DE2919812A1

DE2919812A1 - Denitrification of waste gas with increased dust sepn. - by using catalyst for reductive denitrification and sulphur di:oxide conversion to sulphur tri:oxide

Info

Publication number: DE2919812A1
Application number: DE19792919812
Authority: DE
Inventors: Naoji Tachibana; Katsutoshi Yata
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1980-11-20

Abstract

In the treatment of waste gas using denitrification plant based on catalytic dry redn. and an electric dust separator after the heat exchanger of the denitrification plant, a catalyst is used in denitrification which can reduce NOx and also convert SO2 to SO3. The amt. of SO3 needed to retard counterionisation in the dust separator is produced in the denitrification plant by adjusting the gas contact area of the catalyst. Dust (fly ash) sepn. is more effective, whilst excessive conversion of SO2 to SO3 leading to environmental pollution, is avoided.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Method and device for the treatment of

Abgasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen zur wirksamen Abtrennung von Staub, wie Flugasche und dergleichen, aus einem NOx, SO und Flugasche oder dergleichen enthaltenden Abgas und speziell auch zur Entfernung von Stickoxiden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung mit verbesserter Abtrennfähigkeit für Staub, wie Flugasche oder dergleichen. Exhaust gases The invention relates to a method and an apparatus for the treatment of exhaust gases for the effective separation of dust, such as fly ash and the like, from an exhaust gas containing NOx, SO and fly ash or the like and especially for the removal of nitrogen oxides. In particular, the invention relates a method and a device with improved dust separation capability, like fly ash or the like.

Für die Entfernung von NOx aus Abgasen, die sowohl NOx als auch SO# enthalten, wird derzeit vorherrschend ein katalytix sches Trockenreduktionsverfahren unter Verwendung von NH3 als Reduktionsmittel angewandt. Für die Behandlung von Abgasen, die NOx, SO und Staub, wie Flugasche oder dergleichen enthalten, etwa der Abgase von einem Kohlekessel, wird allgemein ein Verfahren angewandt, das eine nach dem vorher genannten Verfahren arbeitende NO-Trennvorrichtung und einen elektrischen Staubsammler oder abscheider für die Entfernung von Staub, wie Flugasche oder dergleichen, in Konibination miteinander benutzt.For the removal of NOx from exhaust gases that contain both NOx and SO # a catalytic dry reduction process is currently predominant using NH3 as a reducing agent. For the treatment of Exhaust gases containing NOx, SO and dust such as fly ash or the like, such as the Exhaust gases from a coal boiler, a method is generally used, which is one after the aforementioned method operating NO separator and an electric Dust collector or separator for removing dust such as fly ash or the like, used in conjunction with each other.

Ein derzeit in der Praxis eingesetztes Verfahren zur Behandlung des Abgases von einem Kohlekessel ist in Fig. 1 dargestellt, wobei das von einem Kohle(feuerungs)kessel entlassene Abgas in einen elektrischen Staubsammler oder -abscheider 5 eintritt, in welchem mitgeführter Staub bzw.A method currently used in practice for treating the Exhaust gas from a coal boiler is shown in Fig. 1, with that from a coal (firing) boiler discharged exhaust gas enters an electrical dust collector or separator 5, in which dust or

Flugasche entfernt wird, worauf das Abgas nach dem Einblasen von .NH 3 mittels einer NEI3-Einblasvorrichtung 2 in den Abgasstrom vom Staubsammler 5 zur Entfernung von im Abgas enthaltenem NOx in eine Trockendenitrierungsvorrichtung 3 eingeführt wird. Sodann wird das Abgas zu einem Wärmetauscher 4 überführt, in welchem durch Wärmeaustausch die Temperatur des Abgases gesenkt wird, das sodann zu einer nachgeschalteten Entschwefelungsvorrichtung oder einem Schlot bzw.Fly ash is removed, whereupon the exhaust gas after blowing in .NH 3 by means of an NEI3 injection device 2 in the exhaust gas flow from the dust collector 5 to Removal of NOx contained in the exhaust gas in a dry denitrification device 3 is introduced. The exhaust gas is then transferred to a heat exchanger 4, in which the temperature of the exhaust gas is lowered by heat exchange, which then to a downstream desulphurisation device or a chimney or

