DE3405447A1 - Process and apparatus for separating various finely divided and/or gaseous pollutants from flue gases by means of different additives - Google Patents

Process and apparatus for separating various finely divided and/or gaseous pollutants from flue gases by means of different additives

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Abstract

To separate finely divided pollutants from flue gases, in particular from refuse incineration plants, various additives are added to the flue gas, the particular pollutants present are bound by the appropriate additives or react with them. The loaded additives precipitate out or are removed by means of filters. For an economic use of the additives, the pollutant contents are measured in the flue gas and the feed of each additive is controlled via a desired value/actual value comparison. The actual values are measured by pollutant detectors which are arranged upstream of the controllable additive feeds in the direction of flow of the untreated or partially treated flue gases.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem ObetbegriffThe invention relates to a method according to the above term

des Anspruchs 1 sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.of claim 1 and an installation for carrying out this method.

Bezüglich der Emissionsgrenzwerte von industriellen Anlagen macht die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft <TA-L.uft) unterschiedliche Angaben, je nachdem für welchen Zweck die betreffende Anlage bestimmt ist. So darf beispielsweise die HCl-Konzentration im Abgas 10 mg/m3 nicht überschreiten1 wenn es sich um die Herstellung von Chlorwasserstoff aus Wasserstoff und Chlor handelt, während für die Verbrennung von Abfällen zur Zeit der Grenzwert bei 100 mg/m3 liegt (Summe an organischen Chlor-Verbindungen angegeben als Cl ) Je nachdem ist daher auch der zur Abgasreinigung erforderliche Aufwand unterschiedlich: während im einen Falle oft eine einfache Wasserwäsche genügt, muß im anderen Fall die Wäsche mehrstufig ausgelegt oder sogar eine alka-lische Abgaswäsche nachgeschaltet werden.Regarding the emission limit values of industrial plants makes the technical instructions for keeping the air clean <TA-L.uft) different Information, depending on the purpose for which the system in question is intended. So may For example, the HCl concentration in the exhaust gas does not exceed 10 mg / m31 if it concerns the production of hydrogen chloride from hydrogen and chlorine, while the limit value for the incineration of waste is currently 100 mg / m3 (Sum of organic chlorine compounds given as Cl) Depending on the situation, therefore The effort required for exhaust gas cleaning also varies: while in one If a simple water wash is often sufficient, in the other case the wash must be multi-stage designed or even an alkaline waste gas scrubbing system can be installed downstream.

In jüngster Zeit wurde die trockene Abscheidung luftfremder, gasförmiger Stoffe erheblich weiterentwickelt, und es steht zu erwarten, daß für bestimmte Feuerungsanlagen, insbesondere im Bereich der thermischen Abfallbeseitigung, die naß arbeitenden Verfahren durch trockene Abgasreinigungsver fahren verdrängt werden.In recent times, dry separation has become less air-polluting, more gaseous Substances have been significantly further developed, and it is to be expected that for certain combustion systems, especially in the field of thermal waste disposal, the wet-working processes be displaced by dry exhaust gas cleaning processes.

Aus der US-A-43 10 498 ist ein Verfahren zum Abscheiden von gasförmigen Schadstoffen tSO2, HF, HCl) aus Rauchgasen durch Einblasen von staubförmigen Additiven hinter dem Ofen in den Rauchgasstrom und anschließendes Abscheiden der mit Schadstoffen beladenen Additive bekannt, wobei man den Schadstoffgehalt im teilgereinigten Rauchgas mißt und durch Sollwert/ Istwert-Vergleich die Additivzufuhr regelt. Da in diesem Falle die meßstelle für den Schadstoffgehalt in Strömungsrichtung des Rauchgases nach der Additivzufuhr angeordnet ist, können kurzzeitige Konzentrationsspitzen nicht kompensiert werden, da die Konzentrationsspitze den Abscheider bereits durchlaufen hat, wenn die Meßstelle auf den hohen DleSwert anspricht.From US-A-43 10 498 a method for separating gaseous Pollutants (tSO2, HF, HCl) from flue gases by blowing in dust-like additives behind the furnace in the flue gas flow and subsequent separation of the pollutants loaded additives known, whereby the pollutant content in the partially cleaned flue gas measures and through setpoint / Actual value comparison regulates the additive feed. Since in this case the measuring point for the pollutant content in the direction of flow of the Flue gas is arranged after the additive feed, can cause short-term concentration peaks cannot be compensated because the concentration peak has already passed through the separator when the measuring point responds to the high DleS value.

Aus der DE-A 28 39 541 ist ein mehrstufiges Verfahren zum Abscheiden von gasförmigen SchadsLoffen aus Rauchgasen von Müllv#rbrennungsanlagen bekannt, wobei in den verschiedenen Stufen das Additiv eingeblasen und dazwischen mittels Zyklonabscheidern abgeschieden wird. Hierbei erfolgt die Zudosierung der Additive praktisch im Gegenstrom zur Rauchgasbewegung, so daß die Additive dort den größten Anreicherungsgrad aufweisen, wo auch die Rauchgase den größten Schadstoffgehalt besitzen; dadurch verhält sich das Reaktionsvermögen der in den verschiedenen Stufen zugegebenen Additive umgekehrt proportional zum Schadstoffgehalt der Rauchgase.DE-A 28 39 541 discloses a multi-stage process for deposition of gaseous pollutants known from flue gases from waste incineration plants, being blown in the additive in the various stages and means in between Cyclone separators is deposited. The additives are metered in here practically in countercurrent to the flue gas movement, so that the additives there are the greatest Show the degree of enrichment where the smoke gases contain the greatest amount of pollutants own; this is how the reactivity of the behaves in the various stages added additives inversely proportional to the pollutant content of the flue gases.

