DE2948305A1

DE2948305A1 - Verfahren zur trockenen reinigung von quecksilberhaltigen gasen, insbesondere abgasen, thermischer prozesse

Info

Publication number: DE2948305A1
Application number: DE19792948305
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Deutsche Kommunal Anlagen Miete GmbH
Current assignee: Deutsche Kommunal Anlagen Miete GmbH
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2948305C2

Description

Verfahren zur trockenen Reinigung von quecksilberhaltigen Gasen, insbe-
sondere Abgasen, thermischer Prozesse Bei zahlreichen industriellen Prozessen werden Rohstoffe oder auch Abfallstoffe auf höhere Temperaturen gebracht und Gase produziert, die in die Atmosphäre abgegeben werden. Diese Stoffe enthalten oft nachweisbare Mengen Quecksilber. Durch die Anwendung der hohen Temperaturen wird das leicht flüchtige Quecksilber in Dampfform überführt und verbleibt in den bei den thermischen Prozessen entstehenden Gasen oder Abgasen. Bekannte thermische Prozesse, bei denen das in geringer Menge im Ausgangsmaterial vorhandene Quecksilber in den Gasraum übertritt, sind Verbrennungsprozesse, z. B. Verbrennung von Abfällen oder Kohle und Pyrolyseprozesse, z. B. Pyrolyse von Abfällen oder Kohle. So enthält z. B. eine Tonne Hausmüll 4 Gramm Quecksilber, das bei der Verbrennung des Hausmülls vollständig in das Abga s gelangt. Es entsteht damit ein Abgas, das mit Quecksilber als Schadstoff in der Höhe von 0, 8 mg 3 pro m belastet ist.
Entsprechendes gilt für die Pyrolyseprozesse, bei denen das Quecksilber ebenfalls in das Pyrolysegas, ein Gemisch aus Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Kohlenwasserstoffen, Methan und sauren Schadstoffen, gelangt.
Bei der nassen Reinigung gelangt das Quecksilber in das Abwasser und verursacht dort als hochgiftige Substanz entsprechende Probleme. Wird das Pyrolysegas verbrannt, so gelangt das Quecksilber in das Abgasund wird, falls keine nasse Reinigung eingeschaltet wird, direkt in die Atmosphäre ausgestoßen. Wird das Abgas noch gereinigt, dann treten wieder die Vergiftungsprobleme des Abwassers auf.
Entsprechendes gilt für die Abgasströme von Verbrennungsanlagen. Werden die Abgase nicht naß gereinigt, so wird das hochgiftige Quecksilber in die Atmosphäre ausgest oßen. Wird die Naßwäsche dazwischengeschaltet, dann kommt es zu den bereits besprochenen Gewässerproblemen.
Es ist damit ersichtlich, daß der Quecksilberausstoß bei thermischen Prozessen ein erhebliches Umweltproblem darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu schaffen, das der Abscheidung von Quecksilber aus den Gasen und Abgasen thermischer Prozesse dient.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.
Als amalgambildende Metalle und Legierungen kommen alle die Elemente und Legierungen in Frage, die mit Quecksilber reagieren. Es sind dies insbesondere Zinn, Zink, Blei, Gold, Uran, Silber, Cadmium, Kupfer und Kupferlegierungen, wie Messing und Bronze. Diese Metalle können in elementarer Form eingesetzt werden oder auch in Form von Verbindungen, die sich bei den angewandten Reaktionstemperaturen in Metalle zersetzen.
Es ist auch möglich, bereits amalgierte Metalle oder Legierungen ein zu setzen. Bereits amalgierte Metalle oder Legierungen können unter Umständen die Aufnahme von Quecksilber aus dem Gasraum in die Metalle oder Legierungen erleichtern. Die Metalle oder Legierungen können in Form von feinverteiltem Pulver eingesetzt werden. Andererseits ist es auch möglich, die amalgambildenden Metalle und Legierungen in Form von Spänen, Wolle, Geflechten oder Wirbelschichten in den Reaktionsraum einzubringen. In diesem Fall bilden die amalgambildenden Substanzen feste Schichten, die vom quecksilberhaltigem Gas durchströmt werden.
Die amalgambildenden Metalle und Legierungen können auch auf porösen Trägern aufgetragen sein, die der Oberflächenvergrößerung dienen. Zu erwähnen sind als poröse Träger Kieselgel und Aluminiumoxyd.
Die Zugabe der amalgambildenden Metalle oder Legierungen kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Werden Pulver eingesetzt, so ist es zweckmäßig,dieses in den Gasstrom einzublasen. Dies kann für sich allein erfolgen oder, falls noch andere Umsetzungen im G asraum zu bewerkstelligen sind, mit den weiteren Additiven.
Z. B. ist es möglich, die amalgambildenden Substanzen zusammen mit Kalkhydrat in den heißen Abgasstrom, der aus Verbrennungsanlagen kommt, einzublasen, um die sauren Schadstoffe an das Kalkhydrat zu binden und das Quecksilber in die amalgambildenden Metalle aufzunehmen.
Die bei den Reaktionen entstehenden Reaktionsprodukte können dann an einem gemeinsamen Abscheideteil abgeschieden werden. Werden die amalgambildenden Substanzen in festem Form eingebracht, so kann dies in Form von Filtern aus Spänen, Wollen, Geflechten, Gittern und dgl.
erfolgen, die nach Erschöpfung der Que cks ilberaufnahmekapazität aus den Gasen entfernt und durch neue unverbrauchte Filter ersetzt werden.
Die Umsetzung des dampfförmigen Quecksilbers mit den amalgambildenden Metallen und/oder Legierungen kann an verschiedenen Orten des Gasstromes erfolgen. Eine Zugabe ist sowohl direkt nach dem Ort des Entstehens der heißen Gase oder Abgase oder auch nach dazwischengeschalteten Reinigungsstufen, wie z. B. Elektrofiltern oder Gewebefiltern möglich.
Die Umsetzung soll bei so hohen Temperaturen erfolgen, daß der Taupunkt des Gases oder des Abgases, falls es wasserhaltig ist, nicht unterschritten wird.
Bevorzugt werden Temperaturen, bei denen eine rasche Umsetzung von Quecksilber mit den amalgambildenden Legierungen und/oder Metallen erfolgt. Die Temperaturen sollen jedoch nicht so hoch sein, daß Quecksilber aus den Amalgamen in Dampfform wieder austritt.
Bevorzugt werden Temperaturen im Bereich von 50 - 3000 C, vorzugs-0 weise im Bereich von 60 - 200 C.
Ausführungsbeispiel In einem außen beheizten Pyrolysereaktor wird Hausmüll bei einer Temperatur von 300 - 4000 C zersetzt. Das entstehende Pyrolysegas enthält neben den üblichen Pyrolysekomponenten Kohlenmonoxyd, Wasserstoff, Methan, höhere Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und Wasserdampf auch noch Quecksilber in Dampfform. Pro mist mit einer Durchschnittsbelastung von 4 mg Quecksilber zu rechnen.
Weiterhin enthält das Pyrolysegas noch saure Schadstoffe, wie Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff und Schwefeldioxid. Die Verminderung des Gehaltes an sauren Schadstoffen geschieht dadurch, daß Kalkhydrat in den Gasstrom eingeblasen wird. Dem feinpulverigen Kalkhydrat wird noch Zinnpulver zur Umsetzung mit dampfförmigem Quecksilber beigegeben. Durch die Zugabe von Zinnpulver in den heißen Gasstrom kommt es zu einer erheblichen Verminderung des Quecksilbergehaltes des Pyrolysegases.