einer Esse (beides nicht dargestellt) entlassen wird. Da bei diesem Verfahren dem Wärmetauscher 4 ein elektrischer Staubsammler 5 vorgeschaltet ist, ergibt sich der Vorteil, daß eine Gegenionisationserscheinung (inverse ionization phenomena), die durch die Senkung der Abgastemperatur beim Auffangen von Flugasche mit einem hohen elektrischen Widerstand auftreten würde, verhindert werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch mit den folgenden Nachteilen behaftet: 1. In einem Kohlekessel 1 wird der Schwefelanteil von Kohle zu S02 verbrannt, von dem ein Teil weiter in S03 umgewandelt wird; das erzeugte S03 setzt sich im Wärmetauscher 4 mit dem aus der Trockeiidenitrierungsvorrichtung 3 austretenden NH3 und der im Abgas enthaltenen Feuchtigkeit zu saurem Ammoniumsulfat (NH4HS04) um, das dann schmilzt und sich am Wärmetauscher 4 absetzt, so daß dieser schließlich blockiert bzw. verstopft wird.a forge (both not shown) is discharged. Since with this Method an electric dust collector 5 is connected upstream of the heat exchanger 4, there is the advantage that a counterionization phenomenon (inverse ionization phenomena), which is achieved by lowering the exhaust gas temperature when collecting fly ash would occur with a high electrical resistance can be prevented. However, this method has the following disadvantages: 1. In a coal boiler 1, the sulfur content of coal is burned to S02, part of which continues in S03 is converted; the S03 generated is exposed to the heat exchanger 4 the NH3 escaping from the dry-nitration device 3 and the NH3 contained in the exhaust gas Moisture to acid ammonium sulfate (NH4HS04), which then melts and becomes am Heat exchanger 4 settles so that it is eventually blocked or clogged.

2. Ein Reaktionsprodukt der Ammoniumsulfat- bzw. (NH4)2S04-Reihe, das durch die Umsetzung von S03 mit NH3 und Feuchtigkeit im Abgas gebildet wird, wird infolge der Temperatursenkung des Abgases am Auslaß des Wärmetauschers 4 zu einem mikrofeinen Staub, wobei 10 ppm (Teile pro Million Teile) S03 beispielsweise etwa 50 mg/Nm3 ergeben, wodurch sich der Staubgehalt des Abgases vergrößert.2. A reaction product of the ammonium sulfate or (NH4) 2S04 series, which is formed by the conversion of S03 with NH3 and moisture in the exhaust gas, is due to the drop in temperature of the exhaust gas at the outlet of the heat exchanger 4th to a microfine dust, where 10 ppm (parts per million) S03 for example about 50 mg / Nm3, which increases the dust content of the exhaust gas.

Im Hinblick auf diese Nachteile wurden bereits modifizierte Verfahren der in den Fließdiagrammen von Fig. 2 bis 4 dargestellten Art für die Behandlung der Abgase von einem Kohlekessel unter Vermeidung der bisherigen Schwierigkeiten vorgeschlagen (vgl. JA-OS Nr. 52-81144). In den Fig. 2 bis 4 ist neben den in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Teilen ein mechanischer Staubsammler bzw. -abscheider 6 vorgesehen.Modified methods have already been made in view of these disadvantages of the type illustrated in the flow diagrams of Figures 2-4 for treatment the exhaust gases from a coal boiler while avoiding the previous difficulties proposed (see JA-OS No. 52-81144). In Figs. 2 to 4 is in addition to the in connection with parts described in FIG. 1, a mechanical dust collector or separator 6 intended.

Weitere, erfindungsgemäß durchgeführte Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß diese bereits vorgeschlagenen Verfahren immer noch die folgenden Mängel besitzen: Da nämlich dem Wärmetauscher ein elektrischer Staubsammler 5 nachgeschaltet ist, wird die Temperatur des in letzteren einströmenden Abgases normalerweise auf etwa 100 - 1600c gesenkt. Je nach Eigenschaften des im Abgas enthaltenen Staubs kann dabei der elektrische Widerstand des Staubs möglicherweise den Anfangswiderstandswert für die Gegenionisation übersteigen, so daß im Staubsammler 5 eine Gegenionisationserscheinung auftritt, die eine erhebliche Verschlechterung der Staubabtrennfähigkeit des elektrischen Staubsammlers 5 zur Folge hat. Da beim bisherigen Verfahren nach Fig. 1 der Arbeitstemperaturbereich des elektrischen Staubsammlers 5, wie beispielsweise in Fig. 5 veranschaulicht, in einem ziemlich hohen Bereich a liegt, fällt der elektrische Widerstand des Staubs in einen Bereich A, in welchem die normale Staubabtrennung durchführbar ist. Bei den modifizierten Verfahren nach den Fig. 2 bis 4 liegt dagegen die Arbeitstemperatur des Staubsammlers 5 in einem ziemlich niedrigen Temperaturbereich b, so daß der elektrische Widerstand des Staubs in einen Widerstandsbereich B fällt, in welchem eine Gegenionisation hervorgerufen und dadurch das Staubabtrennvermögen erheblich verschlechtert wird.However, further investigations carried out according to the invention have reveal that these previously proposed methods still have the following shortcomings have: Because namely an electrical dust collector 5 is connected downstream of the heat exchanger is, the temperature of the exhaust gas flowing into the latter is normally increased about 100 - 1600c lowered. Depending on the properties of the dust contained in the exhaust gas the electrical resistance of the dust can possibly be the initial resistance value for the counterionization, so that in the dust collector 5 a counterionization phenomenon occurs, causing a significant deterioration in the dust separation ability of the electrical Dust collector 5 has the consequence. Since in the previous method according to FIG. 1, the working temperature range of the electric dust collector 5, as illustrated for example in Fig. 5, is in a fairly high range a, the electrical resistance of the dust falls into an area A, in which the normal dust separation can be carried out. at the modified method according to FIGS. 2 to 4, however, is the working temperature the dust collector 5 in one pretty low temperature range b, so that the electrical resistance of the dust falls within a resistance range B, in which a counterionization caused and thereby the dust separation ability is significantly worsened.

