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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gasbehandlungsverfahren, bei
dem ein gasförmiger, atmosphärischer Schmutzstoff aus einem Gasstromedffrc7Kontakt
mit festen Behandlungsteilchen entfernt wird. Die Erfi#ndung betrifft insbesondere
die Entfernung von Schwefeloxiden und gegebenenfalls die Umwandlung von Stickoxiden
in Stickstoff aus Rauchgasströmen, die durch die Verbrennung von Kohle oder Petroleumfraktionen
pro duziert werden. Die Erfindung befaßt sich dabei direkt mit dem speziellen Kontakt
zwischen den festen Behandlungsteilchen und dem Speisegasstrom. Erfindungsgemäß
wird ein kompaktes, sich langsam bewegendes Bett von Behandlungsteilchen verwendet,
welches sich auf einen Kanal beschränkt bzw. begrenzt ist, der von gastragenden
Kanälen durch eine oder mehrere poröse Wände getrennt ist. Der Gasstrom fließt deshalb
parallel zu dem Bett aus den Behandlungsteilchen, kaum durch dieses hindurch.
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Die Umweltverschmutzung, die sich aus der Austragung von Schwefeloxiden
in die Atmosphäre ergibt, hat die Entwicklung einerVielzahl von Gasbehandlungsverfahren
zur Entfernung von Schwefeloxiden bewirkt.
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Bei einem dieser Verfahren wird der Gasstrom mit Schwefeloxid-"Akzeptoren"
kontaktiert. Diese festen Teilchen enthalten normalerweise eine metallische Komponente,
die sich chemisch mit den Schwefeloxiden in einer Aufnahmestufe verbindet. Die Schwefel
tragenden Akzeptoren werden dann durch Kontakt mit einem reduzierenden Gas, wie
Wasserstoff oder Methan, regeneriert.
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Der Gasstrom, der so oft wie möglich behandelt werden sollte, enthält
oft feine Teilchen, wie Ruß oder Flugasche Diese kleinen Teilchen werden gewöhnlich
in einem Verbrennungsverfahren, wie beim Verbrennen von Kohle oder Heizöl in einem
kommerziellen Kessel, hergestellt. Wenn diese Gasströme dadurch behandelt werden
sollen, daß man sie durch ein Festbett oder feste Akzeptoren leitet, neigen die
feinen Teilchen dazu, sich entweder an der Abschirmung, die Akzeptoren begrenzt,
oder auf der Außenoberfläche des Akzeptorbetts anzüsammeln. Dadurch werden die Gasdurchgänge
verstopft und ein wirksamer Betrieb des Verfahrens verhindert. Es wurden mehrere
Verfahren entwickelt, um eine solche Blockierung der Behandlungsteilchen zu verhindern.
Eins dieser Verfahren ist die Verwendung einer Paralleldurchgangskontakteinrichtung
(parallel passage contactor), wie beschrieben in den US-PSen 3 501 897 und 3 7147
308. In diesen Vorrichtungen fließt das Gas, wie im erfindungsgemäßen Verfahren,
parallel zu der Oberfläche der Abschirmung, die ein Akzeptorbett hält. Das Gas fließt
durch die Gaskanäle mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend ist, um eine gewisse
Turbulenz zu liefern, welche das Mischen der Gase, die sich auf den beiden Seiten
der Abschirmung befinden, fördert. Schwefeloxide werden dadurch ohne den Gasstrom
zu passieren und gasgetragene feine Teilchen durch die Abschirmung als Teil eines
"Nettogasflusses" (net gas flow) in Kontakt mit den Akzeptoren gebracht. Diese Druckschriften
beschreiben ebenfalls die Akzeptoren und die Aufnahme-Regenerierungsfolge.
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Es ist ebenfalls bekannt, andere Arten von Gas -Feststoff-Kontaktsystemen
in Gasbehandlungsverfahren unter Verwendung von Schwefeloxid-Akzeptoren zu verwenden.
Beispielsweise
beschreibt die US-PS 3 989 798 mehrere Gas-Feststoff-Kontaktanordnungen einschließlich
eines Schwingbettsystems und einer rotierenden Kontakteinrichtung. Die US-PS 3 966
879 beschreibt ein System, das als Querstrom-Kontakteinrichtung bezeichnet wird.
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In diesem System wird der Gasstrom horizontal durch ein dünnes Fließbett
von Akzeptoren zwischen zwei Abschirmungen geleitet. Das Akzeptorbett wird allmählich
nachgefüllt bzw. aufgefrischt mit Schwefel tragenden Akzeptoren, die in eine Regenerierungszone
transportiert werden.
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Gasbehandlungsverfahren, in denen Stickoxide katalytisch zu Stickstoff
reduziert werden, sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise werden in der US-PS 14
193 972 Stickoxide in einem Verfahren, das das Zumischen eines reduzierenden Gases
in den Speisegasstrom und das Kontaktieren des Gases mit beladenen Schwefeloxid#kzeptoren
in einer Paralleldurchgangskontaktzone umfaßt, reduziert.
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Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxid
aus einem teilchenbeladenen Gasstrom durch die Verwendung einer Paralleldurchgangskontakteinrichtung
zur Verfügung. Die Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber bekannten Paralleldurchgangseinrichtungen
dar, da Fie keine sehr großen und teuren Ventile in der Rauchgasleitungsanlage benötigt,
weil die Fließ- bzw. Strömungsbahn des Gases konstant bleibt. Die Rauchgasletitungen
sind ebenfalls vereinfacht. Weiterhin erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine
Abnahme in der Größe der Kontaktzone und eliminiert die großen Veränderungen in
dem Schwefeloxid-Abgasstrom, wie sie in bekannten Festbetteinrichtungen stattfinden.
Ein einheitlicherer Schwefel-
dioxidgehalt vereinfacht die unterstromige
Wiedergewinnung des Schwefeldioxids.
