DE3338411A1

DE3338411A1 - Verfahren zum entfernen von gasfoermigen kohlenwasserstoffen aus gasen, insbesondere aus rauchgasen

Info

Publication number: DE3338411A1
Application number: DE19833338411
Authority: DE
Inventors: Willi Prof. Dr. 2903 Bad Zwischenahn-Denikhorst Dalhoff; Bernhard 2732 Sittensen Flucke
Original assignee: OLTMANNS ZIEGEL und KUNSTSTOFFE GmbH
Current assignee: OLTMANNS ZIEGEL und KUNSTSTOFFE GmbH
Priority date: 1983-10-22
Filing date: 1983-10-22
Publication date: 1985-05-02
Also published as: DE3338411C2

Description

Verfahren zum Entfernen von gasförmigen
Kohlenwasserstoffen aus Gasen, insbesonclere aus Rauchgasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus Gasen, insbesondere aus Rauchgasen beim Brennen von Tonwaren.
Es ist bekannt, zur Herstellung von porosierten Ziegeln Polystyrolkügelchen zu verwenden, die bein Brennen zu einer intensiven Porosierung führen. Beim Brennen werden jedoch Kohlenwasserstoffe frei, in erster Linie Benzol und Styrol, die mit den Rauchgasen ins Freie gelangen, falls sie nicht herausgefiltert werden.
Es ist zwar denkbar, zweck Ausfilte@ung der Kohle@wasserstoffe die Rauchgase nach einer Reinigung ta in einer Trockensorptionsanlage mit nachgeschalteten Feststoffiltern über Aktivkohle zu leiten, um auf diese Weise die Kohlenwasserstoff-Verbindungen zu adsorbieren. Aktivkohle ist jedoch sehr kostspielig. Ferner erfordert die Regenerierung von Aktivkohle einen erheblichen Kostenaufwand, vor allem für die Nachverbrennung der Kohlenwasserstoffe.
Beim Brennen von Tonwaren werden unter anderem Halogene, wie Fluor und Chlor, sowie andere Schadstoffe frei. Es ist bekannt, in die beim Brennen entstehenden Rauchgase Kalkhydratstaub zu blasen, der die Halogene sowie SO, bindet. Der Staub wird entweder in die Atmosphäre geblasen oder in einem Stoffilter abgeschieden. Eine weitere Möglichkeit, die oben erwähnten Schadstoffe zu binden, besteht im Einsatz eines Schüttschichtfilters mit Kalksteinsplit als Filtermittel.
Mit den bekannten Vorrichtuiigen lassen sich jedoch keine Kohlenwasserstoffe binden.
Der Erfindung liegt die Aufhabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Kohlenzasserstoffen aus Gasen, insbesondere aus Rauchgasen beim Brennen von Tonwaren, anzugeben, das mit wirtschaftlichen Mitteln durchführbar ist und zu keinen schadstoffhaltigen Abfallprodukten führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rauchgas durch ein wanderndes Filterbett aus feinkörnigem Braunkohlenkoks geleitet wird.
Feines Granulat aus Braunkohlenkoks hat zwar eine geringere spezifische Oberfläche als Aktivkohle, ist jedoch gleichwohl hervorragend geeignet, eine ausreichende Menge an Kohlenwasserstoffen zu adsorbieren. Braunkohlenkoksgranulat ist mit relativ geringen Kosten herzustellen und wird als Brennstoff oder Reduktionsmittel bei zahlreichen industriellen Prozessen eingesetzt. Das wandernde Filterbett kann als Schüttschichtfilter verwirklicht werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung das gesättigte Koksgranulat in die Brennzone eines Tunnelofens für das Brennen von Tongut geleitet wird. Auf diese Weise werden die adsorbierten Kohlenwasserstoffe rückstandslos verbrannt. Der Koks trägt überdies dazu bei, den Brenngasaufwand zu reduzieren.
Die Adsorptionsfähigkeit ist bekanntlich von der Temperatur abhängig. Sie sinkt mit steigender Temperatur. Es ist daner nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn das Rauchgas vor dem Koksfilterbett durch einen Wärmetauscher geleitet wird. Der Wärmetauscher setzt die Rauchgasteaperatur merklich herab und verbessert mithin das Adsorptionsvermögen im Koksfilterbett. Die Wärmerückgewinnung im Wärmetauscher kann etwa zur Vorwärmung der Brenngase dienen und verringert damit den Energieaufwand.
Um ein Korrodieren und Zusetzen des Wärmetauschers zu vermeiden, wird erfindungsgemäß ein Absorber für andere Schadstoffe im Rauchgas dem Wärmetauscher vorgeschaltet.
Er kann z.B. zur Ausscheidung von Halogenen und/oder SO, dienen, welche Schadgase z.B. beim Brennen von Tongut entstehen. Der Absorber kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Schüttschichtfilter sein mit Kalksteinsplit als Sorptionsmittel, das durch Schälen oder dergleichen regeneriert wird. Naturgemäß kann Kalkhydrat auch in anderer Form zur Bindung der Schadstoffe herangezogen werden. Staubförmiges Kalkhydrat hätte jedoch den Nachteil, daß es den Koksfilter zusetzen würde, wenn der Staub nicht vorher ausgeschieden werden würde. Dieser Nachteil tritt bei einem Schüttschichtfilter mit regenerierbarem Kalksteinsplit nicht auf.
Das Vorschalten eines derartigen Absorbers vor den Wärmetauscher hat den Vorteil, daß er durch weitgehende Bindung von Säuren eine Säuretaupunkterniedrigung verursacht. Die Temperatur des Rauchgases kann mithin auf einen niedrigen Wert gebracht werden - was der Kohlenwasserstoffadsorption zugute kommt -, ohne daß es zur Säurekondensation kommt.
