DE2948305C2

DE2948305C2 - Verfahren zum trockenen Reinigen von quecksilberhaltigen Gasen, insbesondere Abgasen, thermischer Prozesse

Info

Publication number: DE2948305C2
Application number: DE19792948305
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Deutsche Kommunal-Anlagen Miete 8000 Muenchen De GmbH
Current assignee: Deutsche Kommunal-Anlagen Miete 8000 Muenchen De GmbH
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1985-01-10
Also published as: DE2948305A1

Description

durch gekennzeichnet, daß bereits amalgamierte 20 brennungsanlagen. Werden die Abgase nicht naß gerei-Metalle oder Legierungen eingesetzt werden. nigt, so wird das hochgiftige Quecksilber in die Atmo

sphäre ausgestoßen. 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.

Aus der US-PS 31 93 987 ist bereits bekannt, den in Gasen enthaltenen Quecksilberdampf durch trockene Reinigung unter Einsatz amalgamierbarer Metalle daraus zu entfernen. Bei diesem Verfahren wird zur Entfernung des Quecksilberdampfes Aktivkohle eingesetzt, die mit amalgamierbaren Metallen imprägniert ist. Dieses Verfahren eignet sich zwar für die Reinigung von

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Umsetzung des Quecksilbers mit den Amalgam-bildenden Metallen oder Legierungen im Temperaturbereich von 50—300° C durchgeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feinverteilten Amalgam-bildenden Metalle oder Legierungen zusammen mit feinverteilten saure oder basische Schadstoffe bindenden Reagenzien in das Gas eingebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Amalgam-bildenden Metalle oder

Legierungen zusammen mit basischen Stoffen in die 35 quecksilberhaltiger Luft, quecksilberhaltigem Sauer-Gase eingebracht werden. stoff-, Kohlendioxid-, Stickstoff- oder Sauerstoffgas, für

- - · - ■ die Reinigung von quecksilberhaltigen Abgasen aus

thermischen Prozessen (Verbrennungs- und Pyrolyseprozessen) ist es jedoch nicht geeignet Die Abgase aus diesen thermischen Prozessen enthalten nämlich neben den Bestandteilen Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid noch wechselnde Mengen an Wasserdampf, Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und weitere kondensierbare schwefelhaltige und sonstige organische Verbindungen, was zur Folge hat, daß diese zuletztgenannten Bestandteile der quecksilberhaltigen Abgase von thermischen Prozessen auf der Oberfläche der Aktivkohle ge-

7. Vertahren nach den Ansprüchen 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Amalgam-bildenden Metalle oder Legierungen in den heißen Gasstrom nach der Zwischenschaltung von Reinigungsfiltern eingebracht werden.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Amalgam-bildenden Metalle oder Legierungen in den nicht entstaubten Gasstrom eingebracht werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Amalgam-bildenden Metalle oder Legierungen in das von sauren Schadstoffen gereinigte Gas eingebracht werden.

genüber dem zu entfernenden Quecksilber vevorzugt 50 adsorbiert werden, so daß die Aktivkohleoberfläche für die Adsorption von Quecksilber nur noch in sehr beschränktem Umfange oder überhaupt nicht mehr zur Verfugung steht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum trockenen Auch ist es in diesem Falle dann nicht mehr möglich,

Re^;nigen von quecksilberhaltigen Gasen unter Einsatz 55 die mit dem amalgamierbaren Metall imprägnierte Ak-Amalgam-bildender Metalle. tivkohle auf die in der US-PS 31 93 987 angegebene

i idill P d Rh Weise durch einfaches Erhitzen zu regenerieren, so daß

Bei zahlreichen industriellen Prozessen werden Rohstoffe oder auch Abfallstoffe auf höhere Temperaturen gebracht und Gase produziert, die in die Atmosphäre äbpcgeben werden. Diese Stoffe enthalten oft nach· we^sbare 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 das bei der Durchführung des bekannten Verfahrens eingesetzte Adsorptionsmittel häufig ausgetauscht wer-

so den muß, abgesehen davon, daß auch die Herstellung dieses Adsorptionsmittel technisch relativ aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung war es, dieses bekannte Verfahren zur trockenen Reinigung von quecksilberhaltigen Gasen unter Einsatz Amalgam-bildender Metalle dahingehend weiterzuentwickeln, daß es auch auf die Entfernung des unerwünschten hochgiftigen Quecksilbers aus den Abgasen thermischer Prozesse, in denen es

zusammen mit den oben genannten Komponenten vorliegt, angewendet werden kann.

