der
Sintermaschine und die Windkästen 12 bis 14 am Ende der Sintermaschine. Die Windkästen 1 bis 5 sind über
Verbindungsleitungen la bis 5a mit der ersten Gassammelleitung 16 verbunden. Die Windkästen 9 bis
11 sind über die Verbindungsleitungen 9bbis 11 bmit der j>
zweiten Gassammelleitung 17 verbunden.
Die erste Gassammelleitung 16 mündet in die erste elektrostatische Gasreinigung 18, von dort wird das
gereinigten Abgas über Gebläse 19 und Leitung 20 in den Kamin 21 geführt. Die zweite Gassammelleitung 17
mündet in die zweite elektrostatische Gasreinigung 22. Von dort wird das von Staub befreite Gas über Gebläse
23 in die Gaswäsche 24 geleitet, dort von SO2 gereinigt und über Leitung 25 in den Kamin 21 geführt.
Die Kurve A zeigt den SO2-Gehalt im Abgas über die
Länge der Sintermaschine, die Kurve B die Temperatur des Abgases und die Kurve Cdas Volumen des Abgases,
wobei ein größerer senkrechter Abstand vom Obertrum 26 größere Werte bedeutet.
F i g. 3 zeigt schematisch eine modifizierte Anordnung von zwei Gassammelleitungen auf einer Seite
einer Sintermaschine, wobei der aus den letzten Windkästen in die erste Gassammelleitung 16 gesaugte
Abgasstrom in einem Kühler 27 gekühlt und dann mit dem aus den ersten Windkästen in die erste Gassammelleitung
16 gesaugter. Abgas vereinigt wird.
Anhand der nachfolgenden Beispiele werden verschiedene Schaltungsmöglichkeiten und deren Einfluß
auf das Volumen und die Temperatur der Abgasströme sowie die im zweiten Abgasstrom erfaßte SO2-Menge
dargestellt.
In Tabelle I betrug die gesamte Abgasmenge der Sintermaschine 443 320 NmVh mit einer Durchschnittstemperatur von 165,3° C. In den Beispielen fällt der erste
Abgasstrom in der Leitung 16 mit einer Temperatur an, die für eine elektrostatische Reinigung bei 80— 100°C zu
hoch ist. Dieser Gasstrom wird deshalb auf diese Temperatur gekühlt.
In Tabelle II betrug die gesamte Abgasmenge ebenfalls 443 320 NmVh, jedoch mit einer niedrigeren
Durchschnittstemperatur. Dadurch ist es möglich, den ersten Abgasstrom mit einer Temperatur zu erhalten,
die keine Kühlung erforderlich macht. Die gesamte SO2-Menge betrug 504 kg/h.
Durch Änderungen der Kurve der Abgastemperatur ändert sich auch die Kurve des SO2-Gehaltes, und
entsprechend muß dann die Schaltung geändert werden.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß es möglich ist auch bei schwankender und veränderlicher
Zusammensetzung, Temperatur und Volumen von Abgasen von Eisenerzsintermaschinen die staub-, gas-
und dampfförmigen Schadstoffe in möglichst wirtschaftlicher und technisch einfacher Weise weitgehendst zu
entfernen.
Beispiel Saugkasten-Nr.
Anschluß an Leitung NmVh
Temp.
