DE3434769A1

DE3434769A1 - Verfahren zum abtrennen von schwefel oder schwefelverbindungen und/oder anderen schadstoffen aus heissen gasen

Info

Publication number: DE3434769A1
Application number: DE19843434769
Authority: DE
Inventors: Alois Janusch; Fritz Dr. Leoben Ludewig
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1983-10-07
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1985-04-25
Also published as: AT379323B; ATA358783A

Description

Verfahren zum Abtrennen von Schwefel oder Schwefel-
verbindungen und/oder anderen Schadstoffen aus heißen Gasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von Schwefel oder Schwefelverbindungen und anderen Schadstoffen aus heißen Gasen eines Schmelzreduktionsreaktors, welchem Eisenoxide aufgegeben werden und welchem Kohlenstoff zur Verbrennung zugeführt wird. Insbesondere in Schmelzreduktionsreaktoren, in welchen Eisenoxide unter Verwendung von über Düsen eingeblasenem Kohlenstoff reduziert werden, wird zumeist als Kohlenstoffträger billige Braunkohle verwendet, um ein derartiges Verfahren wirtschaftlich durchführen zu können. Bei der Verwendung derartiger billiger Braunkohle ergeben sich zumeist große Probleme mit dem Schwefelgehalt des Kohlenstoffträgers und das auf diese Weise erschmolzene Metall weist einen relativ hohen Schwefelgehalt auf.
Derartigen Schmelzreduktionsreaktoren wird die Kohle zumeist staubförmig zugeführt und es wird in den Schmelzreduktionsreaktor Sauerstoff zum Verbrennen des Kohlenstoffes eingeblasen. Die entstehenden heißen Abgase wurden in der Vergangenheit teilweise wieder verwendet und es wurde der Feststoffanteil der heißen Abgase, welcher einen relativ hohen Kohlenstoffgehalt aufweist, bereits neuerlich brikettiert bzw. agglomeriert und wiederum dem Schmelzreduktionsreaktor zugeführt. Durch diese Verfahrensweise wurde der gesamte Schwefelgehalt im Kreislauf geführt und fand sich zumeist zur Gänze im Schmelzbad.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein derartiges Schmelzreduktionsverfahren dahingehend zu verbessern, daß trotz der Verwendung relativ billiger Braunkohle der Schwefelgehalt des Bades und die Abgasbelastung verringert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß Je 203 Pellets in einen Abgasreinigungsreaktor eingebracht werden, daß die heißen Abgase durch die Fe203 Pellet-Schüttung hindurchgeleitet werden, daß die mit Schadstoffen beladenen Je 203 Pellets in einem weiteren Reaktor unter Abtrennung der Schwefelverbindungen als SO2 oxidiert werden, daß die auf diese Weise gereinigten Fe203 Pellets in den Schmelzreduktionsreaktor chargiert werden und daß dem Abgasreinigungsreaktor wiederum neue Fe203 Pellets zugeführt werden. Derartige Je 203 Pellets können aus den heißen reduzierenden Abgasen Schwefelverbindungen adsorbieren bzw.
chemisch binden. Der gebundene Schwefel läßt sich in der Folge durch oxidative Behandlung der mit Schadstoffen beladenen Fe 203 Pellets in Form von SO2 freisetzen und die von den Schadstoffen befreiten Je 203 Pellets lassen sich dem Schmelzreduktionsreaktor als Charge aufgeben. Dadurch, daß bei diesem Verfahren das Material für die Abbindung der Schwefelverbindungen in den Abgasen lediglich einmal verwendet wird und nach der Verwendung unmittelbar chargiert werden kann, ist die mechanische Stabilität der Pellets nicht kritisch und es können immer wieder frische Pellets mit relativ großer Oberfläche für die Aufnahme der Schadstoffe aus den Abgasen herangezogen werden. Dadurch, daß die Abgasreinigungsmasse von einem Material gebildet ist, welches nachfolgend unmittelbar in den Schmelzreduktionsreaktor chargiert werden kann, wird die Umweltbelastung besonders gering gehalten und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wesentlich erhöht.