Aus der DE-A 29 34.109 ist ein zweistu figes Verfahren zur trockenen Behandlung von Abgasströmen in Abgasreinigunqssystemen bekannt, bei dem in der zweiten Reinigungsstufe eine Nachreinigung auf den Sollwert erfolgt. Wie dabei die Abstimmung auf den Sollwert erfolgen soll, bleibt in diesem Zusammenhang offen, so daß davon ausgegangen werden muß, daß hier in der zweiten Reinigungsstufe eine manuelle Ver-Stellung der Additivzugabe vorgenommen wird, falls der Schadstoffgehalt im Reingas den Sollwert übersteigt.From DE-A 29 34.109 a two-stage method for dry Treatment of exhaust gas flows in exhaust gas cleaning systems known in the second Cleaning stage, subsequent cleaning to the setpoint takes place. Like doing the voting to take place on the setpoint, remains open in this context, so that of it It must be assumed that here in the second cleaning stage a manual adjustment position the additive is added if the pollutant content in the clean gas exceeds the target value exceeds.

Die Rauchgase von Feuerungsanlagen, wie Müllverbrennungsanlagen oder kohle-oder schwerölbefeuerte Öfen enthalten im allgemeie ehrere Schadstoffe. Diese verschiedenen Schadstoffkomponenten werden zum Teil mit sehr unterschiedlichen Methoden eliminiert. Im Rauchgas enthaltene Festpartikel wie Staub oder Ruß können mit Filtern zurückgehalten werden, während gasförmige und feinverteilte Stoffe verschiedene aufwendige Absorptionsverfahren erfordern. So werden neben Naßabsorptionsverfahren und Trockenabsorptionsverfahren auch Elektrofilter verwendet. Bisherige Schadstoffabsorptionsanlagen erfordern, wenn sie verschiedene Schadstoffkomponenten eliminieren sollen, einen entsprechend großen technischen Aufwand auf.The flue gases from combustion systems, such as waste incineration plants or Coal-fired or heavy oil-fired ovens generally contain a number of pollutants. These different pollutant components are partly with very different methods eliminated. Solid particles contained in the flue gas such as Dust or soot can be retained with filters, while gaseous and finely divided substances require various complex absorption processes. So are in addition to wet absorption processes and dry absorption processes also use electrostatic precipitators. Previous pollutant absorption systems require, if they are to eliminate various pollutant components, a correspondingly large technical effort.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise verschiedene feinverteilte Schadstoffe, die z.B. gasförmig, dampfförmig oder pulverförmig vorliegen, aus Rauchgasen zu entfernen, Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, für die Rauchgasreinigung das Trockenabsorptionsverfahren zu verwenden. Durch die Zugabe von mehreren verschiedenen Additiven werden selektiv unterschiedliche Rauchgaskomponenten gezielt behandelt. Durch Reaktion mit und/oder Bindung an die jeweiligen Additive können die entsprechenden Schadstoffe aus den Rauchgasen abgeschieden werden.In contrast, the invention is based on the object in a simple Way different finely divided pollutants, e.g. gaseous, vaporous or in powder form to remove from flue gases, in solving this problem the invention is based on the basic idea of the dry absorption process for flue gas cleaning to use. By adding several different additives you will be selective different flue gas components treated in a targeted manner. By reacting with and / or Binding to the respective additives can remove the corresponding pollutants from the Flue gases are separated.

Die Additive werden feinverteilt vorzugsweise in pulveriger Form dem Rauchgasstrom zugeführt. Eine vorteilhafte Ausbildungsform für die Zufuhrungsöffnungen sind Düsen, durch die die Additive in den Rauchgasstrom eingeblasen werden. Sie sind in Strömungsrichtung des Rauchgases nach dem Ofen angeordnet. Zwei oder mehr verschiedene Additive können in Ströin mungsrichtung gesehen an äquivalenten, d.h. ansStrömungsrichtung nicht versetzten Stellen eingedüst werden. Dies geschieht entweder durch getrennte Zugabeöffnungen, oder es wird ein Additivgemisch durch eine gemeinsame Zugabeöffnung in den Rauchgasstrom eingebracht. Alternativ können die DU-sen zweckmäßigerweie in Strömungsrichtung des Rauchgases gesehen im Abstand zueinander angeordnet sein. Dadurch kann die Zugabe der Additive unter den für sie jeweils günstigen Reaktionsbedingungen erfolgen.The additives are finely divided, preferably in powder form Flue gas flow fed. An advantageous embodiment for the feed openings are nozzles through which the additives are blown into the flue gas flow. she are arranged after the furnace in the direction of flow of the flue gas. Two or more different additives can be seen in the direction of flow at equivalent, i.e. can be injected at points that are not offset in the direction of flow. It does either through separate feed openings, or an additive mixture is created through a common one Feed opening introduced into the flue gas flow. Alternatively, the DU-sen can expediently be arranged at a distance from one another as seen in the flow direction of the flue gas. This can the addition of additives among those for them respectively favorable reaction conditions take place.

