DE2735436C2 - Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen - Google Patents

Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen

Info

Publication number
DE2735436C2
DE2735436C2 DE2735436A DE2735436A DE2735436C2 DE 2735436 C2 DE2735436 C2 DE 2735436C2 DE 2735436 A DE2735436 A DE 2735436A DE 2735436 A DE2735436 A DE 2735436A DE 2735436 C2 DE2735436 C2 DE 2735436C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
calcium
oxide
magnesium
limestone
dolomite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2735436A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2735436A1 (de
Inventor
Helmuth Dipl.-Chem. 7460 Balingen Rechmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ROHRBACH GERHARD 7461 DOTTERNHAUSEN DE
Original Assignee
ROHRBACH GERHARD 7461 DOTTERNHAUSEN DE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ROHRBACH GERHARD 7461 DOTTERNHAUSEN DE filed Critical ROHRBACH GERHARD 7461 DOTTERNHAUSEN DE
Priority to DE2735436A priority Critical patent/DE2735436C2/de
Priority to GB7830910A priority patent/GB2002030B/en
Priority to JP9202378A priority patent/JPS5428265A/ja
Priority to US05/930,383 priority patent/US4185080A/en
Priority to FR7822785A priority patent/FR2399270A1/fr
Publication of DE2735436A1 publication Critical patent/DE2735436A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2735436C2 publication Critical patent/DE2735436C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8603—Removing sulfur compounds
    • B01D53/8609—Sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung schwefelhaltiger fossiler Brennstoffe entstehenden Schwefeloxide aus Rauchgasen, wobei der Brennzone Calcium-Carbonat (Kalkstein) oder Calcium-Magncsium-Carbonat (Dolomit) oder Calcium-Hydroxid (Kalkhydrat) bzw. Calcium-Magnesium-Hydroxid zugeführt wird und die Schwefeloxide, insbesondere das nach der Aufoxidation des Schwefeldioxids sich bildende Schwefeltrioxid, an das dabei entstehende Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid gebunden aus den Rauchgasen entfernt werden.
Derartige Verbrennungen fossiler Brennstoffe, wie öl. Steinkohle, Schiefer, werden beispielsweise bei Industricfcuerungcn, z. B. für die Stromerzeugung angewendet.
Durch die Druckschrift »Staub-Reinhaltung Luft« 28 (19b8) Nr. 3, März, Seite 95 ist es bekannt, zur Entschwefelung von Rauchgasen Kalkhydrat oder Dolomitkalkhydrat in Brennzonen einzuführen.
Weiterhin sind Verfahren der eingangs genannten Art durch die DE-OS 24 32 515 und die Druckschrift »FLUIDIZED BED COMBUSTION PROCESS EVALUATION« Phasell, PRESSURIZED FLUIDIZED BED COAL COMBUSTION DEVELOPMENT, WESTING-HOUSE RESEARCH LABORATORIES, PREPARED FOR NATIONAL ENVIRONMENTAL RESEARCH CENTER, September 1975, Seite 52 bis 59 bekannt. Nach der letztgenannten Druckschrift können Rauchgase bei Temperaturen um etwa 8000C durch Zugabe von Kalkstein oder Dolomit entschwefelt werden, wobei sich der frisch entsäuerte und in diesem Zeitpunkt hochreaktive Kalkstein oder Dolomit zu Calciumsulfat (Gips) umsetzt
Diese Umsetzungen können sowohl bei der Verbrennung der Brennstoffe in einer Flamme wie auch bei der Verbrennung der Brennstoffe in der Wirbelschicht durchgeführt werden.
Bei diesem bekannten Verfahren ist der Ausnutzungsgrad des zugesetzten Kalksteins oder Dolomits sehr niedrig. Es werden kaum Umsetzungen von über 30 bis 35% erreicht Das liegt daran, daß die Reaktionen der Schwefeloxide mit dem Kalkstein oder mit dem Dolomit Oberflächenreaktionen sind, die praktisch zum Stillstand kommen, wenn die Oberfläche der Kalkkörner mit dem Reaktionsprodukt Calciumsulfat bedeckt sind.
Hierbei sind die Ausnutzungsgrade, wenn gemahlener Kalkstein in eine freibrennende Flamme eingeblasen wird, kaum höher als wenn z. B. Brennstoffe in stükkiger Form in einem Wirbelbett aus körnigem Kalkstein verbrannt werden. Umsetzungen von mehr als ca. 35% des eingesetzten Kalksteins werden jedenfalls nicht erreicht.