Erfindungsgemäß wird in einfacher Weise so vorgegangen, daß die Fe203 Pellets für die Gasreinigung aus der Charge für den Schmelzreduktionsreaktor abgezweigt werden. Durch diese Verfahrensweise wird der apparative Aufwand sehr gering gehalten und es genügt, das erforderliche Leitungsnetz in entsprechend hitzefester Ausbildung herzustellen. Hiebei können die jeweils neuen Fe203 Pellets im Gegenstrom zu den Abgasen bewegt werden und über eine Zweigleitung unter Zwischenschalten des Oxidationsreaktors dem Aufgabebunker für den Schmelzreduktionsreaktor zugeführt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In der Zeichnung ist mit 1 der Aufgabebllnker eines Schmelzreduktionsreaktors 2 bezeichnet. Aus diesem Aufgabebllnker 1 gelangen Fe203 Pellets über eine abschließbare Chargieröffnung 3 23 in den Schmelzreduktionsreaktor 2. Das erschmolzene Metallbad wird über die Austrittsöffnung 4 abgezogen. In den Schmelzreduktionsreaktor wird ein Kohlenstoffträger, beispielsweise Braunkohlepartikel über eine Leitung 5 eingeblasen. Über eine Leitung 6 wird der für die Verbrennung des Kohienstoffes erforderliche Sauerstoff eingebracht. Die im Reaktor gebildeten heißen Abgase werden über eine Abgasleitung 7 abgezogen und durch eine Teilmenge der Charge aus Je 203 Pellets hindurchgeleitet. Die Schüttung ist hiebei in einem Abgasreinigungsreaktor 8 enthalten, wobei das gereinigte Abgas im Sinne des Pfeiles 9 abgezogen werden kann. Bei den in den Abgasreinigungsreaktor 8 chargierten Fe203 Pellets handelt es sich um die gleiche Charge, wie sie für den Aufgabebunker 1 bestimmt ist.
Die Fe203 Pellets aus dem Abgasreinigungsreaktor 8 werden chargenweise oder kontinuierlich über eine Zweigleitung 10 abgezogen und einem Oxidationsreaktor 11 zugeführt. Auf Grund der heißen reduzierenden Abgase liegen die Je 203 Pellets teilweise in reduzierter Form vor, teilweise haben sie die in den Abgasen enthaltenen Schadstoffe, insbesondere Schwefelverbindungen, durch Adsorption oder chemisch gebunden. Dem Oxidationsreaktor wird über eine Leitung 12 Sauerstoff zugeführt, wobei das gebildete S02 über eine Leitung 13 abgezogen wird. Die auf diese Weise neuerlich oxidierten Fe203 Partikel werden über bekannte Fördereinrichtungen, wie beispielsweise Förderschnecken, über eine Leitung 14 in den Aufgabebunker rückgeführt.
Die frischen Pellets weisen eine für die Aufnahme der Schwefelverbindungen günstige Granulometrie auf. Die Schüttung zeichnet sich durch eine hinreichende Gasdurchlässigkeit bei großer aktiver Oberfläche für die Bindung der Schadstoffe aus.
Nach dem Durchgang der Abgase und der neuerlichen Oxidation können die Je 203 Pellets teilweise zu größeren Klumpen verschmolzen sein, wodurch sie für einen neuerlichen Einsatz zum Binden der Schwefelverbindungen weniger geeignet erscheinen. Da es sich jedoch um eine relativ kleine Teilmenge der Charge für den Schmelzreduktionsreaktor 2 handelt, spielt die geringere mechanische Stabilität bzw. die abweichende Körnigkeit bei der nachfolgenden Aufgabe in den Schmelzreduktionsreaktor keine entscheidende Rolle. Für das Abbinden von Schwefelverbindungen wird immer wieder -eine neue Teilmenge frischer Je 203 Pellets herangezogen, wodurch sich die Gasdurchlässigkeit der Beschickung und das Adsorptions- bzw. Bindungsverhalten für die Schadstoffe nicht verändert.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abtrennen von Schwefel oder Schwefelverbindungen und anderen Schadstoffen aus heißen Gasen eines Schmelzreduktionsreaktors, welchem Eisenoxide aufgegeben werden und welchem Kohlenstoff zur Verbrennung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Fe203 Pellets in einen Abgasreinigungsreaktor (8) eingebracht werden, daß die heißen Abgase durch die Fe203 Pellet-Schüttung hindurchgeleitet werden, daß die mit Schadstoffen beladenen Fe203 Pellets in einem weiteren Reaktor (11) unter Abtrennung der Schwefelverbindungen als SO2 oxidiert werden, daß die auf diese Weise gereinigten Fe 203 Pellets in den Schmelzreduktionsreaktor (2) chargiert werden und daß dem Abgasreinigungsreaktor (8) wiederum neue Fe203 Pellets zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fe203 Pellets für die Gasreinigung aus der Charge für den Schmelzreduktionsreaktor abgezweigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils neuen Fe203 Pellets im Gegenstrom zu den Abgasen bewegt werden und über eine Zweigleitung (10) unter Zwischenschalten des Oxidationsreaktors (11) dem Aufgabebunker (1) für den Schmelzreduktionsreaktor (2) zugeführt werden.
4. Verwendung von einem Schmelzreduktionsreaktor zu chargierenden Fe203 Pellets zur Entfernung von Schadstoffen, worauf die Fe203 Pellets nach einer oxidativen Behandlung in den Schmelzreduktionsreaktor chargiert werden.