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In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Gasbehandlungsverfahrendar,
das die folgenden Stufen umfaßt: Leiten von Kompaktbetten von Schwefeloxidakzeptorteilchen
abwärts durch eine Vielzahl von Akzeptorkanälen, die# innerhalb einer Gas-Akzeptor-Kontaktzone
angeordnet sind, wobei die Akzeptorkanäle wenigstens eine poröse Wand gemeinsam
mit den Gaskanälen, die in paralleler Ausrichtung mit den Akzeptorkanälen sind,
haben, Leiten eines Speisegasstroms aufwärts durch eine Vielzahl der Gaskanäle,
wobei der Speisegasstrom Schwefeldioxid umfaßt , unter aufnahmefördernden Bedingungen,
die einen turbulenten Fluß des Gasstroms weitgehend parallel zu der porösen Wand
der Akzeptorkanäle einschließen, so daß weitgehend kein Nettogasfluß durch die poröse
Wand stattfindet, und Entfernen des Schwefeldioxids aus dem Speisegasstrom durch
die Aufnahme von Schwefeloxid auf den Akzeptorteilchen, Abziehen eines behandelten
Gasstroms aus dem Verfahren, Abziehen von Schwefel tragenden Akzeptorteilchen aus
den Akzeptorkanälen an einem unteren Ende der Kontaktzone und Leiten der Akzeptorteilchen
in eine Akzeptorregenerierungszone, in der die Akzeptorteilchen mit einemRegenerierungsgas
bei Regenerierungsbedingungen
kontaktiert werden, und Herstellen
von regenerierten Akzeptorteilchen und eines schwefeldioxidhaltigen Abgasstroms,
der aus dem Verfahren abgezogen wird, und Transportieren der regenerierten Akzeptorteilchen
zu einem oberen Teil der Kontaktzone zum Durchgang in die Akzeptorkanäle.
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Fig. 1 ist ein vereinfachtes#Verfahrensflußdiagramm, das zeigt, wie
das Speisegas aufwärts durch die Kontaktzone 1 im Gegenstrom zu neu regenerierten
Akzeptoren, die aus der Regenerierungszone 8 geliefert werden, geleitet wird.
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Fig. 2 ist ein vertikaler Querschnitt der in Fig. 1 verwendeten Kontaktzone
1. Fig. 3 ist ein horizontaler Querschnitt derselben Kontaktzope 1, der die Gaskanäle
27 von oben gesehen zeigt.
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Fig. 14 und 5 sind vereinfachte horizontale Querschnitte, die zwei
mögliche alternative Strukturen für die Gas-und Akzeptorkanäle zeigen.
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Die vorstehend genannten Druckschriften zeigen die weit fortgeschrittene
Entwicklung bei der Verwendung von festen Schfwefeloxidakzeptoren zur Entfernung
von Schwefeloxiden aus Gasströmen. Die Technologie, die zur earfolgreichen Verwendung
von Paralleldurchgangskontakteinrichtungen benötigt wird, ist ebenfalls ho-ch entwickelt,
was sich dadurch zeigt, daß Paralleldurchgangsgasbehandlungseinrichtungen zur Zeit
kommerziell verwendet werden.
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Trotz der hohen Wirksamkeit und Zuverlässigkeit dieser Einrichtungen
erhöht ihr zyklischer Betrieb die Kosten und Komplexität fit Gr,#mtvrrfa#ntn - Ein
Grundfakter
bei den erhöhten Kosten eines zyklischen Verfahrens,
bei dem Festbetten von Akzeptoren alternativ Aufnahme- und Regenerierungsstufen
ausgesetzt werden, ist der Aufwand für die Rohrleitungen mit großem Durchmesser
und Ventile, die benötigt werden, um den Fluß des Gasstroms zu schalten. Auch bei
einem einfachen Zweistufenverfahren ist es wünschenswert, drei Kontaktzonen zu haben.
Jede dieser Zonen benötigt getrennte Rohrleitungen und Absperrventile, um sowohl
den Fluß des Speisegasstroms als auch irgendwelcher Regenerierungsströme zu regulieren.
Diese Ventile sind sowohl am Einlaß als auch am Auslaß jeder Kontaktzone angebracht.
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Schwefeloxidentfernungseinrichtungen werden überwiegend zur Behandlung
von Rauchgasströmen aus Verbrennungszonen verwendet. Diese Rauchgasströme werden
in großen Mengen hergestellt, und jegliche Behandlungseinrichtung darf keinen bedeutenden
Druckabfall in dem Rauchgasstrom hervorrufen. Aus diesem Grund müssen die Rauchgasrohrleitungen
und Ventile einen sehr großen Durchmesser besitzen. Die benötigten Ventile sind
recht teuer und bilden einen bedeutenden Teil einer zyklischen Kontakteinrichtung.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kosten bei Verfahren.
vom Akzeptortyp dadurch zu verringern, daß keine komplexen Rohrleitungen und Ventileinrichtungen
verwendetlwerden.
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Zyklische Verfahren, wie das bekannte ParalleldurchgangSakzeptorverfahren,
sind ebenfalls kompliziert durch die wechselnde Zusammensetzung der in dem Verfahren
produzierten Gasströme. Insbesondere während der Regenerierung der verbrauchten
Akzeptoren variiert die Konzentration an Schwefeldioxid in dem Abgasstrom sehr stark.
Dieser Strom besitzt im Höchststand der Regenerierung bzw. in der Regene-
rierungsspitze
eine hohe Schwefeloxidkonzentration, die schwächer wird, wenn die Regenerierung
fortschreitetund undes ist weniger Schwefel auf den Akzeptoren.
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Um diese Variation zu verringern, kann ein Verfahren, wie in den US-PSen
3 7146 665 und 4 041 131 beschrieben, verwendet werden. Dies erhöht jedoch sowohl
die Komplexität als auch die'Kosten des Verfahrens. Weitere Aufgabe der Erfindung
ist es deshalb, die Variation in der Schwefeloxidkonzentration des Gases, das bei
der Regenerierung von Schwefeloxidakzeptoren eines Gasbehandlungsverfahrens hergestellt
wird, zu reduzieren.
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Diese Aufgaben werden dadurch gelöst und weitere Vorteile gegenüber
bekannten Vorrichtungen dadurch zur Verfügung gestellt, daß erfindungsgemäß ein
Fließbett aus Akzeptoren innerhalb der Paralleldurchgangskontakteinrichtungen verwendet
wird. Die Schwefeloxidakzeptoren bewegen sich langsam aufgrund der Schwerkraft abwärts
durch die Akzeptor haltenden Kanäle der Paralleldurchgangskontakteinrichtungen.
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Die Abwärtsbewegung der Akzeptoren verläuft im Gegenstrom zu dem Speisegas,
das durch Gaskanäle, die benachbart zu den Akzeptorkanälen angeordnet sind, passiert.
Frische Akzeptoren werden den Akzeptorkanälen von oben zugespeist, um verbrauchte
Akzeptoren zu ersetzen, die absatzweise oder kontinuierlich aus dem unteren Ende
der Akzeptorkanäle abgezogen werden. Die verbrauchten Schwefel tragenden Akzeptoren
werden dann in eine getrennte Regenerierungszone transportiert, wo die Schwefeloxide
durch Behandlung mit einem reduzierenden Gas freigesetzt werden.
