DE3424684A1 - Process for purifying industrial exhaust gases - Google Patents
Process for purifying industrial exhaust gasesInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Reinigung von industriellen Abgasen.Process for cleaning industrial exhaust gases.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von industriellen Abgasen, die Schadstoffe in Form von Staub, Gasen und Dämpfen enthalten, insbesondere von Abgasen bei der Schrottvorwärmung, wobei das Abgas durch ein Filter, insbesondere ein Schlauchfilter, geleitet wird.The invention relates to a method for cleaning industrial Exhaust gases that contain pollutants in the form of dust, gases and vapors, in particular of exhaust gases during scrap preheating, the exhaust gas through a filter, in particular a bag filter, is passed.
Zur Energieeinsparung werden bei der Stahlherstellung die heißen Ofenabgase aus dem Elektroofen durch Schrottkörbe geleitet, wobei der zunächst kalte Schrott auf eine mittlere Temperatur von 3500 C erwärmt wird (vergl.The hot furnace exhaust gases are used in steel production to save energy passed from the electric furnace through scrap baskets, the initially cold scrap is heated to an average temperature of 3500 C (cf.
"Stahl und Eisen" 104 (1984), Heft 2, Seiten 68 - 70)."Stahl und Eisen" 104 (1984), No. 2, pages 68-70).
D3 die Staubbelastung der durch den Schrott abgekühlten Abgase etwa 600 - 1000 mg/m3 beträgt, müssen die Abgase durch Filter gereinigt werden. Es werden hierzu Schlauchfilter verwendet. Hierbei hat es sich herausgestellt, daß die den Filter verlassenden gereinigten Abgase unter bestimmten meteorologischen Bedingungen zu erheblichen Geruchsbelästigungen führen. Im Schrott sind nämlich Kunststoffteile und Öle enthalten, die bei der Erwärmung freigesetzt werden. Über pyrolytische Reaktionen bilden sich geruchsintensive Aldehyde. Weiterhin gelangen auch Ölrückstände auf die Filterschläuche, die nicht nur zu einer erheblichen Erhöhung des Strömungswiderstandes an den Filtern führen, sondern auch zu einer Verklebung des Filterkuchens mit dem Filterschlauch. Der Filterkuchen läßt sich dann beim Reinigen des Filters, bei dem die Filterschläuche in umgekehrter Richtung durchströmt werden, nur noch schwer von den Filterschläuchen entfernen.D3 the dust load of the exhaust gases cooled by the scrap, for example 600 - 1000 mg / m3, the exhaust gases must be cleaned by filters. It will bag filters are used for this. It turned out that the Filters leaving cleaned exhaust gases under certain meteorological conditions lead to significant unpleasant odors. There are plastic parts in the scrap and contain oils that are released when heated. Via pyrolytic reactions odor-intensive aldehydes are formed. Oil residues also appear the filter bags, which not only significantly increase the flow resistance lead to the filters, but also to a sticking of the filter cake with the Filter hose. The filter cake can then be used when cleaning the filter the flow through the filter bags in the opposite direction is difficult remove from the filter bags.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Reinigung von industriellen Abgasen, die Schadstoffe in Form von Staub, Gasen und Dämpfen enthalten, insbesonder Abgasen bei der Schrottvorwärmung, der eingangs erasällrlten Art dahirlgehend zu verbessern, daß das Abgas außer on Staub auch von Schadstoffen, irlsbesondere Aldehyden, weitgehend befreit wird, der Druckverlust am Falter verringert und außerdem die Rieselfä#igkeit des am Filter abgeschiedenen Staubes verioiseri wird.The invention is based on the object of the cleaning method of industrial exhaust gases, which are pollutants in the form of dust, gases and vapors contain, in particular exhaust gases during scrap preheating, which were explained at the beginning To improve the way that the exhaust gas not only contains dust but also pollutants, irlspecial Aldehydes, is largely freed, the pressure loss on the Falter and also the flow rate of the deposited on the filter Dust will verioiseri.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß dem ungereinigten Abgas vor dem Filter Oalciumhydrosilikat-Granulat bzw. -Pulver mit einem Korngrößenbereich von 0 - 1 mm zugegeben wird.This is achieved according to the invention in that the unpurified Exhaust gas in front of the filter calcium hydrosilicate granulate or powder with a grain size range from 0 - 1 mm is added.