In der Praxis müssen daher für eine wirksame Entschwefelung Kalkstein- oder Dolomitmengen eingesetzt werden, die etwa bei der 4- bis lOfachen siöchiometrischen Menge liegen. Da die Aufheizung und die Entsäuerung des Kalksteins bzw. Dolomits einen Wärmeverbrauch von ca. 600 kcal/kg Kalkstein bzw. Dolomit benötigt, ist die Wirtschaftlichkeit des Prozesses der Bindung der Schwefeloxide außer mit den Kosten für den überschüssigen Kalkstein bzw. Dolomit auch mit dem Wärmeverlust aus der Entsäuerung einer zu großen Menge an Kalkstein oder Dolomit belastet. Hierbei sind außerdem erhebliche Kosten für die unschädliche Deponierung der nicht ausreagierten Kalkstein- und Dolomitmengen aufzuwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Verminderung der bisher für eine Entschwefelung erforderlichen hohen Kalkstein- bzw. Dolomitmengen möglich ist, um damit insgesamt die Rationalität bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe zu verbessern. Dabei geht die Erfindung davon aus, daß die Reaktion der Schwefeloxidc mit Kalkstein oder Dolomit eine Oberflächenreaktion ist und daß die Kalkausnutzung mit steigender spezifischer Oberfläche, die für die Reaktion zur Verfügung steht verbessert wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid abgeführt und mit Wasser gelöscht wird und erneut der Brenn/.one oder den aus der Brennzone kommenden Gasen zugeführt wird. Dabei kann die erneute Zuführung des beim Löschen anfallenden feinstkörnigen und damit eine große spezifische Oberfläche aufweisenden Hydroxids :'.usammen mit dem fossilen Brennstoff oder getrennt davon bzw. gleichzeitig neben dem fossilen Brennstoff vorgenommen werden. Die genannte erneute Zuführung kann z. B. durch Einblasen erfolgen.
Es hat sich bei der Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens in überraschender Weise gezeigt daß die bisher erforderlichen hohen Kalkstein- bzw. Dolomitmengen unter Sicherstellung einer ausreichenden Entschwefelung auf im wesentlichen stöchiometrische Zugabemengen vermindert werden können. Diese
to durch die Erfindung erzielte Wirtschaftlichkeit kann noch verbessert werden, wenn die Umsetzungsgeschwindigkeit der Schwefeloxide mit dem Kalkstein bzw. Dolomit erhöht wird. Dabei wird von der bekannten Tatsache ausgegangen, daß z.B. Schwefeldioxid
is (SO2) mit Calciumcarbonat bzw. Calciumoxid relativ langsam reagiert, während z. B. Schwefeltrioxid (SO3) eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit aufweist
Die Verlangsamung der Umsetzungen zwischen Schwefeloxiden und Kalk wird daher zusätzlich auch dadurch bedingt daß die Umsetzung des Schwefeldioxids mit Sauerstoff zu Schwefeltrioxid im Feuerungsbzw. Gasraum sehr langsam vor sich geht.
Es wird daher vorgeschlagen, daß zur beschleunigten Einstellung des Gleichgewichts SO2 + V2 O2 SO 3 zusammen mit dem fossilen Brennstoff ein Katalysator der Brennzone zugeführt wird.
Ein solcher Katalysator kann z. B. ein Metalloxid mit verschiedenen Wertigkeitsstufen wie Vanadinpentoxid sein. Der Stoff kann sowohl in reiner Form wie auch mit Trägermaterial, das solche Katalysatoren in nicht unbeträchtlichen Mengen enthält, zusammen mit dem Brennstoff aufgegeben werden.
Besonders vorteilhaft können als ein solches Trägermaterial gemahlene ölschiefer oder ölschieferabbrän-
J5 de eingesetzt werden, da ölschiefer bzw. ölschieferabbrände Vanadinpentoxidmengen enthalten, die einige hundert Gramm pro Tonne ausmachen können.
Die Zugabe des Katalysators mit einem Trägermaterial, z. B. ölschiefer oder Ölschieferabbrand, hat den Vorteil, daß mit diesem Trägermaterial eine äußerst feine Verteilung des Katalysators bewirkt wird.
Eine Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß die Verbrennung des fossilen Brennstoffs in einer Wirbelschicht vorgenommcn und hierfür eine durch den für die Bindung der Schwefeloxide benötigten gebrochenen Kalkstein oder Dolomit gebildete Wirbelschicht oder auch eine aus inerten Wirbclkörpern bestehende Wirbelschicht verwendet wird.