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Der Speisegasstrom; passiert kontinuierlich durch die gleichen Gaskanäle;
zu allen Zeiten. Es ist deshalb
nicht notwendig, Rohrleitungen
und Ventile zur Verfügung zu stellen, um den Gasstrom umzuleiten, wie dies bei der
Regenerierung einer Festbetteinheit notwendig ist.
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Der verbrauchte Akzeptor wird vorzugsweise in einer Fließbetteinrichtung
regeneriert. Der Fluß der verbrauchten Akzeptoren in die Regenerierungszone ist
dann relativ gleichmäßig,und die Geschwindigkeit der Schwefeloxidfreisetzung durch
die Akzeptoren ist gleichbleibend. Die Zusammensetzung des Abgasstroms ist deshalb
ebenfalls viel einheitlicher als bei bekannten Festbettregenerierungen. Es ist deshalb
möglich, das Abgas aus der Regenerierungszone direkt in eine Konzentrations- oder
Wiedergewinnungszone zu leiten ohne die Verwendung einer Zusammensetzungspufferzone,
wie sie in bekannten Festbettverfahren verwendet wird.
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Ein dritter- Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in
der Verringerung der benötigten Größe der Gasakzeptorkontaktzone. Bei einer Festbetteinheit
ist es notwendig, eine ausreichende Menge an Akzeptoren zur Verfügung zu stellen,
um über die gesamte Zeit einen Betrieb zwischen den Regenerierungszyklen zu ermöglichen.
Da dies normalerweise eine bedeutende Zeitdauer ist, werden einige der Akzeptoren
auf ein solches Ausmaß beladen, daß sie nicht länger Schwefeloxide aus dem Speisegasstrom
entfernen können. Am Ende eines Aufnahmezyklus wird eine Festbetteinheit deshalb
eine große Menge an inaktiven Akzeptoren und Akzeptoren mit geringer Aktivität zusammen
mit aktiven Akzeptoren, die die gewünschte Menge der Schwefeloxidentfernung durchführen,
enthalten.
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Dagegen ist es bei der erfindungsgemäßen Fließbetteinheit nur notwendig,
die Menge an Akzeptoren, die benötigt wird, um eine adäquate Menge an Behandlungskapazität
zur Verfügung zu stellen,beizubehalten.Da alle Akzeptoren in einer Fließbetteinrichtung
bis zu einem gewissen Ausmaß aktiv sein können, ist dies eine viel kleinere Menge.
Es ist nicht erforderlich, verbrauchte Akzeptoren zu lagern und Akzeptoren innerhalb
der Kontaktzone aufzubewahren. Die Größe der Kontaktzone kann deshalb verringert
sein, was bedeutet, daß die benötigten Mengen an Akzeptoren und Abschirmungsmaterial
zur Herstellung von Gaskanälen kleiner sind. Werden die gleichen Kontaktbedingungen
verwendet, ist die Länge der Gaskanäle in einer Fließbetteinheit kürzer. Deshalb
ist als weiterer Vorteil der Druckabfall durch die Gaskanäle verringert, was sehr
wünschenswert bei der Behandlung von Rauchgasströmen mit geringem Druck aus kommerziellen
Kraftwerken ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb Vorteile hinsichtlich
der Kapital- und Betriebskosten darstellen, um so die Kosten für Akzeptorbeförderungseinrichtungen
und einer festen Akzeptorkanalkonstruktion aufzuwiegen.
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Paralleldurchgangsreaktoren haben sich erfolgreich als Kontakteinrichtungen
zur Behandlung von Rauchgasströmen, die kleine Teilchen, wie Flugasche, enthalten,
erwiesen. Diese Kontakteinrichtungen werden normlerweise nicht verstopft durch die
Ansammlung der Teilchen auf deren porösen Wänden und können deshalb kontinuierlich
über lange Zeiträume ohne Wartung qder Reinigung verwendet werden. Diese Kontaktoreinrichtungen
leiten ihren Namen von der Tatsache ab daß der Zr luß des zu behandelnden Casftn
parallel zu der porösen Wand, die die < Esehandlurlgs
teilchen
heizt, ist. Dies bedeutet, daß der Gasstrom entlang der Wand anstatt durch sie hindurch
fließt.
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Eine langsame Gasmischung auf den gegenüberliegenden Seiten der Wand
bringt durch Mischen und Diffusion die Schwefeloxide in Kontakt mit den Behandlungsteilchen
ohne Filtern des Gasstroms. Der Gasstrom fließt deshalb nicht durch das Bett der
Behandlungsteilchen, und es gibt weitgehend keinen Nettofluß durch ein Bett, das
zwischen zwei porösen Wänden begrenzt ist.
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Der Erfolg dieser Kontakteinrichtungen beruht teilweise auf der Aufrechterhaltung
einer linearen Gasgeschwindigkeit entlang der Wand (durch den planaren Gasdurchgang),
die gerade geringfügig oberhalb des übergangsbereichs von einem laminaren zu einem
turbulenten Fluß liegt#ies verursacht eine Turbulenz, die die Transportgeschwindigkeit
und Mischung der Gase auf den zwei benachbarten Seiten der porösen Wand erhöht.
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Die Erfindung kann gekennzeichnet werden als ein Verfahren zur Entfernung
von Schwefeloxiden aus einem Gasstrom, das die folgenden Stufen umfaßt: Leiten eines
Speisegasstroms, der Schwefeloxide umfaßt, in und aufwärts durch Gaskanäle einer
Paralleldurchgangskontaktzone, in der der Gasstrom parallel zu einer porösen Oberfläche
fließt, die ein Bett eines festen Schwefeloxidakzeptors bei aufnahmefördernden Bedingungen
hält, welche den Kontakt zwischen dem Gasstrom und dem festen Akzeptor ohne bedeutenden
Nettofluß des Gasstroms durch das Bett der festen Akzeptoren zu verschiedenen Gaskanälen
fördert, Abziehen eines behandelten Gasstroms mit einer geringeren Schwefeloxidkonzentration
als der Speisegasstrom aus den Gaskanälen der Kontaktzone,
Leiten
von Schwefeloxidakzeptorteilchen abwärts durch Teilchenkanäle der Kontaktzone, welche
wenigstens teilweise durch die porösen Oberflächen der Gaskanäle gebildet werden,
Transportieren der beladenen Schwefeloxidakzeptorteilchen aus den Teilchenkanälen
der Kontaktzone in eine Regenerierungszone, in der die Schwefeloxidakzeptorteilchen
mit einem reduzierenden Gas bei Regenerierungsbedingungen kontaktiert werden und
Herstellen von regenerierten Schwefeloxidakzeptorteilchen und eines Schwefeloxid
enthaltenden Abgasstroms, und Transportieren der regenerierten Schwefeloxidakeztorteilchen
zu der Kontaktzone zum Durchgang in das obere Ende der Teilchenkanäle.