Eine alternative Möglichkeit zur Verwendung des "verbrauchten" Koks besteht erfindungsgemäß darin, ihn der aufbereiteten Tonmasse zuzusetzen. Durch Zugabe von feinkörnigem Koks zu der aufbereiteten Tonmasse kann eine Porosierung des Scherbens erzielt werden. Gleichzeitig läßt sich bei geeigneter Temperatur und Rauchgasführung eine Einsparung an Brenngas erreichen. Außerdem kann die erforderliche Menge an verschäumtem Polystyrol herabgesetzt werden, so daß auch weniger Kohlenwasserstoffabgase entstehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert die Abgabe von Kohlenwasserstoffen mit Rauchgasen in die Atmosphäre in wirtschaftlich vertretbarer Weise. Der Energiemehraufwand im Verhältnis zu dem normalen Energieaufwand ist außerordentlich gering. Auch die apparativen Vorkehrungen halten sich im Hinblick auf den Aufwand in Grenzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in einem Fließschema den möglichen Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einem Tunnelofen.
Ein an sich bekannter Tunnelofen 10 wird in bekannter Weise mit Ziegeirohlingen beschickt, wobei die Transportrichtung durch den Pfeil 11 angedeutet ist. Die Strömung des Brenngases, angedeutet durch Pfeil 12, ist dementsprechend entgegengesetzt gerichtet. Die Brennzone befindet sich üblicherweise in der Mitte des Tunnelofens und ist mit 13 bezeichnet.
Ein Schüttschichtfilter 14 enthält Kalksteinsplitt als Filtermaterial. Verbrauchtes oder gesattigtes Filtermaterial wird an der Unterseite des Schüttschichtfilters 14 in eine, eine Schnecke enthaltende Schältrommel 15 geleitet, in der eine Oberflächenschicht von den Kalksteinteilchen entfernt wird, die allein im wesentlichen den absorbierten Schadstoff enthält. Auf diese Weise regeneriertes Filtermaterial wird auf bekannte Weise über den Weg 16 am oberen Ende des Schüttschichtfilters 14 zurückgeführt. Es versteht sich, daß auch eine gewisse Menge von frischem Kalksteinsplit zugeführt werden muß, um eine gleichbleibende Filtermaterialmenge im Schüttschichtfilter 14 zu behalten. Mit Schadstoffen gesättigtes Material wird entlang 17 abgefüllt, wie etwa bei 18 dargestellt und in einer Deponie abgelagert.
Durch das Schüttschichtfilter werden die Rauchgase vom Tunnelofen 10 geschickt (siehe Line 19) zwecks Absorption z. B. von Halogenen, wie Fluor oder Chlor, aber auch von 503. Infolge weitgehender Bindung von Säureanteilen verursacht das Schüttschichtfilter 14 eine deutliche Herabsetzung des Säuretaupunktes.
Das gereinigte Gas wird über 20 einem Wärmetauscher 21 zugeführt, wo es merklichgekuhlt wird. Es gelangt über 22 zu einem weiteren Schüttschichtfilter 23, dessen Filterbett von feinkörnigem Braunkohlenkoks gebildet ist.
Das Koksgranulat dient zur Adsorption von gasförmigen Kohlenwasserstoffen, die sich noch im ansonsten weitgehend gereinigten Rauchgas befinden. Das gereinigte Gas tritt bei 24 aus und gelangt in den Kamin.
Das Koksgranulat befindet sich in einem Silo 25 oberhalb des Schüttschichtfilters 23 und gelangt mittels Schwerkraft in gesteuerter Weise in das Schüttschichtfilter 23. Verbrauchtes Koksgranulat wird über 26 nach unten entlassen.Es wird z.B. in die Brennzone 13 des Tunnelofens 10 eingetragen (siehe Pfeil 27). Zusätzlich oder alternativ kann es der aufbereiteten Tonmasse zugesetzt werden, um einen Porosierungseffekt zu bewirken (siehe Pfeil 28). Dabei ist das Koksgranulat bereits im Filter so feinkörnig, daß es ohne weitere Bearbeitung dem Ton zugemischt werden kann. Anderenfalls muß es zuvor auf ausreichende Korngröße klein gemahlen werden.
Beispiel für einen vorteilhaft anwendbaren Braunkohlenkoks: Korngröße: 4 bis 8 m spez. Oberfläche: ca 250 m2/g Heizwert: 29700 kJ/kg Aschegehalt in Gew.-%: 8 - 9,0 Wassergehalt in Gew.-%: ca 1,0 Flüchtige Bestandteile in Gew.-% ca 3,5

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Kohlenwasserw stoffen aus Gasen, insbesondere aus Rauchgasen beim Brennen von Tonwaren, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas durch ein wanderndes Filterbett aus feinkörnigem Braunkohlenkoks geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas vor dem Koksfilterbett durch einen Wärmetausches geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas vor dem Wärmetauscher durch einen Absorber für Halogene, Schwefeltrioxid oder andere Schadstoffe geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber ein Schüttschichtfilter ist mit Kalksteinsplit als Filtermaterial, das durch Schälen oder dergleichen regeneriert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verbrauchte Koksgranulat in die Brennzone eines Tunnelofens für das Brennen von Tongut geleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Herstellung stark poröser Tonwaren, insbesondere Ziegel, gesättigtes Koksgranulat der aufbereiteten Tonmasse zugesetzt wird.