DE2645026C2

DE2645026C2 -

Info

Publication number: DE2645026C2
Application number: DE19762645026
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Dr. Goldschmidt; Manfred Ing.(Grad.) 4300 Essen De Stoehr
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1988-12-01
Also published as: FR2366867B1; GB1589999A; DE2645026A1; FR2366867A1; JPS5345669A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Rauchgasen, insbesondere aus Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen gefeuert sind, bei dem die Rauchgase oder ein Teilstrom der Rauchgase vor Abgabe in die Atmosphäre nacheinander verschiedenen Verfahrensschritten unterworfen werden.

Mit der DE-OS 26 38 581 ist ein Verfahren für das Beseitigen von SO₂ und NO_x aus Rauchgasen, vorzugsweise Kohlekraftwerksabgasen, beschrieben, bei dem die Rauchgase ohne vorherige Staubabscheidung einer Gas reinigung durch trockene Abscheidung von Verunreini gungen in einer Absorptionsstrecke unterworfen werden, in der ein Absorptionsmittel in Form von Erdalkali stäuben, Kalkhydrate usw. eingebracht wird. Nach Einbringen des Absorptionsmittels erfolgt eine Abschei dung der eingebrachten Absorptionsmittel zusammen mit den natürlichen Stäuben in einem nachgeschalteten Elektrofilter.

Weiterhin ist aus der DE-Zeitschrift "Chemikerzei tung", 95. Jahrgang (1971), Nr. 10, Seiten 443/444 eine Trockengasreinigung mit Hilfe von Schlauchfiltern bekannt, wobei die für die Filterschläuche zu heißen Gase in einem Vorkühler auf eine für die Schlauch filter zulässige Temperatur heruntergekühlt werden.

Es findet dort eine Abscheidung von SO₂/SO₃ und/oder Fluor in dem vorgesehenen Vorkühler statt. Vielmehr erfolgt das Vorkühlen der heißen Gase durch Einspritzen von Wasser. Dabei muß dafür Sorge getragen werden, daß eine Taupunktunterschreitung vermieden wird.

Aus der DE-OS 24 31 130 ist ein Verfahren zur Ent fernung von sauren Komponenten aus Abgasen bekannt, bei dem das schwefelhaltige Abgas zunächst einem Einspritzverdampfer und danach einer Staubabscheidung zugeführt wird. Nach der Staubabscheidung wird das staubfreie Abgas einem Absorptionsturm zugeführt, in dem die Schwefeloxide durch Waschen mit einer Absorptionsflüssigkeit in entsprechende Sulfite bzw. Sulfate umgewandelt werden. Die gewaschenen Gase werden dem Kamin zugeführt.

Schließlich ist aus der DE-OS 22 38 801 ein Verfahren bekannt, bei dem das Gas einer Gas-Flüssigkeits-Kon taktvorrichtung zugeführt wird.

Bei bekannten Methoden zur Gasreinigung durch trockene Abscheidung liegen die Rauchgastemperaturen hinter der eigentlichen Gasreinigung bei 400°C; das ist z. B. der Fall, bei denen eine Absorption des Schwefels an Metalloxiden erfolgt. Andere Verfahren entschwe feln die Rauchgase bei 100°C-300°C. In Wirbelbett entschwefelungen mit Kalkstein erreichen die Tempera turen ca. 900°C. Derartige Verfahren haben den Vor teil, daß mit der Gasreinigung kein Temperaturverlust in den Rauchgasen verbunden ist. Nachteile treten indessen insbesondere bei den praktisch vorkommenden Fahrweisen durch den verhältnismäßig hohen Staubge halt der gereinigten Rauchgase ein. In Abhängigkeit von der Form des Absorbens, vom Druckverlust, von der Schüttbreite und anderen Faktoren können bestimmte Entstaubungsgrade nicht überschritten werden. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß bei hohen rauchgas seitigen Staubgehalten hinter den einfachen Elektrofil tern einer solchen Anlage die Staubgehalte in den gereinigten Rauchgasen ansteigen und damit der Reingas staubgehalt die zulässigen Emissionswerte übersteigen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbereitung von Rauchgasen anzugeben, bei dem die Belastung der Umwelt durch den Staub der in die Atmosphäre imitierten Rauchgase nennenswert gesenkt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Rauchgase vor Abgabe in die Atmosphäre nacheinander folgenden Ver fahrensschritten unterworfen:

A. einer ersten Staubabscheidung,
B. einer Gasreinigung durch trockene Abscheidung von SO₂/SO₃ und/oder Fluor nach an sich bekannten Methoden, und
C. einer zweiten Staubabscheidung durch ein Tuchfilter,

wobei die Reihenfolge der Schritte A. und B. auch vertauscht werden kann.

Durch die Anwendung der an sich bekannten Gasreinigung hinter der ersten Staubabscheidung an im Prinzip beliebig zu gestaltenden Filtern macht man sich die besonderen Eigenschaften der trockenen Rauchgasreini gung zunutze, die entschwefelte und trockene Rauchgase liefert, die dann in einem Tuchfilter einer zweiten Staubabscheidung bei einer relativ hohen Temperatur unterworfen werden. Die Werkstoffe, die für eine Hochtemperaturabscheidung in einem Tuchfilter in Betracht kommen, sind aber gegen bestimmte Gaskompo nenten in den Rauchgasen empfindlich. So sind z. B. bestimmte Kunststoffasern bzw. -gewebe nur beständig, wenn die Rauchgase keine SO₃-Beimengungen haben; Glasfasern sind nicht beständig gegen Fluor, sind aber andererseits bis 200°C einsetzbar.