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Der Gesamtfluß des zu behandelnden Gasstroms und die Akzeptorteilchen
werden in Fig. 1 gezeigt. Der Speisegasstrom, getragendurch die Leitung 2,ist ein
Rauchgasstrom, der eine Mischung aus Kohlendioxid, Stickstoff, Schwefeldioxid und
anderen chemischen Verbindungen, die in dem Rauchgasstrom eines Kohlekessels, der
Luft als Sauerstoffquelle verwendet, vorhanden sind, umfaßt. Der Speisegasstrom
ist in eine Anzahl von kleineren Strömen geteilt, die durch kleinere individuelle
Rohrleitungen 20 in den Boden der Gasakzeptorkontakteinrichtung 1 geleitet werden.
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Innerhalb der Kontakteinrichtung wird der eintretende Speisegasstrom
zwischen einer großen Zahl von rechteckigen Gasdurchgängen verteilt. Diese Gasdurchgänge
beginnen in dem unteren Teil der Kontakteinrichtung und erstrecken sich aufwärts
in einen oberen Teil der Gaskontakteinrichtung bis zu einem Punkt , bei dem Ströme
von behandeltem Gas aus den Gasdurchgängen austreten. Behandeltes Gas aus einer
Zahl von Gas-
durchgängen wird innerhalb der Kontakteinrichtung
gesammelt und dann durch eine Vielzahl von Sammelrohrleitungen, die am oberen Ende
des Kontakteinrichtungsbe halters vorgesehen sind, abgezogen. Diese Ströme des behandelten
dases werden gesammelt, um den behandelten Gasstrom, der aus dem Verfahren durch
Leitung 3 entfernt wird, zu bilden.
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Der behandelte Gasstrom besitzt eine geringere Konzentration an einer
unerwünschten chemischen Verbindung, die wünschenswerterweise aus dem Speisegasstrom
entfernt werden soll. In diesem speziellen Beispiel besitzt ein behandelter Gasstrom
eine geringere Schwefeldioxidkonzentration als der Speisegasstrom. Das Schwefeldioxid,
das aus dem Speisegasstrom entfernt wird, wird auf den festen Schwefeloxidakzeptoren,
die innerhalb des Kontaktorbehälters vorhanden sind, festgehalten. Bei den bevorzugten
kupferhaltigen Akzeptoren liegt der angesammelte Schwefel in Form von Kupfersulfat
vor. Die Schwefel tragenden, auch als schwefelbeladen bezeichneten, verbrauchten
Akzeptoren werden aus dem Boden der Akzeptorkanäle, die innerhalb der Kontakteinrichtung
in großer Zahl vorhanden sind, abgezogen. Die Akzeptoren aus mehreren Akzeptordurchgängen
werden durch eine Einrichtung, die nicht gezeigt ist, gesammelt und in die Akzeptorabzugsleitungen,
die am unteren Ende des Akzeptors angebracht sind, geleitet. Diese Leitungen konzentrieren
die Akzeptoren in die Akzeptortransportleitungen 18, die die abwärtsfließenden Akzeptorteilchen
in die Schleusenbehältereinrichtung 4 leiten. Die Akzeptoren können auf weitgehend
kontinuierlicher Basis abgezogen werden, es ist jedoch bevorzugt, daß die Akzeptoren
als kleine, diskrete Mengen in diskontinuiqrlichen Zeitabständen abgezogen
werden.
Es ist bevorzugt, daß jede dieser Mengen nicht mehr is 1% des Gesamtakzeptoreinsatzes
in der Kontaktzone beträgt.
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Die verbrauchten Akzeptoren werden aus der Schleusen behältereinrichtung
14 durch die Leitung 5 in die Schleusenbehältereinrichtung 6, die über dem Akzeptorregenerator
8 angebracht ist, transportiert. Die Akzeptorteilchen fließen dann durch die Leitung
7 in den Regenerator#In diesem Regenerierungsbehälter werden die Akzeptorteilchen
vorzugsweise abwärts im Gegenstrom zu einem Strom aus Wasserstoff oder einem anderen
reduzierenden Gas, das durch Leitung 9 eingetragen wird, geleitet. Dies bewirkt
eine Freisetzung der Schwefeloxide aus den beladenen Akzeptoren und die Bildung
eines durch Leitung 11 entfernten Abgasstromes, der weitgehend den gesamten, auf
den in den Regenerierungsbehälter eintretenden Akzepto -ren vorhandenen, freisetzbaren
Schwefel enthält. Die Akzeptoren werden abwärts gleitet und kontaktieren einen zweiten
Strom, der Dampf umfaßt, welcher durch Leitung 10 zum Zwecke des Strippens von brennbarem
reduzierendem Gas aus den Akzeptoren geliefert wird.
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Andere Verbindungen, wie ein Oxidationsmittel, können ebenfalls durch
Leitung 10 in den Regenerator geleitet werden. Das Ergebnis des Kontaktierens innerhalb
des Regenerators ist die Herstellung von regenerierten Akzeptorteilchen, die durch
Leitung 12 abgezogen werden. Die regenerierten Akzeptorteilchen werden aus der Schleusenbehältereinrichtung
13 durch Leitung 14 in die Schleusenbehälter- und Verteilungseinrichtung 15 transportiert
. Die regenerierten Akzeptoren werden dann in die Verteilungsrohrleitungen 16 geleitet,
die dan aufgenommenen Katalysator in die Gasakzeptor-Kontakteinrichtung durch die
klelrlererll..eltungen
17 leiten. In dieser Figur sind verschiedene Nebeneinrichtungen, die normalerweise
in einem solchen Verfahren verwendet werden, nicht gezeigt. Diese Nebeneinrichtungen
schließen eine Verfahrenskontrolleinrichtung, eine Flußkontrolleinrichtung in verschiedenen
Transportleitungen, Behältereinbauten und kleine Abdichtungen oder Akzeptor-Strippingströme,
die an vielen Stellen in das Verfahren geleitet werden können, ein.
