DE3426059C2

DE3426059C2 -

Info

Publication number: DE3426059C2
Application number: DE19843426059
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden De Seipenbusch; Urban Dipl.-Ing. 5275 Bergneustadt De Cleve
Original assignee: Hugo Petersen Gesellschaft fur Verfahrenstechnischen Anlagenbau Mbh & Co Kg 6200 Wiesbaden De
Current assignee: CLEVE, URBAN, DIPL.-ING., 44141 DORTMUND, DE
Priority date: 1984-07-14
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1987-10-15
Also published as: DE3426059A1

Description

Die Erfindung betrifft ein trockenes Verfahren zur Ab scheidung von in Rauchgasen oder in sonstigen Abgasen enthaltenen organischen schwer zersetzlichen Schad stoffen, insbesondere von polychlorierten Dibenzo dioxinen.

Bei der Verwendung von Industrie- und Hausmüll in Müll verbrennungsanlagen entstehen verschiedene organische Schadstoffe, vor allem aromatischer Natur wie

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
polychlorierte Biphenyle (BCB)
polychlorierte Dibenzodioxine (PCDD)
polychlorierte Dibenzofurane (PCDF).

Wegen der bekannten gesundheitsschädlichen Wirkung ist die Beseitigung dieser Substanzen deshalb von be sonderem Interesse, da sie nur schwer abbaubar sind und deswegen die Gefahr einer möglichen Anreicherung in der Natur besteht.

Die Beseitigung der organischen Schadstoffe ist durch Zerstörung der Molekülstrukturen bei hohen Spalttempe raturen meist im Bereich von über 1000°C möglich. Hier bei spielen Spalttemperaturen und die Verweilzeit der organischen Schadstoffe im hohen Temperaturbereich, die meist einige Sekunden betragen soll, eine wesent liche Rolle.

Aus diesem Grund werden Sonderabfälle, vor allem Ab fälle aus der chemischen Produktion, vor allem in Sondermüll-Verbrennungsanlagen, die mit Verbrennungs- Reaktionstemperaturen von über etwa 1100°C arbeiten, bei Verweilzeiten der Rauch-/Abgase in diesem hohen Temperaturbereich von bis zu 6 Sekunden verbrannt.

Bau und Betrieb solcher Abfallverbrennungsanlagen sind im Vergleich zu normalen Haus/Industrie-Müllverbren nungsanlagen sehr kostenaufwendig und wirtschaftlich nur dann vertretbar, wenn diese Anlage speziell für die Spaltung dieser organischen Schadstoffe eingesetzt wird.

In normalen Haus-/Industrie-Müllverbrennungsanlagen treten diese Schadstoffe jedoch nicht ständig, sondern nur dann auf, wenn diese organischen Schadstoffe im zu verbrennenden Abfall anfallen. Die Konzentrationen im Rauchgas sind damit sehr unterschiedlich und können stark schwanken, z. B. von einigen Pikogramm bis zu mehreren Hundert Pikogramm.

Eine generelle Auslegung, Bau und Betrieb aller Müll- und Abfallverbrennungsanlagen bei diesen hohen Tempera turen führt neben hohen Kosten für Investition und Betrieb vor allem auch zu anderen Nachteilen, wie bei spielsweise höher NO_x-Konzentrationen im Rauchgas und zu erhöhter Korrosionsgefahr an den Verbrennungsein richtungen, wie beispielsweise den Rosten sowie den Dampfkessel oder Wärmetauschern.

Diese Nachteile treten dann nicht auf, wenn es gelingt, diese organischen Schadstoffe aus den Rauchabgasen ab zuscheiden und dann in geeigneter Form zu beseitigen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Ab scheidung und Beseitigung von schwer zersetzlichen organischen Schadstoffen aus Rauchgas durch adsorpti ve Entfernung der Schadstoffe, Desorption der adsorp tiv gebundenen Schadstoffe bei höherer Temperatur und thermische Zersetzung der Schadstoffe im schad stoffbeladenen Desorptionsgas bei hohen Temperaturen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Desorption und die thermische Zersetzung der Schadstoffe mittels des auf Temperaturen über 1000°C aufgeheizten Desorp tionsgases vorgenommen werden.