Das Calciumhydrosilikat wirkt als Filterhilfsmittel.The calcium hydrosilicate acts as a filter aid.
Calciumhydrosilikat-Granulat kann durch feines Vermahlen von Gas- oder Schaumbeton-Abfällen, die bei der Herstellung von Gasbeton brw. Schaumbetonerzeugnissen entstehen, verhältnismäßig billig erzeugt werden.Calcium hydrosilicate granules can be produced by finely grinding gas or foam concrete waste that is used in the production of aerated concrete. Foam concrete products arise, are produced relatively cheaply.
Calciumhydrosilikat-Granulat wirkt aufgrund seiner feinen Porenstruktur als Ab- bzw. Adsorptionsmittel für die verschiedensten, in den Abgasen enthaltenen, Schadstoffe. Insbesondere werden Aldehyde ab- bzw. adsorptiv oder auch chemiesorptiv gebunden. Auch das im zu reinigenden Abgas enthaltene Öl wird in dem Calciumhydro silikat-Granulat gebunden, ohne daß letzteres hierbei schmierig oder klebrig wird. Durch die Bindung des Öles im Calciumhydrosilikat-Granulat wird das Öl von den Filterschläuchen ferngehalten, so daß dort der Strömungswiderstand durch Ölrückstände nicht beeinträchtigt wird. Der Druckverlust des Filters konnte um ca. 40 96 gesenkt werden. Außerdem wurde festgestellt, daß die Rieselfähigkeit des an den Filterschläuchen abgeschiedenen Staubes wesentlich verbessert wurde, ohne daß hierdurch die Pelletierbarkeit des Staub es negativ beeinträchtigt wurde. Der Staub kann infolgedessen bei der Reinigung der Filterschläuche leichter und vollständiger entfernt, trotzdem aber genauso gut wie bisher anschließend pelletiert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also gelungen, in einem einzigen Verfahrensschritt und auf sehr einfache Weise gleichzeitig Staub, geruchabelästigendes Aldehyd und Öl abzuscheiden.Calcium hydrosilicate granules work due to their fine pore structure as an absorbent or adsorbent for the most varied of substances contained in the exhaust gases, Pollutants. In particular, aldehydes are absorbed or adsorptive or else chemically absorptive bound. The oil contained in the exhaust gas to be cleaned is also used in the calcium hydro Bound silicate granulate without the latter becoming greasy or sticky. The binding of the oil in the calcium hydrosilicate granulate removes the oil from the filter bags kept away, so that there the flow resistance is not affected by oil residues will. The pressure drop in the filter could be reduced by approx. 4096. aside from that it was found that the flowability of the deposited on the filter bags Dust has been significantly improved without affecting the pelletability of the Dust it was adversely affected. The dust can as a result when cleaning the filter bags removed more easily and completely, but just as well are then pelletized as before. With the method according to the invention is So it succeeded in a single process step and in a very simple way at the same time to separate dust, odorous aldehyde and oil.
Vorzugsweise sollte Calciumhydrosilikat-Granulat mit einem Korngrößenbereich von 0 - 0,8 mm verwendet werden. Durch Versuche wurde nämlich festgestellt, daß der Sättigungsgrad von Oalciumhydrosilikat im Hinblick auf Aldehyde eindeutig zunimmt, je kleiner die Korngröße ist. Bezüglich Ölrückständen ist diese Korngrößenspezifizierung nicht so ausgeprägt.Calcium hydrosilicate granules with a grain size range should preferably be used from 0 - 0.8 mm can be used. Experiments have shown that the degree of saturation of calcium hydrosilicate with regard to aldehydes clearly increases, the smaller the grain size. With regard to oil residues, this is the grain size specification not so pronounced.
Zweckmäßig sollte man das Calciumhydrosilikat-Granulat in möglichst großem Abstand vom Filter dem Abgas beimischen.It is advisable to use the calcium hydrosilicate granules in as much as possible Mix with the exhaust gas at a large distance from the filter.
