DE3412955C2

DE3412955C2 -

Info

Publication number: DE3412955C2
Application number: DE3412955A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Phys. Dr. 4300 Essen De Heyn
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1987-10-01
Also published as: DE3412955A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zum Entfernen von sauren Komponenten und Stickoxiden aus Abgasen.

Aus der DE-PS 32 20 403 ist eine solches Verfahren bekannt, bei dem die Abgase in einer ersten Absorp tionsstufe mit einer kalkhaltigen Absorptionsflüssig keit beaufschlagt werden, so daß es dort zur SO₂-Ab scheidung mit Sulfitbildung kommt. Danach werden die Abgase mit einem Oxidationsmittel beaufschlagt, vorzugsweise Ozon, um die Stickoxide in der Gasphase zu oxidieren. Die Abgase mit dem gebildeten Stick stoffdioxid werden in einer zweiten Absorptionsstufe ebenfalls mit einer kalkhaltigen Waschlösung beauf schlagt, wobei es zur Bildung von Calciumnitrit kommt. In einem der zweiten Absorptionsstufe nachgeschalteten Wäscher erfolgt eine Reduktion von überschüssigem Ozon mittels aus der ersten Absorptionsstufe zuge führten Calciumsulfits.

Zur Entfernung des überschüssigen Oxidationsmittels ist somit bei der bekannten Verfahrensführung ein dritter Wäscher erforderlich, der einen wesentlichen Investitionsbedarf für eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens ausmacht und die Verfahrensführung erschwert. Das Calciumsulfit und das Calciumnitrit als Absorptionsprodukte der beiden Waschstufen werden zumindest teilweise zu Calciumsulfat bzw. Calciumnitrat aufoxidiert, wobei gemäß der DE-PS 32 20 403 die Oxidation in getrennten, den Wäschern nachgeschalteten Oxidationsbehältern erfolgt. Anstelle des Kalkwaschver fahrens kann auch ein Ammoniakwaschverfahren einge setzt werden.

Aus der DE-OS 22 05 978 ist ein Verfahren zur Be kämpfung von Gerüchen, insbesondere Ozon, bekannt, bei dem der geruchsbelastete Abgasstrom durch eine Kohle-Kontaktzone geleitet wird, in der er mit fein verteilter Aktivkohle beladen wird. Nach einer vorge gebenen Mitführstrecke wird die fein verteilte Kohle wieder aus dem Abgasstrom abgeschieden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Reduktion des über schüssigen Oxidationsmittels auf einfachere Weise erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abgase nach der zweiten Absorptionsstufe über ein oxidierbares Feststoffmaterial, ausgewählt aus der Gruppe: Anthrazit, Aktivkoks, Petrolkoks und/oder Aktivkohle, geführt werden.

Als Oxidationsmittel zur Oxidation der Stickoxide wird vorzugsweise Ozon eingesetzt.

Unter "basischer" Absorptionsflüssigkeit werden an sich bekannte erdalkali- und/oder alkalihaltige oder ammoniakalische Verbindungen enthaltende Absorptions flüssigkeiten verstanden, die wiederum bevorzugt calcium-, natrium- und/oder magnesiumhaltig oder ammoniakhaltig sind. Derartige Waschverfahren werden üblicherweise als Kalkwäschen, als Doppelalkaliver fahren buw. als Ammoniakverfahren bezeichnet. Das Ausgangsmaterial kann in verschiedenen Formen vor liegen, wie z. B. CaCO₃, CaO(OH)₂, MgO, Na₂O, NaOH und Mischungen hiervon oder als wäßrige NH₃-Lö sung. Dabei ist es zweckmäßig, daß bei Einsatz von ammoniakalische Verbindungen enthaltender Absorp tionsflüssigkeit Aktivkohle und/oder Aktivkoks als Feststoffmaterial eingesetzt wird, dessen Porenvolumen eine Absorption ammoniakalischer Verbindungen ermög licht, da auf diese Weise neben dem Ozon auch restliche Ammoniakverbindungen aus dem Abgas entfernt werden.

Es ist zweckmäßig, wenn die Abgase und die Absorptions flüssigkeit in der zweiten Absorptionsstufe in Gegen strom mit fallender Flüssigkeit und aufsteigendem Gas geführt werden und der aufsteigende Gasstrom nach Austritt aus dem fallenden Flüssigkeitsstrom über das Feststoffmaterial geführt wird. Hierbei kann das Material in hordenartigen Körben angeordnet sein, die austauschbar angeordnet sind. Das oxidierbare Feststoffmaterial ist ein Verbrauchsmaterial, was nach einer gewissen Betriebszeit ersetzt werden muß. Das oxidierbare Material kann aber auch in den Rauchgas kanal nach der zweiten Absorptionsstufe integriert werden. Dabei wird bevorzugt, daß die die zweite Absorptionsstufe verlassenden Gase über einen Wärme tauscher, in den das oxidierbare Feststoffmaterial integriert ist, einem Kamin zugeleitet werden. Hier ist das Material leicht zugänglich.

