DE3520380C2

DE3520380C2 - Verfahren zur Langzeitbestimmung und Dauerüberwachung des Schadstoffgehaltes von Abgasen aus Großfeuerungen und Müllverbrennungsanlagen

Info

Publication number: DE3520380C2
Application number: DE19853520380
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Schuy; Erwin Buettner; Sonja Maul; Heiner Meichelboeck; Albert Dr Merz; Hubert Prof Dr Vogg
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1984-06-14
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2005-06-08
Also published as: DE3520380A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 als Zusatz zum Patent 34 22 062.

Die Hauptanmeldung betrifft dabei ein Verfahren zur Lang zeitbestimmung und Dauerüberwachung des Schadstoffgehaltes von Festoff beladenen Abgasströmen aus z. B. Großfeuerungs anlagen mit isokinetischer Teilstromentnahme der Probe aus dem Rauchgasstrom mittels Unterdruck sowie Abscheidung der Feststoffanteile. Das Verfahren hebt somit auf die Feststoffabscheidung im Hauptstrom ab, gasförmige Schad stoffe werden durch Abnahme einer kleinen Teilstrommenge berücksichtigt.

Nun treten auch Aerosole mit gasgetragenen Flüssigkeiten in Tröpfchenform auf, wobei die Flüssigkeiten gelöste Stoffe selbst oder aber auch Feststoffe in Flüssigkeiten bzw. in Flüssigkeitströpfchen sein können. Solche Aerosole finden sich z. B. hinter Rauchgaswäschern, die Verbrennungs anlagen nachgeschaltet sind, wobei Temperaturen etwa im Bereich von 60° C auftreten.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe das Verfahren gemäß der Hauptanmeldung so zu verbessern, daß auch eine Langzeitbestimmung mit Dauerüberwachung des Schadstoffge haltes von mit Flüssigkeitsbestandteilen bzw. -tröpfchen beladenen Abgasströmen z. B. hinter Rauchwäschern von Großfeuerungen oder Müllverbrennungsanlagen ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung die Verfahrensschritte vor, die im Kennzeichen des Patent anspruches 1 angegeben sind, sowie den Verfahrensschritt als vorteilhafte Weiterbildung, der im Kennzeichen des Anspruchs 2 aufgeführt ist.

Auf diese Weise läßt sich nun für die gas- bzw. flüssigkeits förmigen Schadstoffe ebenso wie für die Feststoffe eine lückenlose Bilanzierung und eine entsprechende langzeitige Archivierung durchführen.

Weitere Einzelheiten des Verfahrens werden im folgenden beschrieben:

In dem Verfahren gemäß der Hauptanmeldung werden die nach isokinetischer Teilstromentnahme aus dem Hauptgasstrom entnommenen Feststoffe in zwei Stufen jeweils getrennt nach Partikelgröße abgeschieden und analysiert. Gasförmige Komponenten werden in Form einer kleinen Teil strommenge, welche die Isokinetik nicht mehr stört, erfaßt und einer Gaswäsche unterzogen. Aus den gewonnenen Schad stoffen werden nun die Zusammensetzung der Gesamtschad stoffe bestimmt und die weitere Messung nur noch auf die gröberen Feststoffe der ersten, kontinuierlichen Abscheide stufe beschränkt. Nur die damit gewonnenen Probenmaterialien werden dann anschließend für die Langzeitbilanzierung ver wendet.

Es hat sich nun gezeigt, daß damit die meisten Schadstoffe in Abgasströmen von Großfeuerungen oder Müllverbrennungs anlagen erfaßt werden können, da die meisten Schadstoffe im Abgas auf den Feststoffen sitzen und somit filtrierbar sind. Einige wenige wie z. B. Hg sind jedoch flüchtig bzw. gasförmig. Desweiteren entstehen hinter Rauchwäschern der beschriebenen Anlage Aerosole, die aus gasgetragenen Flüssigkeitströpfchen und Feststoffpartikeln bestehen.

Um auch diese zu erfassen, werden nun in dem erstem Schritt der isokinetisch entnommene Teilgasstrom, der bereits in bzw. an der Sonde mindestens teilweise zur Kondensation verhinderung erwärmt wird, über seine Temperatur an der Entnahmestelle bzw. in der Sonde erhitzt, um die Flüssig keitströpfchen im abgesaugten Aerosol zu verdampfen. Im zweiten Schritt werden zunächst die gröberen Feststoffe, z. B. in einem Gaszyklon kontinuierlich abgeschieden, mittels einer Taktschleuse oder einer ähnlichen Einrichtung kontinuierlich ausgeschleust und in Sammelbehälter überführt.

Im dritten Verfahrensschritt werden die in der ersten Stufe entstandenen Dämpfe z. B. in einer Kühlfalle kondensiert, das gewonnene Kondensat abgeführt und einer sauer/alka lischen Gaswaschung zugeführt. Alle so gewonnenen Schad stoffe dampf- oder gasförmiger Art werden ebenfalls in Sammelbehälter überführt.

Aus den so gewonnenen Schadstoffen wird nun im vierten Schritt die Schadstoffverteilung des gesamten Abgasstromes einschließlich der flüssigen bzw. verdampfbaren Bestand teile durch Eichmessungen ermittelt. In dem fünften Schritt beschränkt man nun die Schadstoffabtrennung wiederum auf die kontinuierliche Feststoffgewinnung der zweiten Stufe und bilanziert die so gewonnenen Materialien. Auf die übrigen, jetzt nicht mehr kontinuierlich erfaßten Schad stoffe kann dann verzichtet werden, da sie aufgrund der vorangegangenen Eichmessungen ermittelt werden können. Es ist auch hier zusätzlich möglich, für die Eichung als weiteren Schritt noch eine kontinuierliche Abscheidung der feineren Schwebstoffe mittels wechselseitig zuschalt barer und auswechselbarer Feinstfilter durchzuführen, wie es auch in der Hauptanmeldung beschrieben ist. Bei dem angegebenen neuen Verfahren erfolgen nun alle kontinu ierlichen Abscheidevorgänge stufenweise im Hauptgasstrom der Meßvorrichtung, d. h. in dem isokinetisch entnommenen Probenteilstrom aus dem Rauchgasstrom.

Claims

1. Verfahren zur Langzeitbestimmung und Dauerüberwachung des Schadstoffgehaltes von Abgasen aus Großfeuerungen oder Müllverbrennungsanlagen nach Patent 34 22 062, bei dem der Schadstoffgehalt gasgetragener Aerosole z. B. von mit Flüssigkeits bestandteilen bzw. -tröpfchen beladenen Abgasströmen hinter Rauchwäschern bestimmt und überwacht wird, mit iso kinetischer Teilstromentnahme der Probe aus dem Aerosolstrom mittels Unterdruck und mindestens teilweiser Beheizung der Entnahmesonde, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Verdampfen der Flüssigkeit in den Tröpfchen der abge saugten Aerosole durch weiteres Aufheizen über die Temperatur der Rauchgase hinaus,
b) kontinuierliches Abscheiden der gröberen Feststoffe in einem Gaszyklon mit kontinuierlichem Aus schleusen der abgeschiedenen Feststoffe durch eine Taktschleuse und Überführen derselben in Sammel behälter,
c) kontinuierliches Abscheiden der Dämpfe durch Kon densation mit anschließenden Gaswaschstufen,
d) Bestimmen der Schadstoffverteilung des Abgasstromes durch Eichmessungen des aus den Sammelbehältern, aus den Kondensations- und den Waschstufen gewonnenen Probenmateriales,
e) Beschränkung der kontinuierlichen Schadstoffabtrennung nach Bestimmung der Schadstoffverteilung jeweils auf die Abscheidung der Feststoffe oder auf die kontinuierliche Abscheidung der Dämpfe oder/und auf die Gaswaschstufen und Bilanzierung derselben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das weitere Merkmal

f) kontinuierliche Abscheidung der feinen Schwebstoffe in wechselseitig zuschaltbaren und auszuwechselnden Feinstfiltern mit Hinzuziehen der abgeschiedenen Stoffe zur Bestimmung der Schadstoffverteilung des Abgasstromes.