Diese Verschlechterung des Staubabtrennvermögens ist bei der Verbrennung von Kohle mit niedrigem Schwefelgehalt in einem Kohlekessel, wie durch die Kurve 1 in Fig. 5 veranschaulicht, sehr bemerkenswert (die Kurve 2 gemäß Fig. 5 gilt für die entsprechenden Eigenschaften bei der~Verbrennung von Kohle mit hohem Schwefelgehalt). Der Grund dafür ist, daß die aus SO und SOX gebildete Menge an H2S04, die zu dem den elektrischen Widerstand von Flugasche in ihrem Temperaturbereich hauptsächlich steuernden Oberflächenleitvermögen (surface conduction) beiträgt,bei der Verbrennung von Kohle mit niedrigem Schwefelgehalt unzureichend ist. Bei einem Kohlekessel ist zu berücksichtigen, daß die Menge an S03 ungefähr 1% der Gesamtmenge an SO im Abgas beträgt, die ihrerseits dem verbrennbaren Schwefelgehalt der Kohle proportional ist.This deterioration in dust separation is due to incineration of low sulfur coal in a coal boiler, as shown by the curve 1 illustrated in Fig. 5, very remarkable (the curve 2 according to Fig. 5 applies to the corresponding properties when burning coal with a high sulfur content). The reason for this is that the amount of H2S04 formed from SO and SOX, which leads to the mainly the electrical resistance of fly ash in its temperature range controlling surface conductivity (surface conduction) contributes to the combustion of low sulfur coal is insufficient. With a coal boiler is to take into account that the amount of SO3 is approximately 1% of the total amount of SO in the exhaust gas which in turn is proportional to the combustible sulfur content of the coal is.

Unter dem beim eingangs erwähnten selektiven Trockenkatalysator-Reduktionsverfahren, das einen derzeitigen Trend der Technik darstellt, verwendeten Katalysatoren ist andererseits ein Katalysator bekannt, welcher neben der Reduktion von NOx in Gegenwart von NH3 die Oxydation von begünstigt. Da jedoch dann, wenn bei Verwendung eines solchen Katalysators eine große Menge an S03 erzeugt wird, die vorher unter 1. und 2. geschilderten Nachteile eintreten, wird allgemein die Verwendung eines solchen Katalysators vermieden.On the other hand, among the catalysts used in the selective dry catalyst reduction method mentioned at the outset, which is a current trend in the art, a catalyst is known which, in addition to the reduction of NOx in the presence of NH3 the oxidation of favored. However, since when a large amount of SO3 is generated when using such a catalyst, the disadvantages described above under 1. and 2. occur, the use of such a catalyst is generally avoided.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen unter Gewährleistung eines verbesserten Staubabtrennvermögens zu schaffen.The invention is therefore based on the object of an improved method and an improved device for treatment of exhaust gases under To ensure an improved dust separation capacity.

Die Erfindung bezweckt damit die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung für die Behandlung von Abgasen, bei denen das Staubabtrennvermögen eines elektrischen Staubsammlers bzw. -abscheiders dadurch verbessert wird, daß einer vorgeschalteten Trockendenitrierungsvorrichtung eine zweckmäßige Umwandlungsfähigkeit erteilt wird, wobei eine erforderliche S03-Menge zur Begünstigung des Staubabtrennvermögens erzeugt wird, während eine übermäßige Umsetzung oder -Umwandlung, die zu einer sekundären Umweltbelastung führen kann, sowie die übermäßige Entstehung von S03 bei der Verbrennung von schwefelreicher Kohle vermieden werden.The invention thus aims to provide an improved method and an improved device for the treatment of exhaust gases, in which the dust separation capacity of an electric dust collector or separator is improved by providing a suitable dry denitration device upstream Conversion ability is granted, whereby a required amount of SO3 is generated to promote the dust separation ability, while an excessive Avoid conversion or conversion, which can lead to secondary environmental pollution, as well as the excessive generation of S03 during the combustion of sulphurous coal.