Dies erfolgte bei praktischen Versuchen dadurch, daß man das Calciumhydrosilikat-Granulat in das Abgasrohr hinter dem Schrottvorwärmgefäß eingeleitet hat. Wenn das Abgas das Schrottvorwärmgefäß verläßt, hat es noch eine Temperatur von 150 - 4000 C. Es wird vermutet, daß das Galciumhydrosilikat-Granulat bereits mit dem Rauchgas in der Gasphase, d.h. auf dem Weg vom Schrottvorwärmgefäß zum Filter, reagiert. Da jedoch am Filter selbst ebenfalls bereits vorher abgelagertes Oalciumhydrosilikat-Graiiulat vorhanden ist, kann es auch dort seine ab- bzw. adsorptive und chemiesorptive Wirkung entfalten.In practical experiments, this was done by using the calcium hydrosilicate granules has introduced into the exhaust pipe behind the scrap preheating vessel. When the exhaust leaves the scrap preheating vessel, it still has a temperature of 150 - 4000 C. It it is assumed that the calcium hydrosilicate granules are already in with the flue gas the gas phase, i.e. on the way from the scrap preheating vessel to the filter, reacts. There however, calcium hydrosilicate granulate that was previously deposited on the filter itself is present, it can also have its absorbent or adsorptive and chemisorptive effect there unfold.
Am Filter selbst sollte die Temperatur unter 1000 C, vorzugsweise bei ca. 700 G, liegen.On the filter itself, the temperature should be below 1000 C, preferably at approx. 700 G.
Um diese Temperatur am Filter zu erreichen, mischt man zweckmäßig dem ungereinigten Abgas Luft aus der Ifallenabsaugung bei. Auch die aus der Hallenabsaugung stammende Luft wird durch das am Filterschlauch bereits angesammelte Calciumhydrosilikat-Granulat von Schadstoffen befreit.Mixing is appropriate to achieve this temperature on the filter the uncleaned exhaust gas with air from the Ifallenabsaugung. Even those from the hall extraction The resulting air is removed by the calcium hydrosilicate granules that have already accumulated on the filter hose freed from pollutants.
Die Dosierung von Calciumhydrosilikat-Granulat sollte zweckmäßig in Abhängigkeit von den anfallenden Abgaslasten erfolgen. Die Menge des beizumischenden Calciumhydrosilikat-Granulats richtet sich hierbei im wesentlichen nach der anfallenden Aldehydmenge. Aufgrund von Labormessungen wurde festgestellt, daß ca. 250 kg Calciumhydrosilikat-Granulat pro Stunde in einer Körnung von kleiner als 0,8 mm ausreichen könnten, um eine gemessene mittlere Aldehydmenge von ca. 2,5 kg pro Stunde (angegeben als Formaldehyd) vollständig zu absorbieren. Öl wurde in sehr großen Mengen gebunden.The dosage of calcium hydrosilicate granules should be appropriate in Depending on the resulting exhaust gas loads. The amount to be mixed in Calcium hydrosilicate granules are essentially based on the amount that occurs Amount of aldehyde. On the basis of laboratory measurements it was found that approx. 250 kg calcium hydrosilicate granules per hour in a grain size of smaller than 0.8 mm could be sufficient, around a measured mean amount of aldehyde of approx.2.5 kg per hour (given as Formaldehyde). Oil was bound in very large quantities.
Bei der Übertragung der Laborergebnisse auf die technische Anwendung können eine Reihe von weiteren Einflüssen zum Tragen kommen, die bisher Jedoch noch nicht im einzelnen untersucht worden sind. Es sind dies die Temperatur des zu reinigenden Abgases, die Feuchtigkeit des Oalciumhydrosilikat-Granulats, die Anwesenheit anderer Einflußkomponenten, da chemische Umwandlungen des Oalciumhydrosilikat-Granulats zu einer erheblichen Vergrößeiung seiner Oberfläche führen können, sowie auch das Verhalten des Calciumhydrosilikat-Granulats neben dem abgeschiedenen Staub.When transferring the laboratory results to the technical application A number of other influences can come into play, but they still do have not been examined in detail. This is the temperature of the thing to be cleaned Exhaust gas, the moisture in the calcium hydrosilicate granulate, the presence of others Influence components, as chemical transformations of the calcium hydrosilicate granulate can lead to a significant increase in its surface area, as well as that Behavior of the calcium hydrosilicate granulate next to the separated dust.