Für Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff, Schwefelmonoxid und -dioxid eignen sich besonders Additive in Form von gelöschtem Kalk, Branntkalk oder Calciumcarbonat. Stickoxide (NOx) werden vorteilhaft mit Natrium-Fumarat, Natrium-Oxalat oder Natrium-Acetat abgeschieden. Für Schwermetalle wie Quecksilber oder Cadmium werden metallbindende Absorptionsmittel verwendet, vorzugsweise ein Mittel, das unter dem Handelsnamen "Mercurisorb" von der Firma Roth GmbH, Karlsruhe angeboten wird (siehe Rdsppß Chemie Lexikon, 7. Aufl. (1974), Bd. 4, Seite 2115).For hydrogen chloride, hydrogen fluoride, sulfur monoxide and dioxide additives in the form of slaked lime, quicklime or calcium carbonate are particularly suitable. Nitrogen oxides (NOx) are beneficial with sodium fumarate, sodium oxalate or sodium acetate deposited. For heavy metals such as mercury or cadmium, metal-binding Absorbent used, preferably an agent sold under the trade name "Mercurisorb" is offered by Roth GmbH, Karlsruhe (see Rdsppß Chemie Lexicon, 7th edition (1974), vol. 4, page 2115).

Bei der Zugabe der Additive ist es für einen maximalen Wirkungsgrad erforderlich, im wesentlichen nur die gewünschte Reaktion mit dem jeweiligen Schadstoff zuzulassen. Reaktionen der Additive untereinander oder mit anderen Rauchgaskomponenten können durch eine örtliche Trennung der Zuführungsöffnungen vermieden werden. So reagieren z.B. die Additive Natrium-Fumarat, Natrium-Oxalat oder Natrium-Acetat, die zur Absorption von Stickoxiden geeignet sind, auch mit Schwefeloxid. Um eine ungewünschte Reaktion dieser Art zu vermeiden, wird die Zugabestelle von Additiven, die Schwefeloxid binden sollen, in Strömungsrichtung des Rauchgases vor der Zugabe für die genannten Additive für die Absorption von Stickoxiden angeordnet, so daß das Schwefeloxid zumindest teilweise absorbiert ist, wenn die Zugaben zur Absorption von Stickoxiden erfolgen.When adding the additives it is for maximum efficiency required, essentially only the desired reaction with the respective pollutant to allow. Reactions of the additives with one another or with other flue gas components can be avoided by a local separation of the feed openings. So react e.g. the additives sodium fumarate, sodium oxalate or sodium acetate, which are suitable for the absorption of nitrogen oxides, also with sulfur oxide. To a To avoid undesired reactions of this kind, the point of addition of additives, to bind the sulfur oxide, in the flow direction of the flue gas before the addition arranged for the said additives for the absorption of nitrogen oxides, so that the sulfur oxide is at least partially absorbed when adding to the absorption of nitrogen oxides.

Die Zugabe der Additive für die Absorption von Schwermetallen erfolgt vorzugsweise nach zumindest teilweiser Absorption der Schwefel- und der Stickoxide, da die meist sehr geringe Dosierung des Schwermetallabsorptionsmittels im Verhältnis zu der der Schwefel- und Stickoxidabsorptionsmittel (z.B. 1:1000 Mercurisorp /Ca(OH)2)bereits ein weitgehend schwefel- und stickoxidfreies Rauch-/Reingas erfordert.The additives for the absorption of heavy metals are added preferably after at least partial absorption of the sulfur and nitrogen oxides, because the usually very low dosage of the heavy metal absorbent in proportion to that of the sulfur and nitrogen oxide absorbents (e.g. 1: 1000 Mercurisorp / Ca (OH) 2) already requires a largely sulfur- and nitrogen oxide-free smoke / clean gas.

Erfindungsgemäß wird die jeweilige Additivzufuhr gesteuert, so daß für den entsprechenden Schadstoffgehalt im Rauchgas die erforderliche stöchiometrische Menge zugeführt wird.According to the invention, the respective additive feed is controlled so that the stoichiometric required for the corresponding pollutant content in the flue gas Amount is supplied.

Für einen ökonomischen Einsatz der Additive wird der jeweilige Schadstoffgehalt vor der entsprechenden steuerbaren Additivzufuhrstelle im ungereinigten und/oder teilgereinigten Rauchgas gemessen und über einen Sollwert/Istwert-Vergleich nachgeregelt. Schwankungen der verschiedenen Schadstoffkomponenten, wie sie insbesondere bei der Müllverbrennung auftreten, können individuell ausgeglichen werden.For an economical use of the additives, the respective pollutant content is in front of the corresponding controllable additive feed point in the uncleaned and / or partially cleaned flue gas measured and readjusted via a setpoint / actual value comparison. Fluctuations in the various pollutant components, such as those in particular in the Incineration occurs can be offset individually.