Die genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Behandlung von Abgasen mittels einer auf der Grundlage eines katalytischen Trockenreduktionsverfahrens arbeitenden Denitrierungsvorrichtung und eines unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers der Denitrierungsvorrichtung nachgeschalteten elektrischen Staubsammlers bzw. -abscheiders erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Denitrierungsvorrichtung ein Katalysator verwendet wird, der sowohl NOx zu reduzieren als auch S02 zu S03 umzusetzen vermag, und daß in der Denitrierungsvorrichtung durch Einstellung der Gaskontaktfläche des Katalysators die für die Verhinderung der Gegenionisationserscheinung im Staubsammler erforderliche 5O3-Menge erzeugt wird.The stated object is achieved with a method for treating exhaust gases by means of one based on a dry catalytic reduction process working denitration device and one with the interposition of a heat exchanger the electrical dust collector or separator downstream of the denitration device solved according to the invention in that a catalyst in the denitration device is used, which is able to reduce both NOx and convert S02 to S03, and that in the denitration device by adjusting the gas contact area of the Catalyst for preventing the counterionization phenomenon in the dust collector required amount of 5O3 is generated.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird mit der Erfindung eine Vorrichtung mit einer auf der Grundlage eines katalyti#schen Trockenreduktionsverfahrens arbeitenden Denitrierungsvorrichtung, einem der Denitrierungsvorrichtung nachgeschalteten Wärmetauscher und einem diesem nachgeschalteten elektrischen Staubsammler bzw. -abscheider geschaffen, deren Besonderheit darin besteht, daß in der Denitrierungsvorrichtung ein Katalysator vorgesehen ist, der sowohl NOx zu reduzieren als auch SOL zu S03 umzusetzen vermag, und daß die Denitrierungsvorrichtung eine Einrichtung zur Einstellung der Gaskontaktfläche des Katalysators aufweist.The invention provides an apparatus for carrying out this method with one that works on the basis of a catalytic dry reduction process Denitration device, one downstream of the denitration device Heat exchanger and an electrical dust collector or separator connected downstream of this, the peculiarity of which is that there is a catalyst in the denitration device it is planned to reduce NOx as well as convert SOL to S03, and that the denitration device has means for adjusting the gas contact area of the catalyst.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 bis 4 Fließdiagramme bisheriger Verfahren zur Behandlung der Abgase von Kohlekesseln, Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Arbeits- oder Betriebstemperatur eines elektrischen Staubsammlers und dem elektrischen Widerstand des Staubs, Fig. 6 ein Fließdiagramm für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7, 8, 10, 11 und 12 detaillierte schematische Darstellungen von Beispielen für eine erfindungsgemäß zu verwendende Denitrierungsvorrichtung, Fig. 9 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Arbeitstemperatur eines elektrischen Staubsammlers, der S03-Menge am Einlaß dieses Staubsammlers und dem elektrischen Widerstand des Staubs, und Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Beispiels für die Anordnung eines 502 in SO, umwandelnden Katalysators bei der erfindungsgemäß verwendeten Denitrierungsvorrichtung.In the following preferred embodiments of the invention are in Compared to the prior art explained in more detail with reference to the accompanying drawing. 1 to 4 show flow diagrams of previous methods for treating the exhaust gases of coal boilers, Fig. 5 is a graph showing the relationship between the Working or operating temperature of an electric dust collector and the electric one Resistance of Dust, Figure 6 is a flow diagram for a preferred embodiment of the invention, Figs. 7, 8, 10, 11 and 12 detailed schematic representations of examples of a denitration device to be used according to the invention, Fig. 9 is a graph showing the relationship between the working temperature an electric dust collector, the amount of SO3 at the inlet of this dust collector and the electrical resistance of the dust, and 13 is a schematic Illustration of an example for the arrangement of a 502 in SO, converting catalyst in the denitration device used in the present invention.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung tritt ein NOX, SO und Staub, wie Flugasche oder dergleichen, enthaltendes Abgas von einer Verbrennungsvorrichtung 1, wie einem Kohlekessel oder dergleichen, in eine erfindungsgemäße Denitrierungsvorrichtung 3' normalerweise mit einer Temperatur im Bereich von 300 - 4000c ein, nachdem es mit NH3 von einer NH3-Einblasvorrichtung 2 versetzt worden ist, so daß das im Abgas enthaltene NOx bei dieser Temperatur unter der Wirkung des Katalysators mit NH3 unter Bildung von N2 und H2O reagiert, wobei das im Abgas enthaltene S02 gleichzeitig unter der Wirkung des Katalysators in 503 umgewandelt wird.In the embodiment of the invention shown in FIG. 6 occurs an exhaust gas containing NOX, SO and dust such as fly ash or the like from a Combustion device 1, such as a coal boiler or the like, in an inventive Denitration device 3 'normally with a temperature in the range of 300 - 4000c after it has been mixed with NH3 from an NH3 injection device 2 is, so that the NOx contained in the exhaust gas is under the effect at this temperature of the catalyst reacts with NH3 to form N2 and H2O, which in the exhaust gas The S02 contained therein is simultaneously converted into 503 under the action of the catalytic converter will.

