DE3018815C2

DE3018815C2 - Verfahren zum Konditionieren von Rauchgas für die Abscheidung des Flugstaubs im Elektroabscheider

Info

Publication number: DE3018815C2
Application number: DE19803018815
Authority: DE
Inventors: Christian von 6630 Saarlouis Oppel
Original assignee: VEREINIGTE SAAR-ELEKTRIZITAETS-AKTIENSGESELLSCHAFT 6600 SAARBRUECKEN DE
Current assignee: VEREINIGTE SAAR-ELEKTRIZITAETS-AKTIENSGESELLSCHAFT 6600 SAARBRUECKEN DE
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1986-04-17
Also published as: FR2482477A1; GB2075868B; FR2482477B1; DE3018815A1; GB2075868A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von Rauchgas für die Abscheidung des Flugstaubs im Elektroabscheider, bei dem im Rauchgas vorhandenes Schwefeldioxid durch Zuführung einer aktiven Sauerstoff abspähenden Verbindung zu dem Rauchgas zu Schwefeltrioxid aufoxidiert wsrd.

Die Abscheidung des Flugstaubs aus Rauchgasen im Elektroabscheider verlangt eine gewisse elektrische Leitfähigkeit der Flugstaubpartikel zumindest in einer Oberflächenschicht Die durch eine Sprühelektrode mit einer negativen Ladung versehenen Partikel können sonst die Ladung an den positiven Nisderschlagselektroden nicht abgeben, bleiben daher, statt beim Klopfen abzufallen, daran hängen und bilden schließlich eine Verkrustung, die das elektrische Feld des Abscheiders und damit seine Wirksamkeit beeinträchtigt.

Die genannte Konditionierung schafft die erforderliche Leitfähigkeit. Das Schwefeltrioxid setzt sich mit im Rauchgas vorhandenem Wasserdampf in Schwefelsäure um. und diese bildet an der Oberfläche der Staubpartikel aus Alkaiisilikaten, zürn Beispiel Alkalihydrogensulfat, das leitfähiger als die Alkalisilikate ist.

Das erwähnte Aufoxidieren von im Rauchgas vorhandenem Schwefeldioxid ist aus den deutschen Offenlegungsschriften 14 57 058, 14 5? 091. 14 57 093, 15 57 116 und 28 08 199 bekannt. Nacsi diesen Schriften wird durch verschiedenerlei Anwendung von Vanadinpentoxid oder Eisenoxiden als Katalysatoren das Schwefeldioxid mit gleichfalls in genügender Menge im Rauchgas vorhandenem Restsauerstoff zur Reaktion gebracht.

Für die praktische Anwendung sind diese Verfahren jedoch immer zu teuer geblieben. Es werden zu große Mengen des Katalysators verbraucht: Entweder wird der Katalysator von vornherein als verlorener Katalysator in Form von Staub zugegeben, oder er wird in Form eines Katalysatorbettes angewandt, das bald durch den Flugstaub verschmutzt und unbrauchbar wird.

Ferner bekannt ist aus der US-Patentschrift 28 41 242 das eingangs erwähnte Verfahren, dem Rauchgas Ozon zuzuführen. Dieses zerfällt in aktiven Sauerstoff, der das SO₂ auch ohne Katalysator zu SO3 aufzuoxidieren imstande ist. Auch dieses Verfahren ist jedoch zu teuer und darüber hinaus wegen der Instabilität des Ozons nicht befriedigend zu steuern, Es konnte sich nicht einführen.

Schließlich ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 32 755 ein Konditionieren von Abgasen, insbesondere aus Dreh- und Rostöfen der Zementindustrie, durch Einführen von Alkaliverbindungen bekannt. Im einzelnen angegeben ist das Einführen einer wäßrigen Lösung von K₂SO₄, Na₂SO₄, KCI oder NaCl in einer Menge entsprechend 0,05 bis 2% Na₂O oder K₂O bezogen auf die Staubmenge.

Dieses Verfahren dürfte für die Rauchgase von Feuerungsanlagen höchstens bedingt anwendbar sein, zumal hier, abgesehen von den nicht unerheblichen Kosten, Flugstäube entstehen können, die wegen der Alkalisalze nicht mehr weiterverwendet werden können.

Üblich zum Konditionieren von Rauchgasen ist das Verfahren, Schwefeltrioxid einzuleiten, das in einer gesonderten Anlage aus Schwefel oder Schwefeldioxid hergestellt oder auch fertig bezogen wird.