Besonders vorteilhaft im Rahmen der Erfindung ist dabei die Kombination der oben beschriebenen Lehre einer selektiven Zugabe von verschiedenen Additiven für verschiedene Rauchgaskomponenten mit der Lehre der DE-PA P 32 34 796.0-43 vom 20.9.1982, die Bestandteil der vorliegenden Anmeldung sein soll.The combination is particularly advantageous within the scope of the invention the above-described teaching of the selective addition of various additives for various flue gas components with the teaching of DE-PA P 32 34 796.0-43 from September 20, 1982, which is to be part of the present application.

Die Messung des Gehalts an gasförmigen Schadstoffen kann in Absolutwerten und ggf. zusätzlich differentiell erfolgen, so daß in der Regelschleife der Scbadstoffanstieg und ggf. der Wendepunkt im Kurvenverlauf ermittelt werden können,um den zu erwartenden Kurvenverlauf frühzeitig..ab-# schätzen zu können und so die Steuerung der Additivzufuhr zu verbessern.The measurement of the content of gaseous pollutants can be in absolute values and, if necessary, also take place differentially, so that the increase in pollutants in the control loop and, if necessary, the turning point in the curve can be determined in order to achieve the expected To be able to estimate the course of the curve at an early stage and so control the additive feed to improve.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können sowohl bei einstufiger als auch bei mehrstufiger Zufuhr des jeweiligen Additivs anqewendet werden; im ersteren Fall wird die einzige Zufuhr des betreffenden Additivs geregelt, und im letzteren Fall wird zumindest eine Zufuhrstufe des jeweiligen Additivs geregelt, die dann vorzugsweise als Zufuhr mit Feindosierung, d.h. als Feinzufuhr, ausgebildet ist. Die Grobzufuhr kann dabei auf einen Wert dauerhaft eingestellt werden, der praktisch immer unter dem Wert liegt, der für eine ausreichende Schadstoffabscbeidung erforderlich wäre.The measures according to the invention can be used both for single-stage can also be used with multi-stage supply of the respective additive; in the former In this case, the only supply of the additive in question is regulated, and in the latter In this case, at least one feed stage of the respective additive is regulated, which then is preferably designed as a feed with fine metering, i.e. as a fine feed. The coarse feed can be permanently set to a value that is practical is always below the value that is required for adequate pollution control were.

In der Praxis liegt daher der Wert für die Grobzufuhr geringfügig unterhalb des erforderlichen Langzeit-Mittelwerts, während mit Hilfe der geregelten Feinzufuhr der über den Mittelwert hinausgehende, stark schwankende Schadstoffanteil abgeschieden wird.In practice, therefore, the value for the coarse feed is slight below the required long-term average while using the regulated Fine supply of the heavily fluctuating pollutant content that exceeds the mean value is deposited.

Die Grobzufuhr der verschiedenen Additive sollte vorzugsweise kontinuierlich oder quasikontinuierlich bei einem praktisch konstanten Wert erfolgen, wobei im Falle eines sich langfristig ändernden Schadstoffmittelwertes auch diese Grobzufuhr durch entsprechende Regelung an die neuen Langzeit-Mittelwerte für die verschiedenen Schadstoffkomponenten angepaßt werden könnte.The coarse feed of the various additives should preferably be continuous or take place quasi-continuously at a practically constant value, im In the case of a long-term change in the pollutant mean value, this coarse feed also applies by corresponding regulation to the new long-term mean values for the various Pollutant components could be adjusted.

Erfindungsgemäß wird die jeweilige Feinzufuhr der verschiedenen Additive entsprechend dem ermittelten Regelwert kontinuierlich oder portionsweise gesteuert, d.h. die Regelung der Feinzufuhr erfolgt beispielsweise durch kontinuierliches Ändern der betreffenden Düsenöffnung oder durch unterschiedlich große oder unterschiedlich häufige portionsweise Abgabe de.According to the invention, the respective fine feed of the various additives is controlled continuously or in portions according to the determined control value, i.e. the fine feed is regulated, for example, by continuously changing the nozzle opening in question or by different sizes or different frequent delivery of portions de.

jeweiligen Additivs.respective additive.

Für eine optimale, mehrstufige Schadstoffabscheidung erfolgt die gesteuerte Feinzufuhr erst nach der Grobzufuhr des jeweiligen Additivs, da in diesem Falle in besonders vorteilhafter We#ise der zugehörige Schadstoffdetektor unmittelbar vor der Feinzufuhr und damit in bereits stark gereinigten Rauchgas mit entsprechender Erhöhung der Detektorempfindlichkeit angeordnet werden kann.The controlled Fine feed only after the coarse feed of the respective additive, as in this case the associated pollutant detector directly in a particularly advantageous manner before the fine feed and thus in already heavily cleaned flue gas with corresponding Increasing the detector sensitivity can be arranged.

Besonders günstige Reinigungswerte ergeben sich, wenn man den Schadstoff-Istwert für die Steuerung der Feinzufuhr nicht nur im ungereinigten und/oder teilgereinigten Rauchgas, sondern auch im Reingas mißt, so daß man eine rUckgekoppelte Feinzufuhrsteuerung erhält. Particularly favorable cleaning values are obtained if the actual pollutant value is used for controlling the fine feed not only in the uncleaned and / or partially cleaned Flue gas, but also in the clean gas, so that you have a feedback fine feed control receives.