Als Katalysator mit NOx-Reduktionsvermögen können ein beim katalytischen Tr#ckenreduktionsverfahren eingesetzter oder ein ähnlicher Katalysator der Grundmetallreihe, der eine Aktivität im Zustand von Oxiden besitzt, oder ein solcher der Edelmetallreihe mit Aktivität im Zustand metallischer Elemente allein oder in Kombination miteinander, je nach Einsatzbedingungen und Verwendungszweck, eingesetzt werden.As a catalyst with NOx reducing ability, a catalytic Dryness reduction process used or a similar catalyst of the base metal series, which has an activity in the state of oxides, or one of the noble metal series with activity in the state of metallic elements alone or in combination with one another, depending on the conditions of use and intended use.

Brauchbar sind auch ein Katalysator, der SO2 zu 503 umzusetzen vermag, Verbindungen der Vanadiumpentoxidreihe oder ähnliche Verbindungen. Wie noch näher erläutert werden wird, können diese Katalysatoren, die NOX zu reduzieren und 502 zu 503 umzusetzen vermögen, getrennt von verschiedenen Trägern getragen und parallel oder in Reihe miteinander angeordnet sein; wahlweise können sie in Form eines Gemisches in einem zweckmäßigen Mischungsverhältnis verwendet werden. Unter Berücksichtigung der Zuschlagsart und der chemischen Struktur einer aktiven Komponente dieses Denitrierungskatalysators kann dieser wahlweise selbst so ausgebildet werden, daß er auch 502 zu 503 uinzusetzen vermag.A catalyst that can convert SO2 to 503 can also be used, Compounds of the vanadium pentoxide series or similar compounds. How even closer will be explained, these catalysts can reduce the NOX and 502 to implement 503, carried separately by different carriers and in parallel or be arranged in series with one another; alternatively, they can be in the form of a mixture be used in an appropriate mixing ratio. Considering the surcharge type and the chemical structure of an active component this denitration catalyst, it can optionally be designed in such a way that that he is also able to convert 502 to 503.

Das in der Denitrierungsvorrichtung 3' behandelte Abgas wird in einem Wärmetauscher 4 einem Wärmeaustausch unterworfen und nach der Abkühlung auf 100 - 1700C im Wärmetauscher 4 zur Beseitigung des mitgeführten Staubs in einen elektrischen Staubsammler bzw. -abscheider 5 eingeleitet.The exhaust gas treated in the denitration device 3 'is in one Heat exchanger 4 subjected to a heat exchange and after cooling to 100 - 1700C in the heat exchanger 4 to remove the entrained dust in an electrical one Dust collector or separator 5 initiated.

Fig. 7 zeigt ein grundsätzliches Beispiel für die erfindungsgemäß verwendete Denitrierungsvorrichtung 3' gemäß Fig. 6.Fig. 7 shows a basic example of the invention used denitration device 3 'according to FIG. 6.

Diese Vorrichtung 3' umfaßt einen Einlaß 11, einen Auslaß 12, einen reduzierenden Katalysator 13 für NOX, der je nach Fall in Lagen-, Platter,Zickzackform usw. angeordnet ist, und einen Katalysator 14 zur Umsetzung von 502 zu SO3, der ähnlich angeordnet ist wie der Katalysator 13.This device 3 'comprises an inlet 11, an outlet 12, a reducing catalyst 13 for NOX, which, depending on the case, in layers, platter, zigzag form etc. is arranged, and a catalyst 14 for converting 502 to SO3, the is arranged similarly to the catalytic converter 13.