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Fig. 2 ist ein vertikaler Querschnitt eines Teils der Gasakzeptorkontakteinrichtung
1. Wie in Fig. 1, wird ein Speisegasstrom , der Schwefeloxid umfaßt, durch Leitung
2 eingetragen. Dieser Gasstrom ist in eine Vielzahl von kleineren Strömen geteilt,
welche durch die Rohrleitungef 20 und 21 in den Boden des Kontaktbehälters eingeiragen
werden. Der Gasstrom fließt dann in die verlängerten, rechteckigen Durchgänge, die
neben den porösen, akzeptorhaltenden Abschirmungen 24 angebracht sind. Diese Gasdurchgänge
27 können zwischen einer Außenwand des Kontaktorbehälters und einer Akzeptor haltenden
Abschirmung oder zwischen einer Akzeptor haltenden Abschirmung und einer nperforierten
Teileinrichtung 25 angeordnet sei 1. Die Teileinrichtung 25 dient zur Verengung
de r Gasdurchgänge. Regenerierte Akzeptoren werden durc h die Verteilungsrohrleitungen
16 und die Transportl tungen 17 eingeleitet. Um die Darstellung zu vereinfachen,
werden in diesem Schema Leitungen mit kleinem Durchmesser verwendet.
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Die frischen Akzeptoren werden in die kastenartigen, rechteckigen
Kammern 28, die im oberen Teil des Kontaktbehälters angebracht sind, eingespeist.
Diese unperforierten Kammern dienen zur Verteilung des Katalysators quer über die
obere Oberfläche des
Akzeptorkanals, um zu gewährleisten, daß der
ganze Kanal mit Akzeptoren gefüllt ist. Während die Akzeptoren innerhalb der Kammern
28 sind, gibt es vorzugsweise weitgehend keinen Kontakt zwischen dem Gasstrom und
den Akzeptoren.
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Die Akzeptoren fließen abwärts aus den Kammern 28 als Akzeptorbett
29, das zwischen zwei der Akzeptor haltenden Abschirmungen 24 gehalten wird. Die
Akzeptoren bewegen sich langsam abwärts durch den Akzeptordurchgang oder Kanal zu
einer zweiten Gruppe von kastenartigen Kammern 26 Die schwefelbeladenen Akzeptoren
werden aus dem Boden der Kammern 26 durch Abzugsleitungen 19 und Leitungen 18 abgezogen.
Wenn der Gasstrom aufwärts durch die schmalen Gaskanäle steigt, werden Schwefeloxide
durch die Abschirmungen 24 transportiert und kommen in Kontakt mit regenerierten
Akzeptorteilchen. Die Schwefeloxide werden auf der Struktur der Akzeptorteilchen
verbraucht und wandern deshalb nicht durch die Abschirmung zurück.
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Das Ergebnis ist eine allmähliche Entfernung von Schwefeloxiden aus
dem Gasstrom, während dieser aufwärts durch die Gaskanäle fließt, so daß bei geeigneten
Betriebsbedingungen das aus dem oberen Teil desKanals ausströmende Rauchgas die
gewünschte, reduzierte Schwefeloxidkonzentration besitzt. Die Gasströme, die oben
aus den verschiedenen Gaskanälen ausfließen, werden aufwärts in den Abzugsleitungen
22 und 23 konzentriert. Das Gas wird dann aus dem Verfahren über die Leitung 3 entfernt
und zu irgendwelchen geeigneten weiteren Behandlungseinrichtungen, wie eine elektrostatische
Niederschlagseinrichtung, geleitet oder aus dem Verfahrenauf für die Umwelt akzeptable
Art und Weise ausgetragen.
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Die in Fig 2 gezeigte Struktur ist nur eine von vielen möglichen
mechanischen Anordnungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können. Als Beispiel
für mögliche Variationen kann beobachtet werden, daß in Fig. 2 die Akzeptorteilchen
sich durch eng definierte Wege, umgeben von Leitungen, Kammern oder Rückhalteabschirmungen,
bewegen. Andererseits fließt der Gasstrom in das große Hohlraumvolumen, das sich
am Boden der Kontaktkammer befindet, und verteilt sich dannzwischen einer großen
Zahl von verfügbaren Gasdurchgängen. Ebenso fließt das Gat am oberen Teil der Apparatur
in ein großes Hohlraumvolumen, bevor es durch die Leitungen 22 und 23 entfernt wird.
In einer alternativen Struktur kann der Gasstrom durch umgebende Fließbahnen begrenzt
sein, wie durch die Verwendung von Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser, Verteilungstafeln,
Rückhalteabschirmungen usw.
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Die Akzeptorteilchen können dann in Massen in das obere Hohlraumvolumen
über dem Einlaß zu den Akzeptorkanälen fließen, wobei die Akzeptoren sich selbst
als eine frei fließende Masse über den oberen Teil der offenen Akzeptorkanäle verteilen.
Es ist ebenfalls möglich, die Apparatur auf andere Art und Weise zu verändern, wie
durch Verwendung einer einzigen Sammelkammer 26,1 die die Akzeptoren aus zwei oder
mehr Akzepto\rbetten 29 empfängt.
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Fig. 3 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch Fig. 1, in Draufsicht
von einem oberen Teil der Gasakzeptorkontakteinrichtung 1. Aus dieser Sicht besitzt
der obere Behälter des Akzeptors eine rechteckige Konfiguration, die von unperforierten
Wänden umgeben ist. Diese Figur ist dargestellt, um die bevorzugte kastenartige
Struktur der Akzeptor- und Gasdurchgänge zu zeigen. In dieser
Sicht
kann eine obere Oberfläche der Akzeptorbetten 29 gesehen werden, die innerhalb der
rechteckigen Kammern 28 liegt. Die Seiten der Kammern sind unperforiert und direkt
über den Akzeptor haltenden Abschirmungen 214, die in dieser Darstellung nicht sichtbar
sind. Die Teileinrichtungen 25 sind brauchbar bei der Bereitstellung von engeren
Gasdurchgängen. Es muß bemerkt werden, daß aus Veranschaulichungszwecken die Innenelemente
der dargestellten Gaskontakteinrichtung in diesen Darstellungen nicht maßstabgerecht
sind. Wie aus der detaillierten Beschreibung der Akzeptoren zu erkennen ist, ist
es insbesondere bevorzugt, daß sowohl die Gasals auch die Akzeptordurchgänge ziemlich
eng sind und viel kleiner erscheinen würden, wenn sie in richtigem Maßstab in den
Figuren gezeichnet wären.