Zweckmäßig wird während des Brennvorgangs die Asche zusammen mit dem entstandenen Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid aus der Wirbelschicht abgezogen und die beim hier angewendeten Wirbelbcttvcrfahren meist sehr feinkörnig anfallende Asche vom Oxid z. B. durch eine Sichtung getrennt Sodann wird das bei der Trennung angefallene teils ausreagierte Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid, welches nunmehr entsäuert ist, in einer Löscheinrichtung trokken gelöscht, so daß ein äußerst feinkörniges Calcium-
bo Hydroxid- bzw. Calcium-Magnesium-Hydroxid-Pulver entsteht Zuvor wird noch das bei der Trennung angefallene Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid in einer Trommel oder sonstigen geeigneten Vorrichtung, in welcher genügend Bewegung herrscht, vom entstande-
hr> neu anhaftenden Calciumsulfat (Gips) bzw. Calcium-Magnesium-Sulfat getrennt.
Das durch das Ablöschen entstandene feinkörnige Caleium-Hydroxid bzw. Calcium-Maßnesium-Hvdroxid
wird anschließend durch geeignete Vorrichtungen, entweder in die Wirbelschicht oder in den Gasraum eingeblasen, wo nunmehr eine äußerst intensive Reaktion mit den in den Verbrennungsgasen enthaltenen Schwefeloxiden stattfindet.
Das vollkommen ausreagierte Calcium-Hydroxid (Kalkhydrat) bzw. Calcium-Magnesium-Hydroxid fällt zum Teil so feinkörnig an, daß es in den Elektrofiltern der Verbrennungsanlagen abgeschieden wird. Ein gröber gebliebener Anteil kann durch geeignete Zyklonentstauber oder andere Vorrichtungen vor diesen Filtern abgeschieden werden.
Eine zweite Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß die Verbrennung des fossilen Brennstoffs in einer freibrennenden Flamme, z. B. bei Kohlenstaubfeuerungen oder bei ölfeuerungen, vorgenommen und der für die Bindung der Schwefeloxide verwendete Kalkstein oder Dolomit zunächst feingemahlen und dann der Brennzone zusammen mit dem oder neben dem fossilen Brennstoff zugeführt wird. Beispielsweise kann feingemahlener Kalkstein oder Dolomit der Kohlenstaubfeuerung beigegeben bzw. gemeinsam mit dem öl in die Feuerung eingeblasen werden. Hierbei geht infolge der hohen Flammentemperatur in kurzer Zeit eine Entsäuerung des eingeblasenen Kalksteins vor sich, während die Bindung der Schwefeloxide auf der Oberfläche so lange fortschreitet, bis die Oberfläche mit Calciumsulfat blockiert ist.
Nachdem die Teilchen jedoch später durch Zyklonabscheider oder durch Elektrofilter aus den Rauchgasen abgetrennt worden sind und nachdem sie durch Löschen bei entsprechenden Temperaturen zu einem äußerst feinen Pulver zerfallen sind, werden sie wieder in den Flammenraum eingeblasen und reagieren dort wegen ihrer außerordentlichen Feinkörnigkeit sehr schnell mit den in den Flammengasen enthaltenen Schwefeloxiden.
Man kann sogar bei freibrennenden Flammen, um ein Überbrennen des abgelöschten Calciumoxids in der Flammenzone zu verhindern, das Kalkhydrat in eine Zone einblasen, deren Temperatur unter der Entsäuerungstemperatur des Calciumcarbonate liegt, wobei die sehr hohe Reaktionsfähigkeit des Kalkhydrats und seine Feinkörnigkeit erhalten bleibt.
Es tritt bei der Entstaubung der heißen Abgase aus dem Kessel das Problem auf, sowohl Flugasche, wie auch Kalk und aus der Reaktion mit Kalk und Schwefeloxiden entstandenes Calciumsulfat = Gips (CaSO4) im gleichen Filter abzuscheiden und dennoch die Substanzen zu trennen. Das geschieht in einem Elektrofilter zweckmäßigerweise durch die Ausnutzung der Unterschiede der Staubwiderstände der verschiedenen Substanzen.
Im Elektrofilter benötigen Substanzen mit hohem Staubwiderstand ein stärkeres elektrostatisches Feld zur Abscheidung als Substanzen mit niedrigem Staubwiderstand.
Dieser Effekt wird zur Trennung der verschiedenen Substanzen dadurch ausgenutzt, daß man ein Elektrofilter mit verschiedenen Abschnitten, die von den Gasen nacheinander durchlaufen werden, zur Abscheidung verwendet
In den Abschnitten werden elektrostatische Felder verschiedener Stärke derart aufrechterhalten, daß im ersten Abschnitt das niedrigste Feld und im letzten Abschnitt das höchste Feld herrscht
Beim Durchtritt der Gase durch das Elektrofilter werden dann im ersten Abschnitt die Substanzen mit dem niedrigsten Staubwiderstand und im letzten Abschnitt die Substanzen mit dem höchsten Staubwiderstand abgeschieden.