Ein brennfähiger Schwefelgehalt eines Brennstoffs wird bei der Verbrennung hauptsächlich in 502 umgewandelt, dessen Menge beispielsweise in der Größenordnung von 1000 ppm für einen Schwefelgehalt der Kohle von 1% liegt; etwa 1% des SO2 wird auf natürliche Weise in der Flamme oder in einem anschließenden Abschnitt des Kessels in SO, umgewandelt. Der Katalysator 14 ist dabei mit seiner Gaskontaktfläche so angeordnet, daß ein Teil des 502 zu 503 in solcher Menge umgesetzt werden kann, daß die für die Aufrechterhaltung des Staubabtrennvermögens eines elektrischen Staubsammlers erforderliche 503Menge gewährleistet wird, die aus der Anlage austretende SO3-Menge jedoch unwesentlich ist.A combustible sulfur content of a fuel becomes when burned mainly converted into 502, the amount of which is in the order of magnitude, for example of 1000 ppm for a coal sulfur content of 1%; about 1% of the SO2 becomes naturally in the flame or in a subsequent section of the boiler converted to SO. The catalytic converter 14 is like this with its gas contact surface arranged that part of the 502 can be converted to 503 in such an amount, that for maintaining the dust separation capacity of an electric dust collector 503 required amount is guaranteed, the amount of SO3 escaping from the system but is immaterial.

Bei der in Fig. 8 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform besteht ein Katalysator 15 aus einem Gemisch der vorher beschriebenen Katalysatoren 13 und 14 in einem für die Gewährleistung der nötigen Gaskontaktfläche des Katalysatorteils 14 erforderlichen Mischungsverhältnis oder aus einem Katalysator in Form eines Denitrierungskatalysators, der gleichzeitig auch SO2 zu 503 umzusetzen vermag, und zwar in solchem Ausmaß, daß eine vorbestimmte -Umsetzungsgröße erhalten bleibt. Weiterhin ist dabei eine Vorrichtung 16 zum Entnehmen und Zuführen des Katalysators 15 vorgesehen. Bei dieser Vorrichtung 16 kann es sich um eine übliche Vorrichtung für Rückgewinnung, Reinigung oder Austausch eines Katalysators ohne vorübergehende Unterbrechung des Betriebs der gesamten Behandlungsvorrichtung handeln, wenn die Leistung des Katalysators 15 aufgrund von Verunreinigung (poisoning) abnimmt oder ein Druckanstieg des Abgases infolge einer Staubansammlung auftritt. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung vermag die Vorrichtung 16 jedoch die abzuziehende und zuzuführende Menge des Katalysators 15 in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen, wie Schwefelgehalt des verwendeten Brennstoffs und/oder SO3-Menge am Einlaß des elektrischen Staubsammlers, selektiv so zu variieren, daß durch die Umsetzung von SO zu SO3 die für die Aufrechterhaltung der Betriebsfähigkeit des Staubsammlers nötige 503Menge geliefert wird, die aus der Anlage entweichende 503Menge jedoch unwesentlich ist, nämlich, mit anderen Worten, so, daß die Gaskontaktfläche des Katalysatorteils zur Umsetzung von 502 zu 503 zweckmäßig einstellbar ist. Erfindungsgemäß durchgeführte Versuche zur Bestimmung der 503 Menge am Einlaß des elektrischen Staubsammlers unter den angegebenen Auswahlbedingungen haben gemäß Fig. 9 ergeben, daß bei einer SO3-Menge von 20 - 30 ppm am Einlaß das normale Staubabtrennvermögen des Staubsammlers 5 gemäß Fig. 6 in einem Arbeitstemperaturbereich von 120 - 1700c auf rechterhalten werden kann. Fig. 9 veranschaulicht die Beziehung zwischen der 503Menge am Einlaß des Staubsammlers 5 und der Staubabtrennleistung für den Fall von zum Beispiel Flugasche im Abgas eines mit schwefelarmer Kohle betriebenen Kessels, wobei die Symbole A und B in Fig. 9 dieselben elektrischen Widerstandsbereiche des Staubs wie in Fig. 5 angeben.In the modified embodiment shown in FIG. 8, a catalyst 15 consists of a mixture of the previously described catalysts 13 and 14 in a mixing ratio required to ensure the necessary gas contact surface of the catalyst part 14 or of a catalyst in the form of a denitration catalyst, which at the same time also contains SO2 to implement 503, to such an extent that a predetermined -Implementation size is retained. Furthermore, a device 16 for removing and supplying the catalytic converter 15 is provided. This device 16 can be a conventional device for recovering, cleaning or replacing a catalyst without temporarily interrupting the operation of the entire treatment device, if the performance of the catalyst 15 decreases due to contamination (poisoning) or an increase in pressure of the exhaust gas due to dust accumulation occurs. In a preferred embodiment of the invention, however, the device 16 is able to selectively vary the amount of catalyst 15 to be withdrawn and supplied depending on the respective conditions, such as the sulfur content of the fuel used and / or the amount of SO3 at the inlet of the electric dust collector, so that the Conversion of SO to SO3 the 503 amount necessary to maintain the operability of the dust collector is supplied, but the 503 amount escaping from the system is insignificant, namely, in other words, so that the gas contact surface of the catalyst part can be appropriately adjusted to convert 502 to 503 . Tests carried out according to the invention to determine the 503 amount at the inlet of the electric dust collector under the specified selection conditions have shown in FIG. 9 that with an SO3 amount of 20-30 ppm at the inlet, the normal dust separation capacity of the dust collector 5 according to FIG from 120 - 1700c can be maintained. Fig. 9 illustrates the relationship between the amount 503 at the inlet of the dust collector 5 and the dust separation performance in the case of, for example, fly ash in the exhaust gas of a low-sulfur coal boiler, symbols A and B in Fig. 9 having the same electrical resistance ranges of the dust as in Fig. 5 indicate.