Diese Aufgabe wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen von quecksilberhaltigen Gasen, insbesondere von Abgasen thermischer Prozesse, mit Amalgam-bildenden MetallenTdadurch gekenn-T 1st zeichneüpaß Gas bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes mit den Metallen als Festbett aus Spänen, Wolle oder Geflechten oder als Wirbelbett kontaktiert wird oder daß die Metalle in Pulverform in das Gas eingefallen werden.

Als Amalgam-bildende Metalle und Legierungen kommen all 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 snäglich, bereits amalgierte Metalle oder Legierungen einzusetzen. Bereits amalgierte Metalle oder Legierungen können unter Umständen die Aufnahme von Quecksilber aus dem Gasraum in die Metalle oder Legierungen erleichtern.

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 Amalgam-bildenden Legierungen und/oder Metallen erfolgt. Die Temperaturen sollen jedoch nicht so hoch sein, daß Quecksilber aus den Ama'gamen In Dampfform wieder austritt

Bevorzugt werden Temperatur .n im Bereich von 50—300⁰C, vorzugsweise im Bereich von 60—200⁰C.

Die Zugabe der Amalgam-bildenden 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 Gasraum zu bewerkstelligen sind, mit den weiteren Additiven.

Zum Beispiel ist es möglich, die Amalgam-bildenden 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 Amalgam-bildenden Metalle aufzunehmen.

Die bei den Reaktionen entstehenden Reaktionsprodukte können dann an einem gemeinsamen Abscheideteil abgeschieden werden. Werden die Amalgam-bildenden Substanzen in fester Form eingebracht, so kann dies in Form von Filtern aus Spänen, Wollen, Geflechten, Gittern und dgl. erfolgen, die nach Erschöpfung der Quecksilberaufnahmekapazität aus den Gasern entfernt und durch neue unverbrauchte Filter ersetzt werden.

Die Umsetzung des dampfförmigen Quecksilbers mit den Amalgam-bildenden 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.

Das Verfahren dient der Reinigung von Abgasen thermischer Prozesse, insbesondere von Verbrennungsund Pyrolyseverfahren. Von den Verbrennungsprozessen ist die Verbrennung von Kohle und Abfall besonders zu erwähnen, von den Pyrolyseverfahren die Verfahren zur Pyrolyse von Hausmüll und Industrieabfällen.

+ . , , Ausführungsbeispiel

gelost, das

In einem außen beheizten Pyrolysereaktor wird Hausmüll bei einer Temperatur von 300—400^CC zersetzt Das entstehende Pyrolysegas enthält ne^en den

üblichen Pyrolysekomponenten Kohlenmonoxyd, Wasserstoff, Methan, höhere Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und Wasserdampf auch noch Quecksilber in Dampfform. Pro m³ ist 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

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von quecksilberhaltigen Gasen, insbesondere von Abgasen thermischer Prozesse, mit Amalgam-bildenden Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes mit den Metallen als Festbett aus Spänen, Wolle oder Geflechten, oder als Wirbelbett kontaktiert wird oder daß die Metalle in Pulverform in das Gas eingeblasen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Amalgam-bildende 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 den Ansprüchen 1 und 2, da-

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 Abgas gelangt Es ent-

steht damit ein Abgas, das mit Quecksilber als Schadstoff in der Höhe von 0,8 mg pro m³ 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 Abgas und

wird, falls keine nasse Reinigung eingeschaltet wird, direkt in die Atmosphäre ausgestoßen. Wird das Abgas noch gereinigt, dann treten wieder die Vergiftungsp-obleme des Abwassers auf.
Entsprechendes gilt für die Abgasströme von Ver-

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