DE2728176A1

DE2728176A1 - Verfahren zur gasreinigung

Info

Publication number: DE2728176A1
Application number: DE19772728176
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Taubert
Original assignee: Blohm and Voss GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1979-01-04

Description

Verfahren zur Gasreinigung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gasreinigung durch Einspritzen von Flüssigkeiten, die Substanzen enthalten, die mit den in den Gasen enthaltenen Schadstoffen reagieren, getrocknet und anschließend trocken abgeschieden werden.
Die bekannten Verfahren der vorstehend beschriebenen Art erfordern zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Umweltschutzbestimmungen einen großen technischen und wirtschaftlichen Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit durch vorgeschaltete Einrichtungen auf eine Temperatur oberhalb der dem Gasdruck zugeordneten Siedetemperatur erhitzt und der statische Flüssigkeitsdruck bis unmittelbar vor der Einspritzstelle auf einem Druck oberhalb des Siededruckes der erhitzten Flüssigkeit gehalten wird, so daß es beim Eintreten der Flüssigkeit in den Gasstrom zu einer spontanen Ausdampfung und Versprühung in feinste Tropfen kommt.
Auf diese Weise werden erfindungsgemäß gegenüber den bisher bekannten Ausführungen insbesondere die folgenden Vorteile erreicht: Durch die feine Versprühung wird je Volumeneinheit des Gasstromes eine größere Gesamttropfenoberfläche erzielt, womit sich eine höhere Reaktionsdichte erreichen läßt. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß im Vergleich zu einer Versprühung nicht erhitzter Flüssigkeit die Konzentration der Zusatzchemikalien bei dem Verfahren nach der Erfindung kleiner ist, so daß hierdurch zusätzlich die Größe der getrockneten Substanzen vermindert wird.
Dadurch kann der Reinigungsbehälter wesentlich kleiner und preiswerter hergestellt werden. Die Gase können auch mit niedriger Temperatur gereinigt und damit vorhandene Wärme auf höherem Temperaturniveau sinnvoll genutzt werden.
In Fällen, wo nur eine niedrigere Temperatur vorgegeben ist, kann auf diese Weise ein trockenes Verfahren eingesetzt werden, womit die Schwierigkeiten von Naßverfahren insbesondere hinsichtlich der Waschwasseraufbereitung vermieden werden.
Die Förderpumpe für die Einspritzflussigkeit kann für niedrigere Förderhöhen ausgelegt werden. Die Pumpe wird dadurch billiger und benötigt weniger Antriebsenergie. Durch den geringen Druckverlust in den Düsen wird der Verschleiß verringert und die Lebensdauer erhöht. Die Abscheidewirkung der Elektrofilter wird verbessert, so daß auch hier eine kleinere und billigere Ausführung eingesetzt werden kann. Die Korrosionen im Elektrofilter und Rohrleitungen werden vermindert.
Für verschiedene Prozesse wird es auf diese Weise möglich, gesetzlich vorgeschriebene Schadstoffgehalte einzuhalten.
Im übrigen ist es möglich, die Anlagen wesentlich kleiner und kostengünstiger auszuführen, wobei gleichzeitig die Schadstoffeinbindung und damit die Rauchgasreinigung verbessert werden. Außerdem werden betriebliche Störungen durch das Anbacken unzureichend getrockneter Teilchen an den Behälterwandungen oder in nachgeschalteten Aggregaten vermieden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für die Einspritzung eine Zweistoffdüse verwendet, in der die einzuspritzende Flüssigkeit von den Düsenwandungen durch eine Schicht eines an der chemischen Reaktion unbeteiligten ?mediums abgeschirmt ist.
Durch dieses Merkmal wird die Lebensdauer der Einspritzdüsen verlängert, insbesondere dann, wenn in der einzuspritzenden Flüssigkeit Substanzen enthalten sind, die zu Erosionen an den Düsenwandungen führen, oder wenn Substanzen enthalten sind, die sich an den Düsenwänden ablagern und zu Verstopfungen führen können. Bisher bildet die Lebensdauer der Düsen einen besonders kritischen Faktor, wobei teilweise nur Standzeiten von wenigen Wochen oder sogar nur Tagen erreicht werden.
Schließlich kann für die Reinigung von Rauchgasen aus Kesselanlagen als Einspritzflüssigkeit mit Destillat verdünnte Natronlauge mit einer Phosphatbeimischung verwendet werden.