Fig. 10 zeigt eine weitere Abwandlung der grundsätzlichen Konstruktion nach Fig. 7, bei welcher im Katalysator 14 KlaP-pen 17 oder dergleichen zur Einstellung einer Bypass- bzw.Fig. 10 shows a further modification of the basic construction according to Fig. 7, in which in the catalytic converter 14 klaP-pen 17 or the like for adjustment a bypass or

Umgehungs-Strömungsmenge vorgesehen sind. Diese Klappen 17 dienen als Mittel zur Einstellung der Gaskontaktfläche des Katalysators 14 in der Weise, daß bei voll geschlossenen Klappen 17 das gesamte Abgas den Katalysator 14 durchströmt und damit die 503Menge ansteigt, während bei voll offenen Klappen 17 nahezu das gesamte Abgas aufgrund des Strömungswiderstands des Katalysators 14 umgeleitet bzw. im Nebenstrom geführt und damit die 503Menge verringert wird. Durch entsprechende Einstellung der Öffnungswinkel dieser Klappen 17 kann somit die 503Menge wahlfrei geregelt werden, um den oben genannten Bedingungen zu genügen. Selbstverständlich können die Klappen 17 auch durch andere Strömungs-Regeleinrichtuhgen ersetzt werden.Bypass flow rate are provided. These flaps 17 are used as a means of adjusting the gas contact area of the catalytic converter 14 in such a way that that when the flaps 17 are fully closed, the entire exhaust gas flows through the catalytic converter 14 and thus the amount increases, while with the flaps 17 fully open almost that due to the flow resistance of the catalytic converter 14, all exhaust gas is diverted or guided in the bypass flow and thus the quantity is reduced. Through appropriate Adjustment of the opening angle of these flaps 17 can thus be freely selected regulated in order to meet the above conditions. Of course the flaps 17 can also be replaced by other flow regulating devices.

Bei der weiteren Abwandlung der Denitrierungsvorrichtung nach Fig. 11 sind zwei grundsätzliche Denitrierungsvorrichtungen 3' der Art gemäß Fig. 7 und 8 parallel zueinander angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind beispielsweise zwei grundsätzliche Vorrichtungen 3' nach Fig. 7 in Verbindung mit darin angeordneten, verschieden dicken Katalysatorabschnitten 141 und 142 für die Umsetzung von SO2 zu 503 vorgesehen, deren Gesamt-Gaskontaktfläche für SO2/ 503-Umsetzung durch Regulierung der Abgas-Strämungsmengen durch die betreffenden Vorrichtungen 3' mittels an deren Auslässen vorgesehenen Klappen 18 und 19 eingestellt werden kann. Dabei brauchen nicht in jedem Fall zwei Denitrierungsvorrichtungen 3' vorgesehen zu sein, vielmehr reicht eine einzige Vorrichtung aus, sofern diese mit Einrichtungen zur Verteilung des Abgases auf getrennte Katalysatorabschnitte 141 und 142 mit unterschiedlichem So2/SO3-Umsetzvermögen und mit Einrichtungen zur Änderung des Verhältnisses der verteilten Abgasmengen auf die Katalysatorabschnitte 141 und 142 versehen ist.In the further modification of the denitration device according to Fig. 11 are two basic denitration devices 3 'of the type shown in FIGS 8 arranged parallel to each other. In this embodiment, for example two basic devices 3 'according to FIG. 7 in connection with arranged therein, catalyst sections of different thicknesses 141 and 142 for the Implementation of SO2 to 503 planned, their total gas contact area for SO2 / 503 implementation by regulating the amount of exhaust gas flow through the devices concerned 3 'can be adjusted by means of flaps 18 and 19 provided at their outlets can. Two denitration devices 3 'need not be provided in every case to be, rather a single device is sufficient, provided that it has facilities for distributing the exhaust gas to separate catalyst sections 141 and 142 with different So2 / SO3 conversion capacity and with facilities for changing the ratio of distributed amounts of exhaust gas to the catalyst sections 141 and 142 is provided.