Dieses Verfahren ist ebenfalls mit erheblichen Kosten verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rauchgase mit geringerem Aufwand für die Abscheidung des Flugstaubs im Elektroabscheider zu konditionieren.

Die Erfindung greift zu diesem Zweck das eingangs bezeichnete Verfahren heraus und sieht vor, daß dem Rauchgas Wasserstoffperoid und/oder ei.11 AJkaliperoxid in wäßriger Lösung zugeführt wird.

Die Explosionsgefahr, die das Wasserstoffperoxid zu

einer an sich nur mit Vorsicht zu gebrauchenden Verbindung macht, verliert sich in der wäßrigen Lösung. Diese kommt zwar als solche nicht zur Wirkung; sie spaltet keinen aktiven Sauerstoff ab. Sie verdampft aber im Rauchgas und setzt dann das Wasserstoffperoxid frei, wobei es in äußerst feiner und gleichmäßiger Verteilung in das Rauchgas gelangt, erstens aufgrund der Versprühung mit dem größeren Volumen der Lösung und zweitens infolge der sich immerhin über ein gewisse Zeitspanne verteilenden Verdampfung der Sprühtröpfchen. Zudem ist eine absolut zuverlässige, nicht durch unkontrollierten Zerfall vor der Einführung in das Rauchgas beeinträchtigte Dosierung möglich. Der Konzentrationsbereich des Wasserstoffperoxids in der wäßrigen Lösung ist nach unten im Prinzip nicht begrenzt.

Eine gewisse Grenze nach oben liegt darin, das Wasserstoffperoxidiösungen mit einer Konzentration des Wasserstoffperoxids über 75% explosiv sind. Wäßrige Lösung von Wasserstoffperoxid, das im Gegensatz zu den Vanadinpentoxid-Katalysatoren aus unbegrenzt vorhandenen Elementen erzeugten werden kann, steht als Handelsprodukt vergleichsweise kostengünstig zur Verfügung. All dies gilt gleich oder ähnlich für Alkaliperoxide.
Gegenüber der Einleitung von fertigem Schwefeltrioxid bringt die Erfindung ferner den Vorteil, die Umwelt nicht zusätzlich mit Schwefeldioxid zu belasten, das bei Rückführung des Flugstaubs zur Einschmelzung in die Verbrennung aus dem au^f den Staubpartikeln erzeugten Alkalihydrogensulfat entsteht.

Im folgenden sei als Ausführungsbeispiel kurz ein konkreter Anwendungsfall beschrieben:

Eine Elektroaoscheiderhälfte eines Kraftwerkblocks sei für eine Rauchgasmenge von 195 00OmVh ausgelegt. Der in dem Rauchgas enthaltene Flugstaub verlangt erfahrungsgemäß eine Konditionierung mit 5 bis 25 Vppm SO₃, das heißt 975 bis 4875 I/h. Zur Erzeugung dieser Menge sind nach stöchiometrischer Rechnung 1418 bis 7403 g H₂O₂ erforderlich, das heißt 435 bis 21,77 l/h einer als Handelsprodukt erhältlichen 34%-igen wäßrigen Lösung, die hier verwendet werden ■soll.

Die Lösung wird in den zum Elektroabscheider führenden Rauchgaskanal eingedüst mittels bekannter Preßluft-Zerstäuberdüsen mit einer Leistung von 1,2 bis 1,6 l/h; vier bis vierzehn solcher Düsen werden also benötigt. Es seien elf Düsen auf einem Querschnitt des 4,5 m breiten und 1,4 m hohen Kanals nebeneinander, jedoch abwechselnd in 0,4 m und in 1 m Abstand von

der Kanaldecke, eingebaut

Ohne Veränderung der Düsenzahl bieten sich Einstellmöglfchkeiten durch Änderung der Lösungskonzentration und der eingedüsten Lösungsmenge.

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Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Konditionieren von Rauchgas für die Abscheidung des Flugstaubs im Elektroabscheider, bei dem im Rauchgas vorhandenes Schwefeldioxid durch Zuführung einer aktiven Sauerstoff abspaltenden Verbindung zu dem Rauchgas zu Schwefeltrioxid aufoxidiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoffperoxid und/oder ein Alkaliperoxid in wäßriger Lösung zugeführt wird.