Mit einer solchen Arbeitsweise sind außerordentlich gute F.ntschwcfcliingsgrade zu erreichen.
In gleicher Weise wie bei der Reaktion in der Wirbelschicht kann auch die Reaktionszeit für die Erreichung des Gleichgewichts SO2 + V2O2 SOj bei freibrennenden Flammen für die Bindungsgeschwindigkeit des Schwcfeloxids an den Kalkstein bzw. Dolomit bestimmend sein.
In einem solchen Fall werden, ähnlich wie beim Verfahren mit der Wirbelschicht, mit dem Kalkslein- oder Dolomitmehl bzw. mit der feingemahlenen Kohle oder mit den Ölnebeln Katalysatoren in reiner Form oder mit anderen Stoffen, die solche Katalysatoren enthalten, eingeblasen, so daß die Einstellung des Gleichgewichts SO2 + '/2 O2 SO3 mit genügender Geschwindigkeit vor sich gehen kann.
Im einzelnen wird vorgeschlagen, daß das feine Calci-
umoxid- oder Calcium-Magnesiumoxid nach der Brennzone durch einen Zyklon oder durch Elektrofilter abgetrennt wird bzw. daß das feine Calciumoxid- oder Calcium-Magnesiumoxid von dem bei der Verbrennung gesinterten Aschebestandteil durch Sichtung getrennt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, die zur anschaulichen Erläuterung der Erfindung dienen.
Es zeigt in schematischer Darstellung
Fig. I eine Vorrichtung zur Wirbelschichtfeuerung und
F i g. 2 eine Vorrichtung zur Kohlenstaubfeuerung.
Die in der Zeichnung verwendeten Bezugsziffern habcn folgende Bedeutung:
1 Wirbelschichtofen
2 Wirbelbett
3 Gebläse
4 Brennstoffzugabe
5 Kalkstein- bzw. Dolomitzugabe
6 Katalysatorzugabe
7 Austrag Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid und Asche
8 Kühlvorrichtung
9 Sichter
10 Asche
11 Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid
12 Trommel zur Abtrennung von Calciumsulfat
13 Löschvorrichtung
14 Vorrat an Calcium-Hydroxid (Kalkhydrat bzw.
gelöschtem Kalk) bzw. Cäiciürn-rviagnesium-Hydroxid
15, 16, 17 Dosiervorrichtung
18 Hydroxid-Eintritt in Wirbelschicht
19 weiterer Hydroxid-Eintritt in Wirbelschicht
20 Hydroxid-Eintritt in Gasraum
21 Kessel
22 mechanische Entstaubungsvorrichtung
23 Elektrofilter
24 Gebläse
25 Vorrat an Kalkstein bzw. Dolomit
26 Vorrat an Katalysator
27 Vorrat an fossilem Brennstoff
28 Vorrat an Kohlenstaub
29 Brenner
30 Gebläse
31 Dosiervorrichtung für Kohlenstaub
32 Dosiervorrichtung für Kalkstein bzw. Dolomit
33 Dosiervorrichtung für Katalysator
34 Abscheidung Gips (Calciumsulfat)
35 Abscheidung Carbonat
36 Abscheidung Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid
37 Dosiervorrichtung
38 Zone unter Entsäuerungstemperatur
Die Erfindung wird noch anhand der nachstehenden Beispiele erläutert:
Beispiel I
In einer z.B. gemäß Fig. 1 ausgebildeten Wirbelschichtverbrenriurigsaniage werden stündlich 15 Tonnen Kohle verbrannt. Die Kohle enthält 3% Schwefel (0,45 t S/h).
Für die Bindung dieser Schwefelmenge werden nach der Bruttoformel S + 1,5O2 + CaO-CaSO4 stundlieh 787,5 kg CaO oder 1227,5 kg CaCO3 benötigt, das sind 8,18% der eingesetzten Kohlemenge, wobei CaO Calciumoxid, CaCO3 Calcium-Carbonat und CaSO4 Anhydrit (Gips) ist.
Die berechnete Kalksteinmenge wird zusammen mit der Kohle dem Wirbelschichtofen 1 zudosiert. Das hat den Vorteil, daß die Verteilung des Kalksteins mit der Verteilung der Kohle gleichzeitig vor sich geht und hierdurch vermieden wird, daß an einzelnen Stellen im Wirbelschichtofen 1 Kalkmengen vorhanden sind, die über oder unter den benötigten Kalkmengen liegen. Beides würde zu einem Mehrverbrauch an Kalk führen.