C)
C)
Erfaßte
SCh-Menge
SCh-Menge
(kg/h)
7, | 8, | 9, IC | 3,4, | ι. 11, 12 | 17 |
1, | 2, | 3,4, | 5,6, 13, 14, 15 | 16 | |
9, | IC | 1, 11, | 12, 13 | 17 | |
1, | 2, | 3,4, | 5,6,7,8, 14, 15 | 16 | |
7, | 9, | 10, 1 | 11, 12 | 17 | |
1, | 2, | 3,4, | 5,6,7, 13, 14, 15 | 16 | |
6, | 7, | 8,9, | 10, 11 | 17 | |
1 | 2, | 3 4 | "ί 12, 13, 14, 15 | 16 | |
8, | 9, | 10, | 11, 12, 13 | 17 | |
1 | 2, | λ 4 | 5,6,7, 14, 15 | 16 | |
9, | 10, 11, | 13, 14 | 17 | ||
1. | 2. | 5,6,7,8, 12, 15 | 16 |
154 680
288 640 |
198
147,5 |
141 020
303 000 |
238,5
131 |
137 930
305 390 |
208
146 |
150 740
292 580 |
176
159 |
157 770
285 500 |
226
132 |
146 180
297 140 |
245 126 |
377,7
306
333
395
351
297,2
1,2,3,4,5,6,7, 8,9, 10,11, 12, 13,
1,2,3,4,5,7,15 6,8,9, 10, 11, 12, 13,
1,2,3,4,5,6,7,8, 14, 9, 10, 11, 12,
1,2,3,4,5,8, 6,7,9, 10, 11, 12, 13,
Anschluß an Leitung |
NmVh | Temp. (°C) .. |
Erfaßte SÖ2-Menge (kg/h) |
■ 16 17 |
_— ■ 243 800 199 520 |
99,5 210,5 |
404 |
16 17 |
260 550 182 770 |
98 230 |
360 |
16 17 |
244 650 198 670 |
100 218 |
395 |
16 17 |
302 300 141 020 |
114 235 |
306 |
16 17 |
244 650 198 670 |
100 216 |
440 |
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zum Entfernen von staub- und gas- oder dampfförmigen Schadstoffen aus dem Abgas
von Eisenerz-Sintermaschinen, bei dem das Abgas aus Windkästen durch Verbindungsleitungen in
Gassammelleitungen gesaugt wird, und bei dem die Entfernung der staubförmigen Schadstoffe in einer
elektrostatischen Gasreinigung unter Einstellung einer für die elektrostatische Abscheidung günstigen
Gastemperatur und die Entfernung der gas- oder dampfförmiger. Schadstoffe aus einem Teilstrom der
Abgase durch eine Gaswäsche erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein ersterTeilstrom der
Abgase mit einem geringen Gehalt an gas- oder dampfförmigen Schadstoffen aus Windkästen unter
dem ersten und letzten Teil der Sintermaschine durch Verbindungsleitungen in eine erste Gassammelleitung
gesaugt, in einer ersten elektrostatischen Gasreinigung von staubförmigen Schadstoffen weitgehend
befreit und danach in einen Kamin geleitet wird, daß ein zweiter Teilstrom der Abgase mit
einem höheren Gehalt an gas- oder dampfförmigen Schadstoffen aus den Windkästen mindestens unter
dem dazwischenliegenden Teil der Sintermaschine durch Verbindungsleitungen in eine zweite Gassammelleitung
gesaugt, in einer zweiten elektrostatischen Gasreinigung von staubförmigen Schadstoffen
weitgehend befreit, danach in einer Gaswäsche weitgehend von gas- oder dampfförmigen Schadstoffen
befreit und anschließend in einen Kamin geleitet wird, und daß der Anschluß der Windkästen
und Verbindungsleitungen an die erste und zweite Gassammelleitung so geregelt wird, daß der erste
Teilstrom eine für die Reinigung \n der ersten
elektrostatischen Gasreinigung günstige Temperatur und ein günstiges Gasvolumen aufweist, und der
zweite Teilstrom eine für die Reinigung in der zweiten elektrostatischen Gasreinigung günstige
Temperatur und ein günstiges Gasvolumen sowie den überwiegenden Teil der gas- oder dampfförmigen
Schadstoffe aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrostatische Gasreiniguing
mit Gastemperaturen von 80—1000C betrieben
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrostatische
Ciasreinigung mit Gastemperaturen von 190-250° C betrieben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ersteTeilstrom der
Abgase vor dem Eintritt in die erste elektrostatische Gasreinigung gekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teilstrom
der Abgase vor dem Eintritt in die zweite elektrostatische Gasreinigung gekühlt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Windkästen am Ende des ersten Teils und des letzten Teils der
Sintermaschine mit je einer Verbindungsleitung an die erste und die zweite Gassammelleitung angeschlössen
sind und in jeder Verbindungsleitung ein Absperrorgan angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn-
sind uls die anderen
rkürzer ausseb"del
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