DE3410731A1

DE3410731A1 - Entschwefeln und entsticken von rauchgasen

Info

Publication number: DE3410731A1
Application number: DE19843410731
Authority: DE
Inventors: Helmut 4000 Düsseldorf Krahe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-11
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE3410731C2

Description

Entschwefeln und Entsticken von Rauchgasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausfällen von Schwefel bzw. schwefelhaltigen Verbindungen, insbesondere der Schwefeloxyde SO, und S03 und von Stickstoff bzw.
stickstoffhaltigen Verbindungen wie NO und NO2 , aus den Rauchgasen von insbesondere mit Kohle, Öl oder anderen Brennstoffen betriebenen Verbrennungsanlagen sowie die Verwendung der aus dem Rauchgas ausgefällten Stoffe.
Es ist allgemein bekannt, daß der im Rauchgas von mit Kohle, Öl oder anderen Brennstoffen betriebenen Feuerungsanlagen, z.B. von Kraftwerken, enthaltene Schwefel und Stickstoff bzw. ihre Verbindungen, wie SO, und S03 bzw. NO und NO2 in hohem Maß zu Umweltbelastung und -schäden führen. Es werden daher große Anstrengungen unternommen, solche Verbindungen, die zwangsläufig bei der Verbrennung von fossilen Primärenergieträgern anfallen, aus dem Rauchgas zu entfernen.
Die herkömmlichen Anlagen erfordern zum einen erhebliche Investitionskosten. Zum anderen entstehen bei der Entschwefelung Stoffe, wie Gips, die für eine weitere Verwendung zusätzlichen Aufwand für die Abtrennung unerwünschter Verunreinigungen u. dgl. er- forderlich machen bzw. die wegen der großen anfallenden Mengen und/oder schlechter Qualität überhaupt nicht verwertbar sind und nur kostenträchtig auf Deponien abgelagert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, durch welches es ohne großen apparativen und finanziellen Aufwand gelingt, Schwefel und Stickstoff bzw. ihre auftretenden Verbindungen aus Rauchgasen zu entfernen und die aus dem Rauchgas ausgefällten Stoffe zu verwerten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Die Menge des eingeblasenen feinstteiligen Magnesiumoxyds wird abgestimmt auf die jeweilige Menge des im Rauchgas vorhandenen Schwefels und Stickstoffs bzw. ihrer Verbindungen, insbesondere SO2 und SO, und NO und NO2, wobei zweckmäßigerweise ein Magnesiumoxyd-Überschuß gewählt wird, um eine vollständige Abbindung des Schwefels und des Stickstoffs bzw. ihrer Verbindung im Rauchgas zu erreichen. Es ist dabei möglich, die Gesamtmenge des Magnesiumoxyds entweder in die Brenngase, gegebenenfalls durch die Brenner, oder in die Rauchgase einzublasen oder aber eine Teilmenge in die Brenngase einzublasen und die Restmenge in die Rauchgase. Das Einblasen des Magnesiumoxyds in die Brenngase dürfte den Vorteil einer guten Verwirbelung der Magnesiumoxydpartikel und die Verwendung der vorhandenen Brenner zum Einblasen des Magnesiumoxyds haben.
Die zum Ausfällen der erfindungsqemäß angestrebten Verbindungen MgSO4.7H20 und Mg(NO3) 2 6H20 erforderliche Menge Wasser wird, sofern in den Rauchgasen dafür nicht bereits genügend Wasser ent- halten ist, durch Einsprühen von Wasser in die Rauchgase bereitgestellt. Das Ausfällen erfolgt durch Taupunktunterschreitung. Diese kann entweder dadurch verwirklicht werden, daß die das Magnesiumoxyd enthaltenden Rauchgase über Kühlflächen geleitet werden, an denen sich die Stoffe abscheiden, oder das Ausfällen erfolgt durch Besprühen der Rauchgase mit Wasser. Eine Kombination beider Maßnahmen ist zweckmäßig, um einerseits die für das Besprühen benötigte Wassermenge gering zu halten und andererseits die mechanische Reinigung der Kühlflächen in größeren Zeitabständen durchführen zu können.