Bevorzugt wird das Desorptionsgas auf Temperaturen von 1000 bis 1400°C erhitzt.

Als Adsorptionsmittel sind besonders A-Kohle oder A-Koks geeignet. Dieser A-Koks, A-Kohle oder ein anderes geeignetes Adsorptionsmittel werden in an sich bekannter Weise durch Erhitzen auf höhere Tempe raturen desorbiert. Die Kohleschicht weist eine Dicke von z. B. 1,50 bis 2 m auf.

Da bei der Reinigung von Rauchgasen mittels eines A-Koks (A-Kohle-)Filterbettes auch andere Schadstoffe wie SO₂ und Schwermetalle simultan abgeschieden werden, ist es bisher bekannt, die Desorption dieser A-Kokse/A-Kohle mit inerten Gasen im Temperaturbe reich von etwa 350-750°C durchzuführen. Diese Tempe ratur reicht damit aber zur thermischen Spaltung der organischen Schadstoffe noch nicht aus.

Erfindungsgemäß wird die Desorption gleich mit einem heißen Desorptionsgas vorgenommen, das die zur thermi schen Spaltung der Schadstoffe notwendige Wärmeener gie enthält. Diese Ausführungsweise ist möglich, da die A-Kohle des Filters hohe Temperaturen im Be reich von 1000 bis 1300°C ohne weiteres aushält. Das Desorptionsgas (überlicherweise entweder durch Verbrennung von Heizöl oder Erdgas mit unterstöchome trischen Sauerstoffmengen erhalten) wird dann bei den für die Zersetzung erforderlichen Temperaturen in der Größenordnung von 1200°C in den Desorber ge leitet.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt somit darin, daß die in sehr niedrigen Konzentrationen im großen Rauchgasvolumen enthaltenen Schadstoffe zunächst aus diesem herausgefiltert werden und dann lediglich in der sehr viel geringeren Desorptionsmenge, die nun natürlich eine höhere Schadstoffkonzentration aufweist, auf die erforderlichen Spalttemperaturen zu erhitzen, wodurch ein wesentlich wärmewirtschaftli cherer Betrieb erreicht wird, da die Rauchgasmenge um ein vielfaches, teilweise bis zum Faktor 100-200, größer ist als die Desorptionsgasmenge.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung beispielhaft erläutert:

Das mit den organischen Schadstoffen beladene Rauch gas (1) tritt in den Adsorber (2) ein, der mit einem geeigneten Adsorptionsmittel wie Aktivkoks beschickt ist und wird dann über den Schornstein (3) abgeführt. Das mit den Schadstoffen beladene Adsorptionsmaterial wird über Leitung (4) in den Desorber (5) transpor tiert. Dort wird bei hohen Temperaturen mittels eines bei (6) eingeleiteten heißen Desorptionsgases der Schadstoff ausgetrieben und thermisch zersetzt.

Das heiße Gas gibt in einem Wärmetauscher (9) wenigstens einen Teil seines Wärmeinhalts an das zur Aufheizung des gleichzeitig zur Desorption und der thermischen Zersetzung verwendeten, in den Desorber eintretenden Gases ab, bevor es in die Reinigungsanlage (10) eintritt.

Claims

1. Verfahren zur Abscheidung und Beseitigung von schwer zersetzlichen organischen Schadstoffen aus Rauchgas durch adsorptive Entfernung der Schadstoffe, Desorption der adsorptiv gebundenen Schadstoffe bei höherer Temperatur und thermische Zersetzung der Schadstoffe im schadstoffbeladenen Desorptionsgas bei hohen Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorption und die thermische Zersetzung der Schadstoffe mittels des auf Temperaturen über 1000°C aufgeheizten Desorptionsgases vorgenommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Schadstoffe durch Adsorption mittels Aktivkoks oder Aktivkohle aus dem Rauchgas entfernt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das aus der thermischen Zersetzung der Schadstoffe resultierende heiße Abgas unter Ausnutzung seines Wärmeinhalts abgekühlt wird.