Erfindungsgemäß kann ferner nach der Grobzufuhr oder gleichzeitig mit dieser das Rauchgas-Additiv-Gemisch parallel zum Gasstrom, beispielsweise mit Hilfe eines statischen Gasmischers, homogenisiert werden, so daß der Wirkungsgrad bei der Grob- und der Feinreinigung sowie die Meßgenauigkeit für den Schadstoff-Istwert verbessert werden, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Reinigungsqualität führt.According to the invention, after the coarse feed or at the same time with this the flue gas additive mixture parallel to the gas flow, for example with Using a static gas mixer, can be homogenized, so that the efficiency for coarse and fine cleaning as well as the measurement accuracy for the actual pollutant value can be improved, which also leads to an improvement in the cleaning quality.

In vorteilhafter Weise kann als statischer Gasmischer beispielsweise ein sogenannter Sulzer-Gasmischer mit offenen, sich kreuzenden Kanälen (vgl. Chem.-Ing.-Tech. 53 (1981) und CH-PS 547 120) Nr. 1, S. 39-42/ verwendet werden, der einen hohen Mischwirkungsgrad aufweist.Advantageously, as a static gas mixer, for example a so-called Sulzer gas mixer with open, intersecting channels (cf. Chem.-Ing.-Tech. 53 (1981) and CH-PS 547 120) No. 1, pp. 39-42 / can be used, which has a high Has mixing efficiency.

Da der Druckverlust im Rauchgassystem bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr gering ist, eignet sich dieses auch zur nachträglichen Anwendung in bereits vorhandenen Müllverbrennungsanlagen oder kohle- oder schwerölbefeuerten Öfen unter Verwendunq der dort bereits installierten Rauchgasgebläse.Since the pressure loss in the flue gas system when using the invention Procedure is very low, this is also suitable for subsequent application in existing waste incineration plants or coal- or heavy oil-fired Furnaces using the flue gas fans already installed there.

Die Zudosierung der Additive erfolgt vorzugsweise nicht turbulent, sondern parallel zum Rauchgasstrom und abhängig von dessen Geschwindigkeit.The addition of the additives is preferably not carried out in a turbulent manner, but parallel to the flue gas flow and depending on its speed.

Die Erfindung zeichnet sich ferner insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche sowie die der Ausführuntsbeispiele aus.The invention is also characterized in particular by the features of the claims as well as those of the exemplary embodiments.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abqasreinigungsanlage mit mehreren Additivzufuhrstellen und Figur 2: eine schematische Darstellung einer Abgasreinigungsanlage gemäß Figur 1 mit zwei Additivzufuhrstellen, die jeweils eine Grob- und eine Feindosierung aufweisen.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. They show: FIG. 1: a schematic representation of an exhaust gas cleaning system according to the invention with several additive feed points and Figure 2: a schematic Representation of an exhaust gas cleaning system according to Figure 1 with two additive feed points, each of which has a coarse and a fine dosage.

Das in der Feuerungsanlage 1 entstehende Rauchgas wird gemäß Figur 1 über mehrere Reinigungsabschnitte 2, 3 und 4 und einen Filter 5 geleitet. Das gereinigte Abgas 6 gelangt über ein Gebläse 7 in den Kamin. In den Reinigungsabschnitten werden dem Rauchgas verschiedene Additive zugegeben.The flue gas produced in the furnace 1 is shown in FIG 1 passed over several cleaning sections 2, 3 and 4 and a filter 5. That cleaned exhaust gas 6 reaches the chimney via a fan 7. In the cleaning sections various additives are added to the flue gas.

Dies geschieht entweder gleichzeitig über eine gemeinsame Zuführungsöffnung 10 für die Additive 8 und 9 oder als Additivgemisch 11 über die Zuführungsöffnung 12 oder über räumlich getrennte Zuführungsöffnungen (Additiv 13 über die Düse 14 und Additiv 15 über die Düse 16). Die an den Additiven gebundenen Schadstoffe fallen aus und werden, sofern sie in den Reinigungsabschnitten 2 bis 4 nicht ausgefallen sind, von dem Filter 5 zurückgehalten. Entsprechend der zu erzielenden Wirkung werden die Additive entweder nacheinander oder an äquivalenten Stellen bezogen auf die Strömungsrichtung im Rauchgasstrom eingesetzt.This happens either at the same time via a common feed opening 10 for the additives 8 and 9 or as an additive mixture 11 via the feed opening 12 or via spatially separate feed openings (additive 13 via the nozzle 14 and additive 15 via nozzle 16). The pollutants bound to the additives fall and, provided they do not fail in cleaning sections 2 to 4 are retained by the filter 5. According to the effect to be achieved the additives either one after the other or at equivalent points based on the Direction of flow used in the flue gas flow.

So kann beispielsweise im ersten Reinigungsabschnitt 2 ein Additiv (z.B. Ca(OH) 2) zur Absorption von SOx, im zweiten Reinigungsabschnitt 3 ein Additiv (z.B. Natriumfumarat) zur Absorption von NOX und im dritten Reinigungsabschnitt 4 ein Additiv (z.B. Mercurisorp) zur Absorption von Schwermetallen eingedüst werden.For example, an additive can be used in the first cleaning section 2 (e.g. Ca (OH) 2) for the absorption of SOx, in the second cleaning section 3 an additive (e.g. sodium fumarate) for the absorption of NOX and in the third cleaning phase 4 an additive (e.g. Mercurisorp) can be injected to absorb heavy metals.