Die Verwendung kalzinierten Magnesits als Magnesiumoxyd wird bevorzugt, weil seine Reaktionsfähigkeit infolge des Brennens bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (unter 9000 C) hoch ist.
Die Rauchgase können zusätzlich in üblicher Weise gefiltert werden, um andere Feststoffbestandteile, wie Asche, aus dem Rauchgas abzufiltern. Die Kühlkörper werden durch Schaber, durch Abstrahlen oder dergleichen von den an ihnen niedergeschlagenen Feststoffen befreit. Dies können durch geeignete Mittel, wie Förderschnecken, ausgetragen werden.
Das Besprühen der Rauchgase mit Wasser hat neben den bereits erwähnten Effekten, zusätzliches Wasserangebot für die Bildung der Verbindungen MgSO4.7H20 und Mg(NQ >2 ~6H20 und Kühlung und damit Taupunktunterschreitung zum Ausfällen dieser Verbindungen, den weiteren Vorteil, daß die ausgefällten Feststoffe granuliert und in dieser Form, bevorzugt als Düngemittel bzw. Düngemittelzusatz ohne weitere aufwendige Verarbeitung einer ertragreichen Verwertung zugeführt werden können. Dabei kann sogar die aus dem Sprühwasser und den durch dieses ausgefällten Stoffen gebildete Aufschlämmung, gegebenenfalls nach Zwischenlagerung, von Tankwagen direkt auf die zu düngenden Felder gefahren und dort versprüht werden.
Wie Fig. 1 und 2 zeigen, sind in den Rauchgaskanal 1, durch den die Rauchgase 2 zum Kamin gelangen, Kühlflächen 3, 4 in Form von Schikanen eingebaut, die den Rauchgasstrom mehrfach umlenken. Infolge Taupunktunterschreitung scheiden sich an den Kühlflächen 3, 4 Teilchen der Verbindungen MgSO4.7H20 und Mg(N03 )2 6H20 0 aus dem Rauchgas ab. Durch ein Sprühsystem 5 kann zusätzlich Wasser in die Rauchgase gesprüht werden. Die befeuchteten und durch Taupunktunterschreitung gebildeten Feststoffteilchen der Verbindungen MgSO4.7H20 und Mg(N03 >2 6H20 fallen nach unten auf eine Förderschnecke 6, welche sie in der Aufschlämmung mit dem unten gesammelten Sprühwasser in Pfeilrichtung 7 zur Entnahmestelle fördern.
Die Kühlflächen 3, 4 werden von Zeit zu Zeit von den an ihnen abgeschiedenen Teilchen befreit, die ebenfalls von der Förderschnecke 6 ausgetragen werden.
Fig. 2 zeigt in einer Abwandlung das Wassersprühsystem 5 in einem senkrechten Abschnitt des Rauchgaskanals 1' , in dem wiederum Kühlflächen 3, 4 in Form von Schikanen eingebaut sind. Anstelle der Förderschnecke gemäß Fig. 1 ist ein Förderrührwerk 6' unterhalb des senkrechten Rauchgaskanalabschnitts 1' angeordnet.
Wie schon erwähnt ist es auch möglich, das Magnesiumsulfat und das Magnesiumnitrat allein durch ein Wassersprühsystem 5 oder allein durch die Kühlflächen oder -körper 3, 4 aus dem Rauchgas auszufällen.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Ausfällen von Schwefel bzw. schwefelhaltigen Verbindungen, wie SO, und S03 und von Stickstoff bzw. stickstoffhaltigen Verbindungen wie NO und NO2 , aus den Rauchgasen von insbesondere mit Kohle, Öl oder anderen Brennstoffen betriebenen Verbrennungsanlagen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß in die Brenn- und/oder Rauchgase feinstteiliges Magnesiumoxyd (MgO) in ausreichender Menge zur vollständigen Abbindung der im Rauchgas enthaltenen Schwefel- und Stickstoffverbindungen eingeblasen und in Anwesenheit von Wasser (H20) durch Taupunktunterschreitung Magnesiumsulfat (MgSO4 7H2 0) und Magnesiumnitrat (Mg(N03 >2 6H20) ausgefällt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß MgO in Form von kalziniertem Magnesit verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Rauchgase Wasser gesprüht wird.
4. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 aus dem Rauchgas ausgefällten Stoffe als Düngemittel bzw. Düngemittelzusatz.