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Fig. 14 ist ein horizontaler Querschnitt, aufgenommen in einer Draufsicht
durch eine Gasakzeptorkontaktzone mit einer grundlegend verschiedenen Konfiguration
als der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten.
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In dieser Kontaktzone wird der eintretendeSpeisegasstrom in eine große
Zahl von kleineren Strömen geteilt, von denen jeder in eine zylindrische Kammer
30 geleitet wird. Der Gasdurchgang 33 ist ein ringförmiges Volumen zwischen der
inneren Oberfläche der Leitung 30 und der äußeren Oberfläche der Akzeptor haltenden
Abschirmung 31. Die Akzeptoren fließen abwärts als zylindrisches Bett 32. Diese
Struktur hat den Vorteil, daß sie sehr gut an eine Konstruktion vom Modulartyp anpaßbar
und leichter herzustellen ist. Die Struktur einer Gasakzeptor-Kontaktzone, die in
Fig. 5 gezeigt wird, ist ähnlich der in Fig.4.
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Diese Ansicht stellt wiederum einen horizontalen Querschnitt mit Sicht
auf zwei ringförmige Akzeptor-
kanäle dar. Eine zylindrische-unperforierte
Wand 36 umgibt die inneren Komponenten der Kontakteinrichtung. Vier zylindrische
Akzeptor haltende Abschirmungen 39 teilen das innere Volumen der Apparatur in zwei
ringförmige Akzeptordurchgänge, von denen jeder ein ringförmiges Akzeptorbett 34
und drei Gasdurchgänge enthält. Zwei der Gasdurchgänge 37 sind ringförmig, während
der Mittelgasdurchgang 38 zylindrisch ist.
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Die schwefelbeladenen verbrau#hten Akzeptoren werden vorzugsweise
durch das Verfahren auf eine Art und Weise transportiert, die ähnlich der ist, die
zum Transport von Katalysatoren in einer Art von Petroleumraffinierungseinheit,
bezeichnet als Fließbettreformingeinheit, verwendet wird. Diese Verfahren haben
sich als höchst wirksam im kommerziellen Betrieb erwiesen. Sie werden in Einzelheiten
in den US-PSen 3 647 680, 3 652 231, 3 785, 963, 3 825 116, 3 839 196, 3 854 887,
3 856 662, 3 981 8214, 14 094 8114, 4 094 817 und 4 1403 909 beschrieben. Obwohl
sich das erfindungsgemäße Verfahren bedeutend von einem Naphtha-Reformingverfahren
unterscheidet, kann die Bewegung der Teilchen in dem erfindungsgemäßen Verfahren
unter Verwendung sehr ähnlicher Techniken durchgeführt werden. Grundsätzlich werden
die Akzeptorteilchen vorzugsweise aus der Kontaktzone in einer Zahl von kleinen
Mengen entfernt. Der Fluß der Akzeptoren kann durch eine der in den vorstehend genannten
Druckschriften beschriebenen Vorrichtungen oder durch ein Ventil kontrolliert werden.
Die Akzeptoren fließen in einen Schleusenbehälter, in dem sie durch einen kleinen
Strom von Dampf oder Stickstoff gereinigt werden können, um Sauerstoff oder andere
Gase, die in der Regenerierungszone nicht erwünscht sind, zu entfernen. Der Inhalt
der Schleusen-
behälter wird dann in den Behälter eines Greifhebers
abgelassen. In diesem Behälter werden die Akzeptoren fluidisiert in eine Transportleitung,
die die Akzeptoren in den oberen Teil der Regenerierungszone leitet.
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Diese Beschreibung nimmt eine nebeneinander gelagerte Anordnung der
Kontakt- und Regenerierungszonen an.
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Es ist natürlich möglich, die Regenerierungszone unter oder direkt
über der Kontaktzone anzuordnen.
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Da diese Zonen kürzer als die entsprechenden Einheiten bei Naphtha-Reformingeinheiten
sind, kann solch eine Anordnung bevorzugt sein, da sie einen Behälter eines Greifhebers
und eine fluidisierte Teilchentransporteinrichtung eliminiert. Dies reduziert die
Kapital- und Betriebskosten der Einrichtung.
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Die verbrauchten Akzeptoren werden bevorzugt zu einem Schleusenbehälter,
der über der Regenerierungszone angebracht ist, befördert. Der Schleusenbehälter
kann mit Dampf oder Stickstoff gereinigt werden, um weiterhin zu gewährleisten,
daß Komponenten des Rauchgases nicht in die Regenerierungszone transportiert werden.
Schleusenbehälter dienen ebenfalls dazu, leere Volumen zur Verfügung zu stellen,
um Akzeptoren, die aus dem Verfahren bewegt werden oder Akzeptormengen, die dem
Verfahren zugegeben werden, zu lagern. Eine Ventileinrichtung kontrolliert den Fluß
der Akzeptoren aus dem Schleusenbehälter in die Regenerierungszone, die bei den
vorstehend beschrieben Regenerierungsbedingungen gehalten wird. Die Akzeptoren fließen
dann in eine Gasakzeptor-Kontaktzone, worin sie mit einem reduzierenden Gas zur
Freisetzung von Schwefeldioxid kontaktiert werden. Dem Reduktionsschritt folgt ein
Kontakt mit einem sauerstoffhaltigen Gas, um das Metall auf dem Akzeptor in die
bevorzugtenOxidezu überführen. Da Rauchgas
genügend Sauerstoff
für diesen letzteren Schritt enthalten kann, könnte er in der Kontakt(Aufnahme-)zone
durchgeführt werden. Jedoch ist es bevorzugt, daß dieses Oxidieren in der Regenerierungszone
stattfindet. Ein Multizonensystem, ähnlich dem in der US-PS 3 652 231 gezeigten,
kann an das erfindungsgemäße Verfahren angepaßt werden. Bei solch einer Anpassung
wird das System konstruiert und betrieben wie das erfindungsgemäße Verfahren mit
der Oxidation, die die Hallugenierungsfunktion ersetzt. Es muß darauf geachtet werden,
daß eine Mischung des sauerstoffhaltigen Gases in das schwefeloxidhaltige Abgas
des reduzierenden Betriebs verhindert wird.
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Die regenerierten Akzeptoren fließen bevorzugt von der Regenerierungszone
in einen Schleusenbehälter.