Auch dieses Elerkmal dient der gleichen Zielsetzung wie bereits ausgeführt wurde, insofern nämlich, als Natronlauge an sich als gut sprühfähige Substanz bekannt ist. Dieser Vorteil geht jedoch bei Verdünnung mit normalem, preiswert verfügbarem Rohwasser teilweise verloren, insbesondere wenn in diesem merkbare Konzentrationen von llärtebildnern vorliegen.
Die Schwierigkeiten in den Düsen werden dadurch vermieden, daß zur Verdünnung der Natronlauge Destillat verwendet wird, was definitionsgemäß als rein und frei von Härtebildnern anzusehen ist. Dies allein genügt jedoch häufig nicht, wenn die Natronlauge handelsüblich in etwa 45 zeiger Konzentration angeliefert und in diesem Gemisch vereits Härtebildner enthalten sind. Erfindungsgemäß wird ein Ausfallen dieser Härtebildner an den Düsenwandungen durch die Phosphatbeimischung verhindert.
Das Verfahren wird nachstehend anhand des als Beispiel beiliegenden Schaltschemas erläutert.
Im Dampfkessel 1 wird z.B. Haus- und Industriemüll verbrannt.
Die Rauchgase gelangen durch Leitung 2 in den Behälter 3.
Die einzuspritzende Flüssigkeit wird im Behälter 4 bereitgehalten.
Die mit Destillat verdünnte Natronlauge hat bei dem im Behalter 3 herrschenden Gasdruck eine Siedetemperatur von 1020 C. Die Flüssigkeit wird mittels Pumpe 5 in die Leitung 6 durch die Rohre des Röhrenwärmetauschers 7 gefördert. Dort wird die Flüssigkeit mittels Heizdampf auf eine Temperatur von 1150 C vorgewärmt. Die Einspritzflüssigkeit hat bei dieser Temperatur einen Siededruck von 1,5 bar.
Der Heizdampf wird dem Vorwärmer 7 über die Leitung 8 zugeführt und das Heizdampfkondensat mittels Pumpe 10 über die Leitung 9 zu dem Behälter 4 gepumpt.
Die Einspritzflüssigkeit wird über Leitung 11 und die Düsen 12 in den Gasstrom im Behälter 3 eingespritzt. Die Pumpe 5, Rohrleitungen 6 und 11, Vorwärmer 7 und Düsen 12 sind so ausgelegt, daß bis unmittelbar vor der Einspritzung ein Druck von mindestens 2 bar eingehalten wird, damit eine Dampfbildung im System vor den Düsen verhindert wird.
Dadurch kont es am Düsenaustritt zu einer schnellen Druckabsenkung unter den Siededruck der Flüssigkeit, was zu einer spontanen Dampfbildung innerhalb der Einspritzflüssigkeit führt. Diese innere Dampfbildung treibt die Flüssigkeitsstrahlen und Tropfen explosionsartig auseinander und ergibt eine sehr feine Verteilung nebelartiger Tropfen im Gasstrom.
Das ermöglicht eine intensive und schnelle Reaktion und Trocknung.
Die Gase verlassen den Behälter 3 mit den getrockneten staubförmigen Verunreinigungen über Leitung 13 zum Elektrofilter 14, wo die Abscheidung des größten Teiles der Verunreinigungen in bekannter Weise erfolgt. Ober Leitung 15 fördert der Saugzug 16 die Gase zum Schornstein 17.
Am Kessel 1, Behälter 3 und Elektrofilter 14 sind für den Abzug abgeschiedener Bestandteile Staubtrichter und Zellradschleusen, wie bei 18 und 19 angedeutet, vorgesehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Gasreinigung durch Einspritzen von Flüssigkeiten, die Substanzen enthalten, die mit den in den Gasen enthaltenen Schadstoffen reagieren, getrocknet und anschließend trocken abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch vorgeschaltete Einrichtungen auf eine Temperatur oberhalb der dem Gasdruck zugeordneten Siedetemperatur erhitzt und der statische Flüssigkeitsdruck bis unmittelbar vor der Einspritzstelle auf einem Druck oberhalb des Siededruckes der erhitzten Flüssigkeit gehalten wird, so daß es beim Eintreten der Flüssigkeit in den Gasstrom zu einer spontanen Ausdampfung und Versprühung in feinste Tropfen kommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einspritzung eine Zweistoffdüse verwendet wird, in der die einzuspritzende Flüssigkeit von den Düsenwandungen durch eine Schicht eines an der chemischen Reaktion unbeteiligten Mediums abgeschirmt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reinigung von Rauchgasen aus Kesselanlagen als Einspritzflüssigkeit mit Destillat verdünnte Natronlauge mit einer Phosphatbeimischung verwendet wird.