DE2520957C3 - Verfahren zum Entfernen von staub- und gasförmigen Schadstoffen aus Starterabgas - Google Patents

Verfahren zum Entfernen von staub- und gasförmigen Schadstoffen aus Starterabgas

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DE2520957C3 DE2520957A DE2520957A DE2520957C3 DE 2520957 C3 DE2520957 C3 DE 2520957C3 DE 2520957 A DE2520957 A DE 2520957A DE 2520957 A DE2520957 A DE 2520957A DE 2520957 C3 DE2520957 C3 DE 2520957C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von staub- und gas- oder dampfförmigen Schadstoffen aus dein 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-Me-
jo tallen 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
j-, 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 s 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 Sinterstrek-
v) ke 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 gasförmigen
bo Schadstoffe enthalten, nach einer mechanischen Vorentstaubung in einen Wäscher zu leiten und dann vereinigt mit dem restlichen Teilstrom der Abgase in eine elektrostatische Gasreinigung zu führen. Dabei liegen jedoch die Entnahmestellen fest.
h5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei einer Verschiebung der Kurven der Entwicklung der gas- oder dampfförmigen Schadstoffe, der Temperatur des Abgases und des Volumens des Abgases in beiden
Richtungen der Sintermaschine in einem Teilstrom der Abgase einen möglichst großen Teil der anfallenden gas- und dampfförmigen Schadstoffe zu erfassen, diese Schadstoffe in möglichst wirtschaftlicher Weise in einer Gaswäschc zu entfernen und gleichzeitig eine möglichst wirtschaftliche und weitgehende Entfernung der staubförmigen Schadstoffe aus dem Abgas zu erzielen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein erster Teilstrom 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 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) werden auf je ein konstantes Gasvolumen ausgelegt, das dem Volumen des jeweiligen Teilstromes entspricht, wobei das Volumen des zweiten Teilstromes so gewählt wird, daß in ihm mindestens der größte Teil der 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 vorliegen. Günstige Temperaturbereiche sind entweder 80-100°Coder 190-250° 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 Ende des ersten Drittels der Sintermaschine, steigt dann stark an i'.nd fällt im letzten Teil der Sintermaschine — über etwa den letzten drei Windkästen — stark ab. Infolge von Schwankungen in der Zusammensetzung und Permeabilität der Mischung sowie Betriebsschwankungen kann sich die Kurve der SOr Entwicklung jedoch in gewissen Grenzen verschieben. D:„ 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.
to 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 SO2-GehaItes, 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
2> fortlaufender Reihe, sondern alternierend an die erste oder zweite Gassammelleitung angeschlossen werden.
Die Abgas; 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 Gassammelleitungen 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
4ϊ die zweite elektrostatische Gasreinigung mit Gastemperaturen von 190—250°C betrieben wird. Dadurcn 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.
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.
bo Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Windkästen am Ende des ersten Teils und des letzten Teils der Sintermaschine mit je einer Verbindungsleitung an die erste "nd die zweite Gassammelleitung angeschlossen
hi sind und in jeder Verbindungsleitung ein Absperrorgan angeordnet ist.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Windkästen mit Verbindungsleitungen an die erste
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 mil 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 S02-Gehalt, 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 1 bis 8 und 12 bis 15 sind über die Verbindungsleitungen la bis Sa 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 66 bis 86 und 126 bis 146 mit der zweiten Gassammelleitung 17 verbunden. In jeder der Verbindungsleitungen 6a bis 8a, 66 bis 86, 12a bis 14a und 126 bis 146 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 96bisll6mitder 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 ßdie 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 gesaugten Abgas vereinigt wird.
Anhand der nachfolgenden Beispiele werden ver-
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.
Tabelle 1 Saugkasten-Nr. Anschluß
an Leitung		 NmVh Temp.
(°C)		 Erfaßte
SCh-Menge
(kg/h)
Beispiel 7,8,9, 10, 11, 12
1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14, 15		 17
16		 154 680
288 640 		198
147,5 		377,7
1 9, 10, 11,12,13
1,2,3,4,5,6,7,8, 14,15 		17
16		 141 020
303 000		 238,5
131		 306
2 7, 9, 10, 11, 12
1,2,3,4,5,6,7,13,14,15		 17
16		 137 930
305 390		 208
146		 333
3 6, 7, 8, 9, 10,11
1,2,3,4,5,12,13,14,15		 17
16		 150 740
292 580		 176
159		 395
4 8,9,10,11, 12,13
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 15		 17
16		 157 770
285500		 226
132 		351
5 9,10, 11,13, 14
1,2,3,4,5,6,7,8,12,15		 17
16		 146 180
297 140		 245
126		 297,2
6
Tabelle II
Beispiel Saugkasten-Nr.
Anschluß an Leitung
NmVh
Temp. (0C) ..
Erfaßte SO2-Menge
(kg/h)
1 1,2,3,4,5,6,15 7,8,9, 10, 11, 12, 13, 14
2 1,2,3,4,5,6,7,15 8,9, 10, 11, 12, 13, 14
3 1,2,3,4,5,7,15 6,8,9, 10, 11, 12, 13, 14
4 1,2,3,4,5,6,7,8,14,15 9, 10, 11, 12, 13
5 1,2,3,4,5,8,15 6,7,9, 10, 11, 12, 13, 14
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)

Patentansprüche:
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 dampfförmigen Schadstoffe aus einem Teilstrom der Abgase durch eine Gaswäsche erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teilstrom der Abgase mit einem geringen Gehalt an gas- oder dampfförmigen Schadstoffen aus Windkästen unter dem ersten und letzten Teil dor 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 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 Gasvolunen sowie den überwiegenden Teil der gas- oder dampfförmigen Schadstoffe aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrostatische Gasreinigung mit Gastemperaturen von 80— 1000C betrieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrostatische Gasreinigung mit Gastemperaturen von 190-250°C betrieben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilstrom 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 angeschlossen sind und in jeder Verbindungsleitung ein Absperrorgan angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Windkästen mit Verbindungsleitungen an die erste und zweite Gassanunelleitung in Laufrichtung der Sintermaschine kürzer ausgebildet sind als die anderen Windkästen.
DE2520957A 1975-05-10 1975-05-10 Verfahren zum Entfernen von staub- und gasförmigen Schadstoffen aus Starterabgas Expired DE2520957C3 (de)

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