Die Erfindung soll nun anhand der Figur beschrieben werden.

Aus einer nicht gezeigten Feuerungsanlage werden die Abgase einem Luftvorwärmer 1 zugeführt. Die den Luftvorwärmer 1 zulassenden Rauchgase werden in einem Elektrofilter 2 entstaubt, wobei der Staub bei 3 abgezogen wird. Die den Elektrofilter 2 verlas senden Rauchgase werden über einem Wärmetauscher 4 einem ersten Wäscher 5 zugeführt. Dem Wäscher 5 wird über eine Leitung 6 calciumhaltige Waschflüssigkeit zugeführt. Im Wäscher kommt es zu einer SO₂-Abscheidung unter Bildung von Calciumsulfit. Das Calciumsulfit wird einem Oxidationsbehälter 7 zugeführt, in dem es mit Luftsauerstoff zu Calciumsulfat oxidiert wird. Das Calciumsulfat wird über Leitung 8 abgezogen. Das aus dem SO₂-Wäscher 5 abgezogene Rauchgas wird in einer Leitung 9 zur Oxidation der in den Abgasen noch enthaltenden Stickoxide mit Ozon als Oxidations mittel beaufschlagt. Hierzu ist eine Leitung 10 vorge sehen, mit der Ozon in die Leitung 9 gasförmig einge blasen wird. Das so behandelte Abgas wird in einen Wäscher 11 eingeführt, dem über eine Leitung 12 und ein Düsenfeld 12 a calciumhaltige Waschflüssigkeit zugeführt wird. Das im Wäscher 11 entstandene Absorp tionsprodukt wird einem weiteren Oxidationsbehälter 13 zugeführt. In diesem Behälter 13 wird Luftsauerstoff zugemischt, um das aus dem Wäscher 11 in den Behälter 13 überführte Calciumnitrit in Nitrat umzuwandeln, das bei 14 abgezogen wird.

In dem Wäscher 11 ist oberhalb des Düsenfeldes 12 a der Rauchgase eine Trageinrichtung 15 angeordnet, die mit Aktivkoks 16 aufgefüllt ist. In Strömungs richtung gesehen kann der Trageinrichtung 15 ein an sich bekannter Tröpfchenabscheider vorgeschaltet sein.

Die durch den Wäscher streichenden Rauchgase verlassen den Wäscher 11 am oberen Ende, so daß das überschüssige Ozon an dem Aktivkoks absorbiert bzw. reduziert wird, so daß in dem den Wäscher verlassenden Abgas kein überschüssiges Ozon mehr enthalten ist. Mittels eines Gebläses 17 wird das Abgas durch den Wärmetauscher 4 gedrückt und einem Kamin 18 zugeleitet.

Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensführung ist kein dritter Wäscher erforderlich, sondern während der Betriebszeit der Anlage muß nur in gewissen Zeitab ständen das oxidierbare Material 16 am oberen Ende des Wäschers 11 erneuert werden.

Im Wärmetauscher 4 ist bei 16′ schematisch angedeutet, daß das oxidierbare Material in den Wärmetauscher integriert werden kann, z. B. in den Paketen eines Drehwärmetauschers.

Während bei der in der Figur gezeigten Ausführungsform die Oxidation der Absorptionsprodukte in getrennten Oxidationsbehältern 7 und 13 erfolgt, ist es auch möglich, die der Oxidierung dienenden Luft direkt dem Sumpf der Wäscher 5 und 11 zuzuführen.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von sauren Komponenten und Stickoxiden aus Abgasen, bei dem die Abgase in einer ersten Absorptionsstufe mit einer basischen Absorptionsflüssigkeit beaufschlagt werden, dadurch mit einem Oxidationsmittel beaufschlagt werden und anschließend in einer zweiten Absorptionsstufe mit einer basischen Absorptionsflüssigkeit beauf schlagt werden und bei dem nach der zweiten Absorp tionsstufe überschüssiges Oxidationsmittel aus den Abgasen entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase nach der zweiten Absorptionsstufe über ein oxidierbares Feststoffmaterial ausgewählt aus der Gruppe: Anthrazit, Aktivkoks, Petrolkoks und/oder Aktivkohle geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Ozon eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz von ammoniakalische Verbindungen enthaltender Absorptionsflüssigkeit Aktivkohle und/oder Aktivkoks als Feststoffmaterial eingesetzt wird, dessen Porenvolumen eine Absorption ammoniaka lischer Verbindungen ermöglicht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase und die Absorptionsflüssigkeit in der zweiten Absorptionsstufe in Gegenstrom mit fallender Flüssigkeit und aufsteigendem Gas geführt werden und der aufsteigende Gasstrom nach Austritt aus dem fallenden Flüssigkeitsstrom über das Feststoffmaterial geführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Absorptionsstufe verlassenden Gase über einen Wärmetauscher, in den das oxidierbare Feststoffmaterial integriert ist, einem Kamin zugeleitet werden.