Die Zuführungsöffnungen sind vorzugsweise steuerbar. Über Schadstoffdetektoren 17 bis 23 wird selektiv der Gehalt der Schadstoffe im Rauchgas bestimmt und die entsprechende Additivzufuhr geregelt. Schwankungen des Schadstoffgehalts werden vorzugsweise vor den Additivzugabestellen 10, 12, 14 und 16 erkannt und können über eine entsprechend angepaßte Additivmenge so ausgeglichen werden, daß immer die für eine ausreichende Rauchgasreinigung erforderliche stöchiometrische Menge vorliegt.The feed openings are preferably controllable. About pollution detectors 17 to 23 the content of pollutants in the flue gas is selectively determined and the Corresponding additive feed regulated. Fluctuations in the pollutant content will be preferably recognized in front of the additive delivery points 10, 12, 14 and 16 and can over a correspondingly adjusted amount of additive can be balanced so that the for a sufficient stoichiometric amount is available.

gemäß Figur 2 kann jede Additivzufuhr eine Grob- und eine Feindosierunqsstufe aufweisen. Dadurch kann die Anlage variablen Schadstoffkonzentrationen noch günstiger begegnen. Fig. 2 zeigt die Grobreinigungsstufen 20, 30 und die Feinreinigungsstufen 120, 130. Das in der Feuerungsanlage 10 entstehende Rauchgas wird über einen ersten Reinigungsabschnitt 20, 120, über. einen zweiten Reinigungsabschnitt 30, 130 und über weitere Reinigungsabschnitte (vgl. Figur 1) zum Kamin geführt. Mit den Schadstoffdetektoren 42, 142, 52, 152 wird der Schadstoffgehalt ermittelt.According to FIG. 2, each additive feed can have a coarse and a fine metering stage exhibit. This means that the system can handle variable pollutant concentrations even more cheaply to encounter. Fig. 2 shows the coarse cleaning stages 20, 30 and the fine cleaning stages 120, 130. The flue gas produced in the combustion system 10 is via a first Cleaning section 20, 120, above. a second cleaning section 30, 130 and guided to the chimney via further cleaning sections (see FIG. 1). With the pollutant detectors 42, 142, 52, 152, the pollutant content is determined.

Zur Grobdosierung gelangen über die Zuführungsöffnung 40 ein erstes Additiv 41 und über die Düse 50 ein zweites Additiv 51 in den Rauchgasstrom. Die Düsen 40, 50 sind vorzugsweise steuerbar und werden über die Meßwerte der jeweiligen Schadstoffdetektoren 42, 52 geregelt; durch diese Grobzufuhr der beiden Additive werden die Rauchgase zu einem großen Teil von den Schadstoffen gereinigt. Mit der Feindosierung der entsprechenden Additive 141 bzw. 151 werden dem Rauchgas über die Düsen 140, 150 die erforderlichen Additivmengen zugeführt, um die restlichen Schadstoffanteile der beiden Schadstoffkomponenten zu eliminieren. Mit den in Strömungsrichtung des Rauchgases vor der Feinzufuhr angeordneten Detektoren 142, 152 wird der Schadstoffgehalt nach der Grobreinigung bestimmt und über eine schnelle Regelung die jeweilige Feindosierung eingestellt.For the coarse metering, a first one arrives via the feed opening 40 Additive 41 and, via the nozzle 50, a second additive 51 into the flue gas stream. the Nozzles 40, 50 are preferably controllable and are based on the measured values of the respective Pollutant detectors 42, 52 regulated; through this coarse supply of the two additives the smoke gases are largely cleaned of the pollutants. With the Fine metering of the corresponding additives 141 and 151 are transferred to the flue gas the nozzles 140, 150 supplied the required amounts of additive to the remaining To eliminate pollutant proportions of the two pollutant components. With the in the direction of flow of the flue gas arranged upstream of the fine feed detectors 142, 152 is the pollutant content after the coarse cleaning, the respective fine dosage is determined via a quick control set.

Im ersten Reinigungsabschnitt 20, 120 kann beispielsweise ein Additiv (z.B. Ca(OH)2) zur Absorption von SO zugeführt werden, unterteilt durch eine Grobzufuhr 20 und eine Feinzufuhr 120. In Strömungsrichtung des Rauchgases danach kann dann beispielsweise im Reinigungsabschnitt 30, 130 ein Additiv (z.B. Natriumfumarat) zur Adsorption von NOX eingedüst werden, wieder unterteilt in zwei Reinigungsstufen, Grobzufuhr 30 und Feinzufuhr 130.For example, an additive can be used in the first cleaning section 20, 120 (e.g. Ca (OH) 2) for the absorption of SO, divided by a coarse feed 20 and a fine feed 120. In the flow direction of the flue gas afterwards can then For example, in the cleaning section 30, 130 an additive (e.g. sodium fumarate) are injected for adsorption of NOX, again divided into two purification stages, Coarse feed 30 and fine feed 130.