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Alternativ dazu können die regenerierten Akzeptoren nach ausreichender
Reinigung, wie durch Dampf, direkt in die Aufnahmezone fließen. In dieser Ausführungsform
wird eine übereinander angeordnete" Regenerierungszone-Aufnahmezone-Konfiguration
verwendet. Die Akzeptoren können dann in Form einer oder mehrerer ununterbrochener
Säulen, die sich über beide Zonen erstrecken, vorliegen. Eine einzelne Teilchenflußkontrolleinrichtung,
angeordnet am Boden der Aufnahmezone, kann dann den Abwärtsstrom der Akzeptoren
in beiden Zonen kontrollieren. Es ist bevorzugt, daß in einer übereinander angeordneten
Konfiguration die Regenerierungszone über der Aufnahmezone ist.
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Die Konstruktion von Paralleldurchgangskontakteinrichtungen ist in
den entsprechenden Druckschriften gut beschrieben. Es ist bevorzugt, daR das erfindungsgemäße
Verfahren unter V#rwendung von Paralleldurch-
gangskontakteinrichtungen
durchgeführt wird, die planare Reaktantdurchgänge, ähnlich den in Fig. 1 der US-PSen
3 501 897 und 3 747 308, besitzen.
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Diese Gasdurchgänge sind flache Volumen, die zwischen den gegenüberliegenden
Wänden zweier benachbarter Akzeptorpackungen oder Zellen angeordnet sind. Jeder
Gasdurchgang hat eine Breite, gemessen senkrecht (perpendikular ) zu den porösen
Wänden,von etwa 3 bis etwa 55 mm, vorzugsweise von etwa 5 bis 10 mm (0,20 bis 0,39
inch). Diese relativ kleine Distanz ist vorzugsweise einheitlich für einen individuellen
Gasdurchgang, außer für notwendige mechanische Protuberanzen.
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Die Paralleldurchgangskontakteinrichtungen umfassen vorzugsweise
eine Vielzahl von benachbarten Katalysator haltenden Volumen, als Akzeptordurchgänge
bezeichnet. Diese Durchgänge sind voneinander durch die planaren Gas durchgänge
getrennt. Jeder Akzeptordurchgang hat vorzugsweise zwei parallele poröse Wände,
wobei jede Wand eine Seite eines verschiedenen Gasdurchgangs bildet. Die Distanz
zwischen den porösen Wänden eines individuellen Katalysatordurchgangs beträgt etwa
3 bis 50 mm, wobei sich ein relativ dünnes Akzeptorbett mit einer Form, die ähnlich
der der Gasdurchgänge ist, ergibt.
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Die Ausrichtung des Katalysatordurchgangs in einer parallelen Beziehung,
getrennt durch die Gasdurchgänge, angeordnet zwischen Wänden eines jeden Paars von
benachbarten Kontakteinrichtungen, ergibt eine Kontakteinrichtungsstruktur, die
alternierend Gasdurchgänge und Katalysator durchgänge umfaßt. Vorzugsweise enthält
jede dieser Strukturen eine große Zahl von Gasdurchgängen und Katalysatordurchgängen,
um eine kastenartige Struktur, ähnlich der in den
Fig. 1 bis 3
gezeigten, zu ergeben. Wenn jedoch gleichmäßige Akzeptorflüsse erreicht werden,
können die Akzeptorkanäle andere Querschnitte als das bevorzugte Rechteck besitzen.
Zylindrische oder ringförmige Akzeptorkanäle, wie sie in den Fig. 4 und 5 gezeigt
werden, können dann verwendet werden.
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Die porösen Wände der Katalysatorpackungen werden vorzugsweise durch
geschweißte Drahtschirme gebildet, wobei andere Wandkonstruktionen und andere Materialien
verwendet werden können, wenn sie den chemischen, thermischen und mechanischen Belastungen,
die in der Kontaktzone vorliegen, standhalten und adäquate Porösität liefern können.
Die bevorzugte geschweißte Abschirmung setzt sich aus einer großen Zahl von Stäben
mit engen Zwischenräumen zusammen, die die Akzeptoren zurückhalten und die zu perpendikularen
Teilen, angeordnet in den Gaskanälen, geschweißt sind. Die Öffnungen in den porösen
Wänden sollten eine maximale Größe haben, die immer noch das Zurückhalten des Katalysators
oder der Akzeptorteilchen gewährleistet. Die Öffnungen können beispielsweise zwischen
etwa 0,07 und etwa 0,085 mm liegen. Vorzugsweise liegen die öffnungen im Bereich
von 0,074 bis 0,250 mm. Die festen Behandlungsteilchen (Katalysator und/oder Akzeptoren)
füllen vorzugsweise das gesamte Volumen jedes Katalysatordurchgangs in einem dichten
Bett, welches eine Vibration oder andere Bewegung, die einen Katalysatorbruch oder
-verschleiß bewirken könnte, verhindert. Das Akzeptorbett hat eine Breite, die der
der Distanz zwischen den porösen Wänden des entsprechenden Katalysatordurchgangs
entspricht. Diese Distanz liegt vorzugsweise zwischen 15 und 30 mm.
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Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Bedingungen schließen
vorzugsweise eine lineare Gasgeschwindigkeit durch die Durchgänge der Kontakteinrichtung
ein, welche gerade über der Schwelle für turbulente Fließbedingungen liegt. Höhere
Geschwindigkeiten ergeben eine verstärkte Turbulenz, führen aber auch zu unerwünschten
höheren Druckabfällen. Dies ist die Geschwindigkeit des Speisegases durch den Gasdurchgang
in einer Richtung parallel zu der Oberfläche der porösen Wand und betrifft keinesfalls
eine Geschwindigkeit der gasförmigen Diffusion oder des Durchgangs durch die poröse
Wand.
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Lineare Gasgeschwindigkeiten von etwa 2 bis etwa 20 m/sec können angewendet
werden, wobei lineare Gasgeschwindigkeiten über 10 m/sec bevorzugt sind.
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Normalerweise ist ein geringer Druckabfall während des Verfahrens
gewünscht, da jeglicher Druckabfall die Leistung der Kessel und der Kraftwerke,
usw., die die Hauptquelle des zu behandelnden Rauchgases sind, gegenteilig beeinflußt.
Der Druckabfall durch eine gesamte Kontaktzone sollte weniger als 50,8 cm (20 inch)
Wasser, vorzugsweise weniger als 30,5 cm (12 inch) Wasser, besonders bevorzugt zwischen
etwa 2,5 und 10,2 cm (1 bis 14 inch) Wasser, betragen.