Fig. 12 zeigt eine weitere Abwandlung der Konstruktion nach Fig. 10, wobei Fig. 12A eine schematische Gesamtdarstellung ist und Fig. 12B eine detaillierte Teilansicht eines Katalysators 14 zeigt. Der Katalysator 14 ist dabei in Form mehrerer Platten ausgebildet, wobei jeweils zwei Abschirmplatten 20 so an jeder Katalysatorplatte 14 montiert sind, daß sie frei in Richtung der Pfeile (Fig. 12B) verschiebbar sind und die Gaskontaktfläche der Katalysatorplatten 14 durch Verschiebung der betreffenden Abschirmplatten 20 änderbar ist.FIG. 12 shows a further modification of the construction according to FIG. 10, wherein FIG. 12A is an overall schematic illustration and FIG. 12B is a detailed illustration Partial view of a catalytic converter 14 shows. The catalyst 14 is in the form of several Plates formed, with two shielding plates 20 so on each catalyst plate 14 are mounted so that they are freely displaceable in the direction of the arrows (Fig. 12B) and the gas contact surface of the catalyst plates 14 by displacement of the respective Shielding plates 20 can be changed.

Fig. 13 verdeutlicht eine Möglichkeit zur Einstellung der Gaskontaktfläche eines Katalysators 14, der zickzackförmig ausgebildet ist. Dabei sind an dem zickzackförmigen Katalysator 14 Klappen 21 montiert; durch Schließen dieser Klappen können die Strömungsmengen an den anderen Abschnitten vergrößert werden, so daß die Gaskontaktfläche verkleinert wird.13 illustrates one possibility for setting the gas contact surface a catalyst 14 formed in a zigzag shape. Here are the zigzag Catalytic converter 14 flaps 21 mounted; by closing these flaps, the flow rates are enlarged at the other sections so that the gas contact area is reduced will.

Selbstverständlich sind dem Fachmann verschiedene weitere Änderungen und Abwandlungen der vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.Various other changes are obvious to those skilled in the art and modifications of the embodiments illustrated and described above possible without departing from the scope of the invention.

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Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for the treatment of exhaust gases by means of one based on a dry catalytic reduction process working denitration device and one with the interposition of a heat exchanger the electrical dust collector or separator downstream of the denitration device, in that there is a catalyst in the denitration device is used, which is able to reduce both NOx and convert S02 to S03, and that in the denitration device by adjusting the gas contact area of the Catalyst for preventing the counterionization phenomenon in the dust collector required amount of S03 is generated.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, with one based on a catalytic dry reduction process Denitration device, a heat exchanger downstream of the denitration device and an electrical dust collector or separator connected downstream of this, thereby G It is not noted that there is a catalyst in the denitration device is provided that is able to reduce both NOx and convert S02 to S03, and that the denitration device has means for adjusting the gas contact area of the catalyst.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the catalytic converter is arranged transversely to the direction of flow of the exhaust gas comprises a single layer of a catalyst that both reduce NOx as well S02 can convert to S03, and that the device for setting the gas contact surface of the catalyst means for the variable removal and supply of catalyst from the and to the layer.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the catalytic converter is two separate, arranged transversely to the flow direction of the exhaust gas Includes catalyst layers, one of which to reduce NOx and the other to reduce SO able to implement S03.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the device for adjusting the gas contact area of the catalyst means for diverting the exhaust gas flow via one parallel to the flow path through the second Layer lying flow path with low flow resistance and means for Has change in the flow resistance of this second flow path.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the flow path with low flow resistance a number of the has openings penetrating through the second layer.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the means for changing the flow resistance in the relevant openings arranged flaps or the like, with the help of which the resistance of the Flow through these openings is changeable.

8. The device according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that, the second layer is arranged several transversely to the direction of the exhaust gas flow Has plates of a catalyst for the conversion of 502 to 503 and that the Device for adjusting the gas contact surface of the catalytic converter in pairs has shielding plates arranged on opposite sides of each catalyst plate, those used to change the free surface area of each catalyst plate free over their surfaces can be moved away.

9. The device according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the second layer consists of a zigzag plate of a catalyst to convert 502 to 503 and that the device for setting the Gas contact surface of the catalyst in front of the recessed sections of the zigzag Plate arranged flaps or the like comprises.

10. The device according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that two denitration devices with each different S02 / SO3 implementation capabilities are connected in parallel with each other and that the facility means for variable distribution for adjusting the gas contact surface of the catalytic converter of the exhaust gas flow through the two denitration devices.

11. The device according to claim 10, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the distribution means in the relevant, parallel-connected flow paths arranged flaps or the like.

12. The device according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the second layer has two sections, each with a different S02 / S03 conversion capacity and that the device for adjusting the gas contact area of the catalyst Means for the variable distribution of that which has passed through the first layer Comprises exhaust gas on the relevant portions of the second layer.