Der Kalkstein ist auf die gleiche Korngröße gebrochen wie die Kohle. Beim Brennvorgang wird etwa '/< der Schwefeloxide an das während des Brennvorganges aus dem Kalkstein entstandene Calcium-Oxid gebunden. Es verbleiben daher noch etwa 590 kg/h Kalk nicht an Schwefel gebunden, aber entsäuert
Diese Menge Kalk wird dem Ofen kontinuierlich zusammen mit dem durch die Umsetzung entstandenen CaSO4 und der Kohlenasche durch einen Überlauf entnommen. Nach Absichtung der Kohlenasche wird der Kalk mit 1901 Wasser trocken gelöscht.
Das so angefallene feine Kalkhydratpulver (Ca(OH)2) wird anschließend entweder dem Brennstoff dosiert zugegebeYi oder in das Wirbelbett 2 oder auch in den Gasraum über dem Wirbelbett eingeblasen.
Das ausreagierte Kalkpulver wird zum Schluß in der dem Kessel 2t nachgeschalteten Entstaubungsvorrichtung 22,23 abgeschieden.
Die Zudosierung des Katalysators geschieht entweder mit dem Brennstoff, dem Kaik oder auch durch eine gesonderte Dosiervorrichtung (6).
Da die Wirksamkeit des Katalysators in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und Art dieses Stoffes variiert, muß jeweils durch praktische Versuche die richtige Menge festgelegt werden.
Beispiel II
bO
In einer z. B. in F i g. 2 dargestellten Kohlenstaubfeuerungsanlage werden stündlich 100 t Kohlenstaub verbrannt. Der Kohlenstaub enthält 13% Schwefel. Der Schwefelanteil beträgt daher 131 S/h. Für die Bindung des Schwefels werden somit 2,281 CaO/h oder 4,06 t/h CaCO3 benötigt.
Der Kalkstein wird entweder getrennt feingemahlen oder, was noch zweckmäßiger ist, der Kohle vor dem Mahlvorgang zudosiert und mit dieser zusammen vermählen.
Bei der Verbrennung des Kohlenstaubs ist auf diese Weise eine besondere innige Verteilung des Kalkes in den Verbrennungsgasen gewährleistet. Bei der Verbrennung reagieren im Gasraum etwa ein Drittel der Schwefeloxide mit dem entsäuernden Kalk. Der entsäuerte Kalk wird durch das Kesselsystem hindurch zusammen mit den Verbrennungsgasen der Entstaubungsvorrichtung zugeführt.
Ein großer Teil der bei der Verbrennung gebildeten Asche wird in den Kesseln abgeschieden, während der feinste Anteil in der dem Kessel nachgeschalteten Entstaubungsvorrichtung abgeschieden wird.
Wenn sich die Ascheteilchen und die Kalkteilchen in ihrer Korngröße wesentlich unterscheiden, kann eine Trennung der Ascheteilchen von den Kalkteilchen vor dem Elektrofilter 23 durch einen Sichter 9 bewerkstelligt werden. Ist dies nicht möglich, wird die Trennung, wie vorher beschrieben, durch verschieden starke elektrostatische Felder im Elektrofilter 23 durchgeführt. Der Kalk wird anschließend mit ca. 4901 Wasser/h trocken gelöscht.
Das so entstehende Kalkhydrat wird wiederum der einzublasenden Kohle zudosiert oder auch in den Gasraum an einer Stelle 38 im Kessel 21 eingeblasen, wo die Temperatur so niedrig liegt, daß Ca(OH)2 nicht mehr in CaO umgewandelt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Sch wefeloxi- s de aus Rauchgasen, wobei der Brennzone Calcium-Carbonat (Kalkstein) oder Calcium-Magnesium-Carbonat (Dolomit) oder Calcium-Hydroxid (Kalkhydrat) bzw. Calcium-Magnesium-Hydroxid zugeführt wird und die Schwefeloxide an das dabei entstehende Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magncsium-Oxid gebunden aus den Rauchgasen entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Calcium-Oxid bzw. Calcium-Mtgnesium-Oxid abgeführt und mit Wasser gelöscht wird und erneut der Brennzone oder den aus der Brennzone kommenden Gasen zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das beim Löschen erhaltene Hydroxid zusammen mit dem Brennstoff erneut der Brennzone zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur beschleunigten Einstellung des Gleichgewichts SO2 + xh Oj SO3 zusammen mit dem fossilen Brennstoff ein Katalysator der Brennzone zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein als künstlicher oder als natürlicher Zusatz in einem Trägermaterial enthaltener Katalysator eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein Metalloxid mit verschiedenen Wertigkeitsstufen eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ölschiefer oder ölschieferabbrände eingesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des fossilen Brennstoffs in einer durch gebrochenen Kalkstein oder Dolomit gebildeten Wirbelschicht vorgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus inerten Wirbelkörpern bestehende Wirbelschicht eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß während des Brennvorgangs die Asche zusammen mit dem entstandenen Calciumoxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid aus der Wirbelschicht abgezogen und die Asche vom Oxid durch eine Sichtung getrennt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Trennung angefallene teils ausreagierte Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magnesium-Oxid abgekühlt und mit der zum Ablöschen notwendigen stöchiometrischen Wassermenge gelöscht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Jas bei der Trennung angefallene Calcium-Oxid bzw. Calcium-Magncsium-Oxid bo vor dem Ablöschen vom entstandenen anhaftenden Calciumsulfat (Gips) bzw, Calcium-Magnesium-Sulfat getrennt wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Ablöschen ent- b1) standene Hydroxid in die Wirbelschicht oder in den Gasraum eingeblasen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des fossilen Brennstoffs in einer freibrennenden Flamme vorgenommen und der eingesetzte Kalkstein oder Dolomit zunächst feingemahlen und dann der Brennzone zugeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der feingemahlene Kalkstein oder Dolomit während der Verbrennung des fossilen Brennstoffs entsäuert und dabei ein Teil der Schwefeloxide als Calciumsulfat (Gips) bzw. Calcium-Magnesium-Sulfat gebunden wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das feine Calciumoxid oder Calcium-Magnesiumoxidmehl nach der Brennzone durch einen Zyklon oder durch Elektrofilter abgetrennt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das feingemahlene, entsäuerte Calciumoxid oder Calcium-Magnesiumoxidmehl von dem bei der Verbrennung gesinterten Aschebeslandteil durch Sichtung getrennt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung von Asche-, Calciumoxid- bzw. Caicium-Magnesiumoxid- und Calciumsulfatteilchen ein Elektrofilter mit mehreren, von den zu trennenden Substanzen hintereinander durchlaufenen Abschnitten eingesetzt wird, in denen elektrostatische Felder verschiedener Stärke derart aufrechterhalten werden, daß in dem ersten Abschnitt das niedrigste Feld und im letzten Abschnitt das höchste Feld herrscht.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Aschebestandteilen befreite Calciumoxid- oder Calcium-Magnesiumoxidmehl mit der stöchiometrischen Wassermenge zu einem sehr feinkörnigen Hydratpulver, nämlich Calcium-Hydroxid bzw. Calcium-Magnesium-Hydroxid abgelöscht wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydratpulver zur Vermeidung eines Überbrennens des abgelöschten Calciumoxid- oder Calcium-Magnesiumoxidmehls in eine unterhalb der Entsäuerungstemperatur des Kalksteins bzw. des Dolomits liegende Temperatur aufweisende Zone geführt wird.
DE2735436A 1977-08-05 1977-08-05 Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen Expired DE2735436C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2735436A DE2735436C2 (de) 1977-08-05 1977-08-05 Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen
GB7830910A GB2002030B (en) 1977-08-05 1978-07-24 Method of reducing the sulphur oxide content of combustion gases resulting from combustion of sulphur-containing fossil fuels
JP9202378A JPS5428265A (en) 1977-08-05 1978-07-27 Method of removing sulfur oxides from combustion gas
US05/930,383 US4185080A (en) 1977-08-05 1978-08-02 Method of reducing the sulfur oxide content of combustion gases resulting from combustion of sulfur-containing fossil fuels
FR7822785A FR2399270A1 (fr) 1977-08-05 1978-08-02 Procede pour eliminer dans des gaz de fumee les oxydes de soufre resultant de la combustion de matieres fossiles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2735436A DE2735436C2 (de) 1977-08-05 1977-08-05 Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2735436A1 DE2735436A1 (de) 1979-02-22
DE2735436C2 true DE2735436C2 (de) 1984-11-29

Family

ID=6015758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2735436A Expired DE2735436C2 (de) 1977-08-05 1977-08-05 Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4185080A (de)
JP (1) JPS5428265A (de)
DE (1) DE2735436C2 (de)
FR (1) FR2399270A1 (de)
GB (1) GB2002030B (de)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4277450A (en) * 1979-03-16 1981-07-07 Allis-Chalmers Corporation Removal of sulfur dioxide from gas
US4335660A (en) * 1980-06-02 1982-06-22 Research Cottrell Technologies, Inc. Apparatus and method for flue gas recirculation in a solid fuel boiler