Da in dem Gasreinigungsschritt diese störenden Gas bestandteile vorher entfernt worden sind, können die Tuchfilter eingesetzt werden, die auch vergleichs weise hohe Staubgehalte nach dem Gasreinigungsschritt verkraften können.

Es ist also erfindungswesentlich, daß vor Staubabschei dung durch einen Tuchfilter die Gasverunreinigungen aus dem Gas entfernt worden sind, die den Tuchfilter werkstoff angreifen könnten.

Es ist auch möglich, die Reihenfolge der Schritte A. und B. zu vertauschen, d. h. zunächst die Gasreini gung durch trockene Abscheidung vorzunehmen, das so behandelte Gas einer ersten Staubabscheidung unter zogen wird und danach die restliche Staubabscheidung in dem Tuchfilter erfolgt.

In allen Fällen wird der Endgehalt der Rauchgase an Stäuben wesentlich gegenüber bekannten Verfahrens weisen herabgesetzt, ohne daß es zu Kostensteigerungen führt. Das beruht einerseits auf der Verbilligung der ersten Staubabscheidung und auf den in dem Gas reinigungsschritt geschaffenen günstigen Einsatz bedingungen für den nachgeschalteten Tuchfilter. Diese liefern Reingasgehalte, die in der Größenordnung unter 10 mg/m³ (i. N.) liegen. In dem Blockdiagramm ist eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Anlage schematisch wiederge geben.

Aus dem Kraftwerk, d. h. seinen Feuerungen, treten die Rauchgase mit 10-15 g/m³ (i. N.), also einem sehr hohen Staubgehalt, aus. Sie gelangen dann in beliebig gestaltete Filter, z. B. Zyklonen und/oder Elektrofilter. Dieser Teil der Anlage kann entspre chend kostengünstig ausgebildet werden. Aus dieser ersten Filterstufe treten die Rauchgase mit einem wesentlich geringeren Staubgehalt, z. B. 600 mg/m³ (i. N.) aus. Sie gelangen dann in die trockene Gas reinigungsanlage, in der bestimmte Gaskomponenten, insbesondere Schwefel- und/oder Fluorverbindungen entfernt werden. Gleichzeitig wird in der Gasreinigungs anlage der Staubgehalt herabgesetzt, so daß die Rauch gase noch 100 bis 200 mg/m³ (i. N.) aufweisen.

Bei der im Blockdiagramm dargestellten erfindungs gemäßen Anlage ist der Gasreinigungsanlage ein Tuchfilter nachgeschaltet. Dieses Tuchfilter ver läßt die Rauchgase mit einem Gehalt von höchstens 10 mg/m³ (i. N.); im allgemeinen ist der Staubge halt aber noch wesentlich geringer.

Deswegen ist es auch möglich, jeweils nur Teilströme den beschriebenen Verfahrensschritten zu unterwer fen und andere Teilströme über die gezeichneten Bypass-Leitungen zu führen, so also unbehandelt zu lassen und sie den in den betreffenden Anlagen bzw. Vorrichtungen bearbeiteten Teilströmen wieder zuzusetzen.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbei spiel ist folgende Anlage bei Kesseln mit Wirbel schichtfeuerung möglich: In die Wirbelschicht feuerung wird Kalkstein eingebracht. Die Rauchgase teilen sich hinter dem Kessel. Ein Teilstrom durch läuft zunächst die Elektrofilter und dann eine Tuch filteranlage, welche den Elektrofiltern nachgeschal tet ist. Ein anderer Teilstrom, der vor den Elektro filtern abzweigt, durchläuft eine Zyklonenanlage. Hinter der Zyklonenanlage befindet sich eine wei tere Tuchfiltervorrichtung.

Noch anders ist eine Anlage ausgebildet, bei der dem Kessel ein Reaktor nachgeschaltet ist, in dem die Entschwefelung ebenfalls in einem trockenen Verfahren durchgeführt wird, indem Kupferoxyd auf Alluminiumoxyd als Adsorbens eingesetzt wird. Es können auch zwei oder mehrere identische Reaktoren dem Kessel nachgeschaltet sein. Dann werden die Reaktoren häufig im zyklischen Wechsel beladen und regeneriert.

Den Regeneratoren nachgeschaltet ist das Elektro filter, dem jedoch nur ein Teilstrom aufgegeben wird. Vor dem Elektrofilter zweigt ein Teilstrom ab, der zunächst Zyklone und daran anschließend eine Tuchfilteranlage durchläuft.

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von Rauchgasen, insbesondere aus Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen gefeuert sind, bei dem die Rauchgase oder ein Teilstrom der Rauchgase vor Abgabe in die Atmosphäre nacheinander folgenden Verfahrensschritten unterworfen werden:
- A. einer ersten Staubabscheidung,
- B. einer Gasreinigung durch trockene Abscheidung von SO₂/SO₃ und/oder Fluor nach an sich bekannten Methoden, und
- C. einer zweiten Staubabscheidung durch ein Tuch filter,
wobei die Reihenfolge der Schritte A. und B. auch vertauscht werden kann.