Claims

Verfahren zur trockenen Reinigung von quecksilberhaltigen Gasen, insbesondere Abgasen, thermischer Prozesse Patentansprüche: 1. Verfahren zur trockenen Reinigung von quec'csilberhaltigen Gasen, insbesondere Abgasen, thermischer Prozesse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung des Quecksilbers aus den Gasen die Gase mit Metallen und/oder Legierungen behandelt werden, die mit dem Quecksilber Amalgame bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a du r c h gek e n n z ei c h ne t, daß als amalgambildende Metalle eines oder mehrere der Metalle Zinn, Zink, Kupfer, Blei, Cadmium, Uran, Silber, Gold und/oder Kupferlegierungen, wie Messing oder Bronze, eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die amalgambildenden Metalle als Festbett aus Spänen, Wolle oder Geflechten oder auch als Wirbelschichten eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die amalgambildenden Metalle in Pulverform in das Gas eingeblasen und dort zur Reaktion mit Quecksilber gebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die amalgambildenden Metalle oder Legierungen auf Trägersubstanzen aufgebracht werden, die zu einer Oberflächenvergrößerung der amalgambildenden Metalle oder Legierungen dienen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, dadurch gek e n n z e i c h n e t, daß die amalgambildenden Metalle bzw. Legierungen zusammen mit Reagenzien, die zur Bindung von sauren oder basischen Schadstoffen des Gases dienen, in das Gas eingebracht werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die feinverteilten amalgambildenden Metalle oder Legierungen zusammen mit feinverteilten basischen Stoffen in die Gase eingebracht werden, wobei die basischen Stoffe zur Bindung saurer Schadstoffe dienen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die amalgambildenden Metalle oder Legierungen in den heißen Gasstrom nach der Zwischenschaltung von Reinigungsfiltern eingebracht werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die amalgambildenden Metalle oder Legierungen in den nichtentstaubten Gasstrom eingebracht werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die amalgambildenden Metalle oder Legierungen in das von sauren Schadstoffen weitestgehend gereinigte Gas eingebracht werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bereits amalgierte Metalle oder Legierungen eingesetzt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung von Quecksilber mit den amalgambildenden Metallen oder Legierungen bei Temperaturen oberhalb des Taupunktes des Gases durchgeführt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung des Quecksilbers mit den amalgambildenden Metallen oder Legierungen im Temperaturbereich von 50 - 3000 C, vorzugsweise 60 - 2000 C durchgeführt wird.