US4309393A (en) * 1980-10-14 1982-01-05 Domtar Inc. Fluidized bed sulfur dioxide removal
US4385567A (en) * 1980-10-24 1983-05-31 Solid Fuels, Inc. Solid fuel conversion system
US4381718A (en) * 1980-11-17 1983-05-03 Carver George P Low emissions process and burner
DE3128903C2 (de) * 1981-07-22 1983-09-08 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach "Verfahren zum Eintragen von Additiv in einen Reaktionsgasstrom"
AT372876B (de) * 1981-11-19 1983-11-25 Oesterr Draukraftwerke Verfahren und vorrichtung zur rauchgasentschwefelung von kohlefeuerungen nach dem trocken- additivverfahren
DE3232080C2 (de) * 1982-08-28 1986-10-16 Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen Verfahren zur trockenen Entfernung von Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen aus Rauchgasen
DE3232077C2 (de) * 1982-08-28 1986-10-23 Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen aus Rauchgasen
GB8319033D0 (en) * 1983-07-14 1983-08-17 Carbogel Ab Sulphur capture
US4559211A (en) * 1983-08-05 1985-12-17 Research-Cottrell, Inc. Method for reduced temperature operation of flue gas collectors
AT380406B (de) * 1983-08-16 1986-05-26 Staudinger Gernot Verfahren zum entschwefeln von verbrennungsabgasen
DE3337973C3 (de) * 1983-10-19 1990-11-15 Deutsche Kommunal Anlagen Verfahren und vorrichtungen zur pyrolytischen behandlung von abfallstoffen unter zugabe basisch wirkender stoffe
US4616574A (en) * 1984-05-25 1986-10-14 Empire State Electric Energy Research Corp. (Eseerco) Process for treating combustion systems with pressure-hydrated dolomitic lime
FR2575272B1 (fr) * 1984-12-20 1989-07-28 Fives Cail Babcock Procede de desulfuration des gaz sortant d'un foyer ou la combustion s'effectue avec agglomeration des cendres, et installation pour la mise en oeuvre de ce procede
US4609536A (en) * 1985-03-22 1986-09-02 Conoco Inc. Method for producing reactive lime and reducing sulfur dioxide
SE457014B (sv) * 1987-03-25 1988-11-21 Abb Stal Ab Saett att foerbaettra utnyttjningen av svavelabsorbent vid foerbraenning i en fluidiserad baedd och en kraftanlaeggning med foerbraenning i fluidiserad baedd
US4960577A (en) * 1988-02-04 1990-10-02 Acurex Corporation Enhanced sorbent injection combined with natural gas reburning for a sox control for coal fired boilers
US4867955A (en) * 1988-06-27 1989-09-19 Detroit Stoker Company Method of desulfurizing combustion gases
US5006323A (en) * 1988-06-27 1991-04-09 Detroit Stoker Company Method of desulfurizing combustion gases
US4940010A (en) * 1988-07-22 1990-07-10 Ogden-Martin Systems, Inc. Acid gas control process and apparatus for waste fired incinerators
US5238666A (en) * 1989-02-03 1993-08-24 Oy Tampella Ab Process for separating sulfur compounds from flue gases
US5084257A (en) * 1989-11-30 1992-01-28 Monsanto Company Sulfur dioxide removal from stack gas
US5209915A (en) * 1990-10-10 1993-05-11 The Babcock & Wilcox Company Method for flyash recycling in a dry SO2 scrubber
IL101531A (en) * 1991-04-11 1996-10-31 Ormat Inc Method and means for utilizing sulfur-rich fuel
AT395383B (de) * 1991-04-25 1992-12-10 Ind Und Bergbaugesellschaft Pr Kombiniertes verfahren zur steigerung des umsetzungsgrades bei der verbrennung von brennstoffen und zur beseitigung von schwefelund stickoxiden aus den abgasen
IL104509A (en) * 1992-01-29 1999-10-28 Ormat Inc Method and means for producing flammable gases from solid fuels with low caloric value
CZ289723B6 (cs) * 1992-06-28 2002-03-13 Ormat Industries Ltd. Způsob výroby spalitelných plynů z pevného paliva a zařízení k provádění tohoto způsobu
US5500195A (en) * 1992-11-13 1996-03-19 Foster Wheeler Energy Corporation Method for reducing gaseous emission of halogen compounds in a fluidized bed reactor
GB2284203B (en) * 1993-11-24 1997-11-26 Daniel Stewart Robertson A process for the removal of carbon dioxide from the flue gases of electrical power generating stations
US5551357A (en) * 1994-08-19 1996-09-03 Tampella Power Corporation Method and system for recycling sorbent in a fluidized bed combustor
US5795367A (en) * 1996-06-25 1998-08-18 Jack Kennedy Metal Products & Buildings, Inc. Method of and apparatus for reducing sulfur in combustion gases
US5937772A (en) 1997-07-30 1999-08-17 Institute Of Gas Technology Reburn process
US6290921B1 (en) 1999-11-03 2001-09-18 Foster Wheeler Enegeria Oy Method and apparatus for binding pollutants in flue gas
