DE3414151C2

DE3414151C2 - Verfahren zur trockenen Reduzierung von SO↓2↓ und NO↓x↓ in Rauchgasen von Wirbelbettfeuerungen

Info

Publication number: DE3414151C2
Application number: DE3414151A
Authority: DE
Inventors: Heribert Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Dewert; Heinrich Ing.(grad.) 4600 Dortmund Gresch; Heinz Dipl.-Ing. Hölter; Heinrich Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Igelbüscher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-14
Filing date: 1984-04-14
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DE3414151A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung von SO2 und NOx hinter Verbrennungskesseln, insbesondere mit Wirbelbettfeuerungen. Um in wirtschaftlicher Weise eine SO2- und NOx-Abscheidung auf weniger als 200 mg/Nm3 zu reduzieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Kalk, vorzugsweise Kalkhydrat, mit einem Oxidationsmittel, vorzugsweise Wasserstoffsuperoxyd, gemeinsam einer trockenen bzw. quasi trockenen Reaktorstufe zugeführt wird und nach dem Abscheiden mechanisch oder elektrostatisch abgeschieden und vorzugsweise dem Feuerungsraum im Wirbelbett zugeführt wird. Die Zugabe der Additive und des Oxidationsmittels erfolgt bevorzugt vor einem Abscheider und ggf. vor dem dem Verbrennungskessel nachgeschalteten Filter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Reduzierung von SO₂ und NO_x in Rauchgasen von Wirbelbettfeuerungen, welche nacheinander eine Reaktorstufe, einen Abscheider und ein Filter durchströmen, wobei der Reaktorstufe das Additiv Kalkhydrat zusammen mit dem Oxidationsmittel Wasserstoffperoxyd zugeführt werden.
Es besteht die Auflage, daß Verbrennungskessel, die mit fossilen Brennstoffen befeuert werden, mit Einrichtungen zur NO_x-Abscheidung versehen sein müssen.
Zu diesem Zwecke ist es bekannt, im heißen Bereich des Kessels Katalysatoren zu verwenden, welche durch Einblasen von NH₃ betrieben werden. Diese Art der NO_x- Abscheidung ist jedoch mit einem vergleichsweise großen Aufwand verbunden, so daß diese Technik allenfalls bei Großkesselanlagen tragbar ist. Für kleinere Industriekessel mit Wirbelbettfeuerungen ist diese Systemtechnik wegen des damit verbundenen Aufwandes nicht tragbar.
Durch die DE-OS 29 06 115 ist ein Verfahren zur trockenen Abscheidung von NO_x, SO₂, HCl- und HF-Verbindungen hinter Verbrennungsanlagen bekannt. In einer Reaktionsstrecke, die einem Abscheider vorgelagert ist, wird das Rohgas mit Kalkhydrat zusammen mit Wasserstoffsuperoxyd kontaktiert. In dem nachgeordneten Filter wird Kalk, der mit SO₂ und den übrigen Schadstoffen reagiert hat, als Gemisch von CaSO₃ und CaSO₄ abgeschieden.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren hinsichtlich seiner Effektivität weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die aus der Reaktorstufe austretenden Rauchgase einer fraktionierten Abscheidung zugeführt werden und die dabei anfallenden Rückstandsprodukte in den Feuerungsraum der Wirbelbettfeuerung zurückgeführt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die im Fraktionsabscheider abgeschiedenen groben Teilchen in das Wirbelbett zurückgeführt werden, wo sie im Zusammenwirken mit dem oxidativen Additiv nochmal zur Bildung von SO₂ und NO_x beitragen, während die feinen Teilchen, die vollkommen aufoxidiert und inaktiv sind, nicht mehr als Belastung in das Wirbelbett zurückkehren, sondern über den Filter abgeschieden werden.
Vorteilhaft wird das Kalkhydrat mit dem Oxidationsmittel angefeuchtet und dem Rauchgas zugegeben.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt.
Mit 1 ist der Kohlebunker bezeichnet, aus welchem die Kohle über eine Förderschnecke 2 und eine Beschickungseinrichtung 3 in die Wirbelbettfeuerung des Kessels 4 gegeben wird. Im oberen Bereich des Kessels 4 sind Nachheizflächen 5 vorgesehen. Die Verbrennungsluftzufuhr zur Wirbelbettfeuerung ist mit 7 bezeichnet.
Dem Verbrennungskessel 4 ist eine Reaktorstufe nachgeordnet, in welcher die Zufuhr von Kalkhydrat zusammen mit dem Oxidationsmittel Wasserstoffperoxyd erfolgt. Diese Additiv-Zufuhr ist mit 11 bezeichnet.
Der Reaktorstufe ist ein Fraktionsabscheider 12 nachgeordnet, welcher als Lochpaketfilter ausgeführt ist. Die unverbrannten Kohlebestandteile und die nicht reagierten Additive gelangen aus dem Fraktionsabscheider 12 über die Schnecke 13 wieder zurück in die Wirbelbettfeuerung des Verbrennungskessels 4, so daß diese im Wirbelbett nochmals zur Bindung von SO₂ und NO_x beitragen. Die Feinteilchen gelangen mit dem Gas in den nachgeschalteten Filter 10. Das den Filter 10 verlassende Reingas wird über den Kamin 6 abgeführt. Die aus dem Filter abgeschiedene Achse wird über den Austrag 8 abgezogen und gelangt in einen darunter befindlichen Container 9.
Durch die Rückführung des Additivs Kalkhydrat, welches zum großen Teil schon CaSO₃ und CaSO₄ beinhaltet, zur SO₂- Bindung im Verbrennungskessel 4 wird dieses durch Luftüberschuß weiterhin zu CaSO₄ aufoxidiert. Dieses ist für die Ablagerung der Asche mit dem CaSO₄-Gehalt von Vorteil. Das bei der gleichzeitigen Zugabe von Wasserstoff-Superoxyd und durch die Aufnahme von NO_x gebildete Calciumnitrat wird ebenfalls über die Schnecke 13 in die Wirbelbettfeuerung des Kessels 4 zurückgeführt. Hier entsteht durch Zersetzung Calciumoxid, d. h. es wird Sauerstoff freigesetzt und es bildet sich NO, das an dem geblähten Kohlen- Koks-Produkt im Wirbelbett reduziert wird. Somit wird eine NO_x-Belastung der Umwelt vermieden.

Claims

1. Verfahren zur trockenen Reduzierung von SO₂ und NO_x in Rauchgasen von Wirbelbettfeuerungen, welche nacheinander eine Reaktorstufe, einen Abscheider und ein Filter durchströmen, wobei der Reaktorstufe das Additiv Kalkhydrat zusammen mit dem Oxidationsmittel Wasserstoffperoxyd zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Reaktorstufe austretenden Rauchgase einer fraktionierten Abscheidung zugeführt werden und die dabei anfallenden Rückstandsprodukte in den Feuerungsraum der Wirbelbettfeuerung zurückgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalkhydrat mit dem Wasserstoffperoxyd angefeuchtet und dem Rauchgas zugegeben wird.