Die Reinigung der Abgase kann auch noch durch optimalen Aufbau des Filterkuchens verbessert werden, indem man zweckmäßig bei Beginn der Reinigung zunächst Calciumhydrosilikat-Granulat in überdosierter Menge dem Abgas beimischt, um auf dem Filtermittel eine Anschwemmschicht aus Calciumhydrosilikat-Granulat zu erzeugen. Auf diese Weise steht ausreichend Calciunhydrosilikat-Granulat zur Verfügung, um anfallende Spitzenwerte von Aldehyd und/oder Öl abzuscheiden. Außerdem bildet die anfangs erzeugte Oalciumhydrosilikatschicht eine Art Trennschicht zwischen dem nachträglich abgeschiedenen Staub und dem Filtermittel, so daß sich der Filterkuchen vom Filtermittel noch leichter entfernen läßt.The cleaning of the exhaust gases can also be achieved through the optimal structure of the Filter cake can be improved by being useful at the start of cleaning first Calcium hydrosilicate granules are mixed with the exhaust gas in excessive quantities to increase to create a precoat layer of calcium hydrosilicate granules for the filter medium. In this way, sufficient calcium hydrosilicate granules are available to to separate any peak values of aldehyde and / or oil. In addition, the Initially, the calcium hydrosilicate layer created a kind of separating layer between the subsequent layers separated dust and the filter medium, so that the filter cake is removed from the filter medium can be removed even more easily.
Bisher durchgeführte Versuche im technischen Maßstab bei der Reinigung von Abgas einer Schrottvorwärmanlage haben die Wirksamkeit der Beimischung von Calciumhydrosilikat-Granulat gezeigt. Es wurde Calciumhydrosilikat-Granulat in einer Körnung von unter 0,8 mm verwendet.Attempts carried out to date on an industrial scale for cleaning of exhaust gas from a scrap preheating system have the effectiveness of adding calcium hydrosilicate granules shown. Calcium hydrosilicate granules were obtained with a grain size of less than 0.8 mm used.
Bei der Erwärmung ölhaltigen Schrotts waren im gefilterte Abgas ohne Verwendung von Calciumhydrosilikat-Granulat über 3 mg/m3 Aldehyd, gemessen als Formaldehyd, vorhanden. Durch Zugabe von 160 kg Calciumhydrosilikat-Granulat pro Stunde konnte die mittlere Aldehyd-Konzentration im gereinigten Abgas auf 0,8 - 1 mg/m3 gesenkt werden. Eine noch geringere Aldehyd-Konzentration im gereinigten Abgas wurde festgestellt bei Verwendung von 300 kg Calciumhydrosilikat-Granulat pro Stunde. Der Druckverlust des Filters konnte von 19 mbar auf 12 mbar, d.h. um 37 96, gesenkt werden.When heating scrap containing oil, the filtered exhaust gas was empty Use of calcium hydrosilicate granules over 3 mg / m3 aldehyde, measured as formaldehyde, present. By adding 160 kg of calcium hydrosilicate granules The mean aldehyde concentration in the cleaned exhaust gas could be reduced to 0.8 per hour - 1 mg / m3 can be reduced. An even lower concentration of aldehyde in the cleaned one Exhaust gas was detected when using 300 kg calcium hydrosilicate granules per hour. The pressure drop in the filter was reduced from 19 mbar to 12 mbar, i.e. around 37 96, to be lowered.
Außer einem Verfahren zur Reinigung von industriellen Abgasen, die Schadstoffe in Form von Staub, Gasen und Dämpfen enthalten, soll durch die vorliegende Anmeldung auch die Verwendung von Calciumhydrosilikat-Granulat mit einem Korngrößenbereich von 0 - 1 mm, vorzugsweise O - 0,8 mm, als Filterhilfsmittel beim Filtern industrieller Abgase, die Schadstoffe in Form von Staub, Gasen und Dämpfen enthalten, insbesondere von Abgasen bei der Schrottvorwärmung, unter Schutz gestellt werden.In addition to a process for cleaning industrial exhaust gases, the Containing harmful substances in the form of dust, gases and vapors is intended by the present Registration also the use of calcium hydrosilicate granules with a grain size range from 0 - 1 mm, preferably 0 - 0.8 mm, as a filter aid for industrial filtering Exhaust gases that contain pollutants in the form of dust, gases and vapors, in particular of exhaust gases during scrap preheating, are placed under protection.
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