Die Anordnung der verschiedenen Reinigungsstufen kann auch anders kombiniert werden; z.B. können in vorteilhafter Weise zunächst die beiden Grobreinigungsstufe 20 und 30 für die Schadstoffe SO bzw. NOX unmittelbar hintereinander und erst danach die zugehörigen Feinreinigungsstufen 120 bzw. 130 angeordnet sein. Die zugehörigen Detektoren sind dann entsprechend möglichst unmittelbar vor den zugehörigen Reinigungsstufen angeordnet.The arrangement of the various cleaning stages can also be different be combined; For example, the two coarse cleaning stages can advantageously be carried out first 20 and 30 for the pollutants SO and NOX immediately one after the other and only afterwards the associated fine cleaning stages 120 and 130 can be arranged. The associated Detectors are then accordingly, if possible, immediately in front of the associated cleaning stages arranged.

Die in Fig. 1 den Reinigungsstufen 1 bis 4 nachgeschalteten Schadstoffdetektoren 22 und 23 sind vorzugsweise zur VerszgesehenS besserung des RegelverlauBlund k)eispielsweise zwischen der dritten Reinigungsstufe 4 und dem Filter 5 bzw. hinter diesem etwa im Abgaskamin angeordnet. Dadurch wird eine optimale Überwachung mit automatischem Eingriff (Rückkopplung) in die Regelkreise für die Zudosierung von Additiven zu den Reinigungsstufen 2 bis 4 ermöglicht.The pollutant detectors connected downstream of the cleaning stages 1 to 4 in FIG. 1 22 and 23 are preferably used to improve the control curve and k), for example between the third cleaning stage 4 and the filter 5 or after this approximately arranged in the exhaust stack. This ensures optimal monitoring with automatic Intervention (feedback) in the control loops for the addition of additives enables cleaning levels 2 to 4.

Claims (30)

Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden verschiedener feinverteilter und/oder gasförmiger Schadstoffe aus Rauchgasen mittels unterschiedlicher Additive Patentansprüche 1. Verfahren zum Abscheiden von feinverteilten und/oder gasförmigen Schadstoffen aus Rauchgasen, insbesondere von Müllverbrennungsanlagen oder von kohle- oder schwefelbefeuerten Ofen durch Reaktion mit und/oder Bindung an vorzugsweise pulverförmige Additive bei dem die Additive hinter dem Ofen in den Rauchgasstrom gegeben werden, und anschließendes Abscheiden der mit den Schadstoffen beladenen Additive, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß mehrere verschiedene Additive selektiv für verschiedene Rauchgaskomponenten zugegeben werden. Method and device for separating various finely divided and / or gaseous pollutants from flue gases using various additives Claims 1. A method for separating finely divided and / or gaseous Pollutants from flue gases, especially from waste incineration plants or from coal or sulfur-fired furnace by reaction with and / or attachment to preferably powder additives in which the additives behind the furnace in the flue gas flow are given, and subsequent separation of those laden with the pollutants Additives, that is, several different additives can be added selectively for different flue gas components. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei oder mehr verschiedenen Additive in Strömungsrichtung des Rauchgases gesehen an äquivalenten Stellen zugegeben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the two or more different additives viewed in the flow direction of the flue gas equivalent positions are added. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der an äquivalenten Stellen zuzugebenden Additive gemeinsam erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the addition the additives to be added at equivalent points are carried out together. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der an äquivalenten Stellen zuzugebenden Additive durch getrennte Zugabeöffnungen erfolgt.4. The method according to claim 2, characterized in that the addition of the additives to be added at equivalent points through separate addition openings he follows. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr verschiedene Additive in Strömungsrichtung des Rauchgases gesehen nacheinander zugegeben werden.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that two or more different additives, one after the other, viewed in the flow direction of the flue gas be admitted. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für Schadstoffe in Form von Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff und/oder Schwefeloxid (SO2), als Additiv gelöschter Kalk (Ca(OH)2), Branntkalk (CaO) und/ oder Calciumcarbonat (CaCO3) zugegeben werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that for pollutants in the form of hydrogen chloride, hydrogen fluoride and / or sulfur oxide (SO2), as an additive slaked lime (Ca (OH) 2), quicklime (CaO) and / or calcium carbonate (CaCO3) can be added. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für Schadstoffe in Form von Stickoxiden (NOx) als Additiv Natrium-Fumarat, Natrium-Oxalat und/ oder Natrium-Acetat zugegeben werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that for pollutants in the form of nitrogen oxides (NOx) as an additive sodium fumarate, sodium oxalate and / or sodium acetate can be added. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für Schadstoffe in Form von Schwermetallen, wie Quecksilber (Hg) oder Cadmium (Cd), als Additiv ein metallbindendes Absorptionsmittel zugegeben wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that for pollutants in the form of heavy metals such as mercury (Hg) or cadmium (Cd), a metal-binding absorbent is added as an additive. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Additive Natrium-Fumarat, Natrium-Oxalat und/oder Natrium-Acetat in Strömungsrichtung des Rauchgases nach zumindest teilweiser Absorption der Schwefeloxide (SOx) erfolgt.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the Addition of the additives sodium fumarate, sodium oxalate and / or sodium acetate in the direction of flow of the flue gas takes place after at least partial absorption of the sulfur oxides (SOx). 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption von Schwermetallen in Strömungsrichtung des Rauchgases nach zumindest teilweiser Absorption der Schwefel- und der Stickoxide erfolgt.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in, that the absorption of heavy metals in the direction of flow of the flue gas according to at least partial absorption of the sulfur and nitrogen oxides takes place. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der selektiven Additivzugabe in Abhängigkeit vom Gehalt des jedweiligen Schadstoffes im Rauchgas gesteuert wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in, that the amount of selective additive addition depends on the content of each Pollutant is controlled in the flue gas. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Rauchgases vor der jeweiligen selektiven Additivzufuhr der Gehalt des jeweiligen Schadstoffes gemessen wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that that in the flow direction of the flue gas before the respective selective additive feed the content of the respective pollutant is measured. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Schadstoffmeßwerten die jeweilige Additivzugabe selektiv geregelt wird.13. The method according to claim 12, characterized in that with the The respective additive addition is selectively regulated. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Schadstoff die jeweilige Additivzufuhr an mindestens zwei Stellen für Grobzufuhr bzw. Feinzufuhr erfolgt.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in, that for each pollutant the respective additive supply in at least two places for coarse feed or fine feed takes place. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobzufuhr kontinuierlich oder quasikontinuierlich erfolgt und die Feinzufuhr geregelt wird.15. The method according to claim 14, characterized in that the coarse feed takes place continuously or quasi-continuously and the fine feed is regulated. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Feinzufuhr entsprechend dem ermittelten Regelwert kontinuierlich oder portionsweise gesteuert wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the respective Fine feed according to the determined control value continuously or in portions is controlled. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Feinzufuhr in Strömungsrichtung nach der zugehörigen Grobzufuhr erfolgt.17. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized in that that the respective fine feed in the flow direction after the associated coarse feed he follows. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schadstoff-Istwert für die Steuerung der jeweiligen Feinzufuhr vor dieser gewonnen wird.18. The method according to claim 17, characterized in that the pollutant actual value for the control of the respective fine feed is obtained before this. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schadstoff-Istwert für die Steuerung der jeweiligen Feinzufuhr vor der Grobzufuhr gemessen wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the pollutant actual value for the control of the respective fine feed is measured before the coarse feed. 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schadstoff-Istwert für die Steuerung der jeweiligen Feinzufuhr zwischen dieser und der entsprechenden Grobzufuhr gemessen wird.20. The method according to claim 18, characterized in that the pollutant actual value for the control of the respective fine feed between this and the corresponding one Coarse feed is measured. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schadstoff-Istwert für die Steuerung der zugehörigen Feinzufuhr im Rauchgas und/ oder im Reingas gemessen wird.21. The method according to any one of claims 17 to 20, characterized in, that the actual pollutant value for controlling the associated fine feed in the flue gas and / or is measured in the clean gas. 9 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Grobzufuhr ebenfalls geregelt wird. 9 22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that that the respective coarse feed is also regulated. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der jeweiligen Grobzufuhr durch Messung des Schadstoffgehalts im Rauchgas und/oder Reingas und durch Sollwert/Istwert-Vergle.ich mit wesentlich größerer Zeitkonstante als die Regelung der entsprechenden Feinzufuhr erfolgt.23. The method according to claim 22, characterized in that the regulation the respective coarse feed by measuring the pollutant content in the flue gas and / or Pure gas and by comparing the setpoint / actual value with a significantly larger time constant than the regulation of the corresponding fine feed takes place. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei und/oder nach der Grobzufuhr der verschiedenen Additive eine Homogenisierung des Rauchgas-Additiv-Gemisches erfolgt.24. The method according to any one of claims 1 to 23, characterized in that that during and / or after the coarse supply of the various additives homogenization of the flue gas additive mixture takes place. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei und/oder nach der Feinzufuhr der verschiedenen Additive eine Homogenisierung des Rauchgas-Additiv-Gemisches erfolgt.25. The method according to any one of claims 1 to 24, characterized in that that during and / or after the fine feed of the various additives homogenization of the flue gas additive mixture takes place. 26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur Homogenisierung ein statischer Gasmischer verwendet wird.26. The method according to claim 24 or 25, characterized in that a static gas mixer is used for homogenization. 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasmischer offene, sich kreuzende Kanäle aufweist.27. The method according to claim 26, characterized in that the gas mixer has open, intersecting channels. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Grob- und/oder Feinzufuhr der Additive parallel zum Rauchgasstrom erfolgt.28. The method according to any one of claims 24 to 27, characterized in that that the coarse and / or fine feed of the additives takes place parallel to the flue gas flow. 29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Grob- und/oder Feinzufuhr der Additive in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases erfolgt.29. The method according to any one of claims 24 to 28, characterized in that that the coarse and / or fine feed of the additives as a function of the flow rate of the flue gas takes place. 30. Vorrichtung zum Reinigen der Abgase einer Feuerungsanlage mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaskanal mehrere Zuführungsöffnungen für verschiedene Additive aufweist.30. Device for cleaning the exhaust gases of a furnace with the method according to any one of claims 1 to 29, characterized in that the Flue gas channel has several feed openings for various additives.
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