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Obwohl geringe Druckabfälle gewünscht werden, sollte die Gasflußgeschwindigkeit
ausreichend sein, um wenigstens das Absinken der in dem Gasstrom mitgerissenen Teilchen
oder das Absetzen dieser Teilchen auf der Außenoberfläche der porösen Wände der
Katalysatorpackungen zu minimieren.
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Der Betriebsdruck des Verfahrens richtet sich nach dem Druck des
zu behandelnden Gasstroms. Da der bevorzugte Speisegasstrom ein Rauchgasstrom aus
einer Verbrennungszone ist, wird der Betriebsdruck normaler-
recht,
gering, ,ewdhr,lich geringer als 3,4 bar Überdruck(50 psig) sein. Ein bevorzugter
Bereich für den Betriebsdruck liegt bei etwa 0,7 bis etwa 1,4 bar überdruck (10
bis etwa 20 psig).
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Die Betriebstemperatur des Verfahrens wird durch die Temperatur, die
zur erfolgreichen Verwertung des Katalysators oder Akzeptors, der in der Kontakteinrichtung
vorliegt, und durch die Wirkung der Betriebstemperatur auf die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens, das den zu behandelnden Gasstrom produziert, bestinittit.
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Für die Aufnahme von Schwefeldioxid aus einem Rauchgasstrom bei Verwendung
von kupferhaltigen Akzeptorteilchen wird normalerweise eine Temperatur von etwa
300 bis etwa 47500 verwendet. Ein bevorzugter Bereich von Aufnahmetemperaturen liegt
zwischen 325 und 142500.
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Andere Akzeptoren oder Katalysatoren haben verschiedene optimale Betriebstemperaturen,und
das erfindungsgemäße Verfahren kann bei den unterschiedlichsten Temperaturen, die
an die verschiedenen Behandlungsteilchen angepaßt sind, betrieben werden.
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Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Behandlungsteilchen
können als Akzeptoren und/oder als Katalysatoren wirken. Beispielsweise wirken die
bevorzugten kupferhaltigen Behandlungsteilchen als Akzeptoren, wenn sie Schwefeloxid
aus dem Gasstrom entfernen. Dies führt dazu, daß das in den Behandlungsteilchen
vorliegende Kupfer in Kupfersulfat umgewandelt wird, welches ein ausgezeichneter
Katalysator zur Förderung der Reduktion von Stickoxiden in Stickstoff ist. Diese
Reaktion findet in Gegenwart eines Reduktionsmittels statt, welches in den Gasstrom
an einer Stelle stromaufwärts der Kontakteinrichtungen gemischt wird. Ein bevorzugtes
Reduktionsmittel ist Ammoniak. Das erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb verwendet
werden, wenn die
Behandlungsteilchen in den mit Feststoff gefüllten
Kanälen ebenfalls als Katalysatoren verwendet werden.
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Ein Beispiel dafür ist die Verwendung der Paralleldurchgangskontakteinrichtungen
zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und zur Entfernung von Schwefeloxiden
aus einem Rauchgasstrom. Dieser Reduktionsschritt kann bei den vorstehend beschriebenen
Temperatur-und Druckbedingungen, die zur Schwefeloxidaufnahme verwendet werden,
durchgeführt werden.
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Die bevorzugten Behandlungsteilchen zur Schwefeldioxidentfernung
umfassen Kupfer auf einem feuerfesten, anorganischen Träger. Dieser Träger kann
aus verschiedenen Materialien, einschließlich Tone, Bauxit, Siliziumoxid, Aluminiumoxid
und Siliziumoxid-Aluminiumoxidmischungen bestehen. Gamma-Aluminiumoxid ist der bevorzugte
Träger. Der Träger besitzt vorzugsweise eine große Oberfläche, über 100 m2/g und
ein Porenvolumen von 0,30 bis 0,60 ml/g. Oberflächen von 160 bis 230 m2/g sind sehr
geeignet. Die Akzeptorteilchen sollten frei fließend sein, und deshalb sind kugelförmige
Teilchen bevorzugt. Kugeln mit einem Durchmesser von weniger als 3,2 mm sind bevorzugt,und
Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 1,6 mm sind besonders bevorzugt. Der fertige
Akzeptor kann etwa 1 bis 25 Gew.-% Kupfer enthalten , wobei 5 bis 15 Gew.-% Kupfer
bevorzugt sind. Die Akzeptoren können durch normale Verfahren, wie Imprägnierung
des Trägers in einer wässrigen Lösung eines Kupfersalzes, gefolgt von Trocknen und
Kalzinieren, hergestellt werden. Andere Akzeptoren können verwendet werden, wie
solche, die ein Alkalimetall, aktiviert mit einer Vanadiumverbindung, enthalten
oder solche, wie sie in den US-PSen >4 170 6#7, 4 77 747 und 3 987 146 beschrieben
sind. Kupfer-auf-Aluminium-
oxid-Akzeptoren sind bevorzugt zur
Schwefeldioxidentfernung, da sie eine Regenerierung bei den gleichen Betriebsbedingungen
erlauben, was die Implementierung des Regenerierungsverfahrens erleichtert und eine
lange Akzeptorlebenszeit fördert. Die Regenerierung kann durch Beendigung des Aufnahmemodus
und das Leiten eines reduzierenden Gases, wie Wasserstoff, C1-C3-Kohlenwasserstoffe
oder Kohlenmonoxid,durch die Gasdurchgänge durchgeführt werden. Dies ergibt eine
Freisetzung von Schwefeldioxid, das dann, wie in der US-PS 4 041 131 beschrieben,
wiedergewonnen werden kann. Die einheitlichere Schwefeloxidkonzentration in dem
Regenerierungszonenabgas des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die weitere Bearbeitung
vereinfachen auf nur solche Stufen, die zur Konzentrierung der Oxide benötigt werden.
Die Akzeptoren werden dann mit einem sauerstoffhaltigen Gas kontaktiert, um jedes
elementare Kupfer oder Kupfersulfid in Kupferoxid zurückzuführen, welches die aktive
Schwefeldioxid entfernende Form des Metalls ist. Rauchgase sind üblicherweise wirksame.
Gase zur Verwendung in dieser Oxidationsstufe. Weitere Einzelheiten zur Akzeptor-Katalysatorherstellung,
Betriebsweise des Verfahrens und Akzeptorregenerierung sind aus vielen anderen Quellen,
einschließlich der vorher genannten Druckschriften, erhältlich.