US7276217B2 (en) * 2004-08-16 2007-10-02 Premier Chemicals, Llc Reduction of coal-fired combustion emissions
US7384615B2 (en) * 2004-12-02 2008-06-10 Battelle Energy Alliance, Llc Method oil shale pollutant sorption/NOx reburning multi-pollutant control
US7531154B2 (en) * 2005-08-18 2009-05-12 Solvay Chemicals Method of removing sulfur dioxide from a flue gas stream
US7481987B2 (en) * 2005-09-15 2009-01-27 Solvay Chemicals Method of removing sulfur trioxide from a flue gas stream
WO2009148334A1 (en) 2008-06-05 2009-12-10 Industrial Research Limited Gas separation process
US9579600B2 (en) 2013-11-22 2017-02-28 Amec Foster Wheeler Energia Oy Method of and apparatus for combusting sulfurous fuel in a circulating fluidized bed boiler
EP2876371B1 (de) 2013-11-22 2018-11-07 Sumitomo SHI FW Energia Oy Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von schwefelhaltigen Brennstoffen in einem zirkulierenden Wirbelbettkessel
US10760788B2 (en) * 2016-01-08 2020-09-01 Chang Gung University Method of combusting a sulfur-containing carbonaceous material with ash treatment
CN110513092B (zh) * 2019-09-18 2021-08-27 吉林大学 一种辅助油页岩原位开采用催化燃烧装置及其使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2718453A (en) * 1951-01-03 1955-09-20 John W Beckman Method for reducing sulfur compounds from flue gases
US3851042A (en) * 1969-06-08 1974-11-26 Foster Wheeler Corp Method for controlling air pollution
DE2432515A1 (de) * 1974-07-04 1976-01-22 Wiggins Teape Res Dev Verfahren zum verringern der emission schwefelhaltiger verbindungen von oefen
US3957953A (en) * 1974-09-19 1976-05-18 Squires Arthur M Treating gas with catalytic dust in panel bed

Also Published As

Publication number Publication date
GB2002030B (en) 1982-04-07
FR2399270A1 (fr) 1979-03-02
JPS5428265A (en) 1979-03-02
US4185080A (en) 1980-01-22
DE2735436A1 (de) 1979-02-22
FR2399270B3 (de) 1981-02-27
GB2002030A (en) 1979-02-14
JPS6140452B2 (de) 1986-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2735436C2 (de) Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen
DE10045586C2 (de) Verfahren sowie Einrichtung zur Reinigung von Schwefeldioxid enthaltenden Rauchgasen
DE19517863C2 (de) Verfahren zur trockenen Entschwefelung eines Verbrennungsabgases
AT393801B (de) Verfahren zur behandlung von absorptionsmitteln der rauchgasentschwefelung
DE2758820A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zementklinkern unter verwendung der flugasche von kraftwerken und muellverbrennungsanlagen
DE3408702A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur coproduktion von zementartigen produkten
AT393461B (de) Verfahren zur behandlung von endprodukten aus der rauchgasentschwefelung
DE1265145B (de) Verfahren zur Umsetzung eines bei der Entschwefelung von Gasen anfallenden, Calciumsulfid enthaltenden Feststoffes zu Calciumcarbonat und Schwefelwasserstoff
EP0228111B1 (de) Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen aus Abgasen
EP0204091A2 (de) Verfahren zur Reinigung von mit Stäuben und Schadgasen verunreinigten Abgasen
DE1508062B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines ueberwiegend aus Dicalciumferrit (2CaO?Fe2O3) bestehenden Sinterpoduktes
DE3608920C2 (de)
DE3234315A1 (de) Verfahren zur verringerung der schwefelemission
EP0350963A2 (de) Verfahren zur Reduzierung von SO2- und/oder NOX-Emissionen bei Verbrennungsprozessen
DE3139553A1 (de) Verfahren zur so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-abscheidung aus abgasen
DE3908019C1 (de)
EP0042638A1 (de) Verfahren zur Heissentschwefelung von Brenn- oder Reduktionsgasen
DE1769459A1 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen eines Verbrennungsofens
DE2727196A1 (de) Verfahren zur herstellung und verwendung von absorbierenden feststoffen
DE3410731C2 (de)
DE3705267C1 (en) Use of a reactor grain for desulphurising flue gases
EP0213379A1 (de) Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem oder wasserarmem gebrannten Kalk
WO1991009809A1 (de) Rohmehle für das gips-schwefelsäure-verfahren
DE3545464A1 (de) Verfahren zur entschwefelung von gasen, welche aus einer feuerstelle entweichen, wo die verbrennung mit agglomerieren der asche erfolgt, und anlage zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE3409014C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzielen SO&amp;darr;x&amp;darr;-armer Rauchgase in Feuerungsanlagen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee