DE3530415A1

DE3530415A1 - Verfahren zum konditionieren einer gasfoermigen reaktionsmischung und anlage zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE3530415A1
Application number: DE19853530415
Authority: DE
Inventors: Helmut Will; Kurt Buick; Siegfried Staller
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1985-08-24
Filing date: 1985-08-24
Publication date: 1987-02-26
Also published as: DE3530415C2

Description

Die Erfingung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren einer gasförmigen Reaktionsmischung, insbesondere zur Rauchgaskonditionierung, durch Aufgabe eines pulverförmigen Additivs in einen Reaktionsraum, vorzugsweise Rauchgasraum, insbesondere mit nachgeschaltetem Elektrofilter, bei dem das Additiv aus einem Vorlagebehälter dosiert entnommen und in den Reaktionsraum geblasen wird. Sie betrifft ferner eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens.

Saure oder basische Stäube und Gase - kurz Schadstoffe - in Reaktionsmischungen, wie Rauchgasen verursachen auf Grund ihrer stoffspezifischen Eigenschaften große Umweltbelastungen. Beispielsweise durch Kondensation im Rauchgas von schwerölgefeuerten Wasserglasöfen können saure Flüssigkeiten gebildet werden, die auch Korrosionen an Apparaten- und Anlagenteilen hervorrufen. Die Schadstoffe müssen daher ausgeschieden werden. Hierzu bieten sich Elektrofilter an. Eine einwandfreie Arbeit der Elektrofilter setzt eine spezielle Vorbehandlung der Schadstoffe voraus, beispielsweise wird die Reaktionsmischung durch Katalysatoreingabe oder durch Einbindung der Schadstoffe mit Hilfe basischer bzw. saurer Additive vorbehandelt.

Für die Staubbelastung werden bekanntlich Grenzwerte vorgeschrieben. Zum Einhalten des geforderten Grenzwertes von weniger als 50 mg/m³ Rauchgas (i. N.) für die Staubbelastung im Rauchgas von Wasserglasöfen können die Elektrofilter eingesetzt werden. Schadstoff ist in diesem Fall vorwiegend der aus Natriumhydrogensulfat bestehende Ofenstaub; dieser führt aufgrund seiner Eigenschaften in den heißen Rauchgasen zu Verkrustungen und Verbackungen auf den Niederschlagselektroden des Elektrofilters, die eine zunehmende Verschlechterung der elektrischen Werte zur Folge haben. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den sauren Ofenstaub im Rauchgas vor Eintritt ins Elektrofilter mit basischem Additiv einzubinden, um die Filterelektroden zu schützen und das Abscheiden des entstehenden Staubgemisches und damit das Einhalten der vorgeschriebenen Grenzwerte zu gewährleisten. Um hierbei auch sicherzustellen, daß selbst feinste Fraktionen des abzuscheidenden Staubes, die vor allem am Ende des Elektrofilters anfallen, noch mit basischem Additiv zu vermischen sind, ist dafür Sorge zu tragen, daß über die gesamte Feldlänge des Elektrofilters basisches Additiv zum Einbinden des sauren Ofenstaubs zur Verfügung steht. Die Korngrößenverteilung des Additivs soll daher in etwa der Korngrößenverteilung des Ofenstaubs entsprechen.

Zum Erfüllen dieser Forderungen könnte grundsätzlich vorgemahlenes - auch als Sorptionsmittel zu bezeichnendes - Additiv zur Rauchgaskonditionierung eingesetzt werden, da mit der durch das Vermahlen vergrößerten Partikeloberfläche die Wirksamkeit des Additivs zum sorptiven Einbinden saurer Stäube, Gase und dergleichen wesentlich zu erhöhen ist. In der Praxis ergibt sich dabei aber der Nachteil, daß feingemahlene Additive bereits im Vorlagebehälter einer gewählten Dosiereinrichtung agglomerieren und so daß die Betriebssicherheit der für die Rauchgaskonditionierung notwendigen Dosiereinrichtung beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufgabeanlage für pulverförmige Additive bzw. Sorptionsmittel zu schaffen, mit der die abzuscheidenen Schadstoffe, wie Stäube, bei minimalem Additiveinsatz soweit katalytisch oder sorptiv einzubinden sind, daß das entstehende Staubgemisch mit einem Elektrofilter bis auf einen noch zulässigen Rest aus dem Reaktionsgemisch, insbesondere Rauchgas, zu entfernen ist. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die es ermöglichen, saure Stäbe und Schadgase im Rauchgas von schwerölgefeuerten Wasserglasöfen in einer zum Abscheiden des Staubgemischs in einem Elektrofilter genügenden Weise einzubinden. Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das eingangs genannte Verfahren darin, daß das aus einem mit ungemahlenem Additiv beschickten Vorratsbehälter kommende Additiv unmittelbar vor dem Einblasen in den Reaktionsraum erst dosiert und dann, insbesondere mit Hilfe einer Strahlmühle, feingemahlen wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren gewährleisten die guten Fließeigenschaften ungemahlener Additive eine störungsfreie und kontinuierliche Beschickung der Einrichtung zum Feinmahlen, insbesondere der Luftstrahlmühle. Da die erst unmittelbar vor dem Einblasen in den Reaktionsraum feingemahlenen Additive keine Gelegenheit zum Agglomerieren haben, kann es bei entsprechend eingestellter Betriebsweise der Vorrichtung zum Feinmahlen eine Korngrößenverteilung der Additive einzustellen ist, die derjenigen der aus der Reaktionsmischung zu entfernenden Schadstoffe entspricht, derart, daß auch die vor allem am Ende des Elektrofilters abgeschiedenen feinsten Fraktionen der Schadstoffe noch mit dem Additiv zu vermischen sind und der Wirkungsgrad des Elektrofilters auch bei Langzeitbetrieb - im Sinne der vorliegenden Aufgabe - ungestört bleibt.

Gemäß weiterer Erfindung werden in einer Anlage zum Durchführen des Verfahrens zwischen dem zur Aufnahme ungemahlenen sorptiv wirkenden Additivs ausgelegten Vorratsbehälter und den Reaktionsraum der Reihe nach eine Dosiereinrichtung für ungemahlenes Additiv und eine Strahlmühle, insbesondere eine Luftstrahlmühle, zum gesteuerten Feinmahlen des Additivs geschaltet. Zum Einblasen des feingemahlenen Additivs in den Reaktionsraum kann eine Feststoffblaselanze, insbesondere mit vor die Lanzenmündung gesetzten Prallteller, vorgesehen werden. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, daß durch die Betriebsweise der vorgesehenen Luftstrahlmühle die Korngrößenverteilung des gemahlenen Additivs den jeweiligen Bedürfnissen in dem Reaktionsraum exakt anzupassen ist.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.

Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Aufgabevorrichtung für pulverförmige Sorptionsmittel, mit der bei minimalem Additiveinsatz Stäube und Schadgase im Rauchgas, beispielsweise von schwerölgefeuerten Wasserglasöfen, soweit einzubinden sind, daß das entstehende Staubgemisch aus dem Rauchgas mit Hilfe eines Elektrofilters entfernt werden kann. Hierzu wird in einem Vorratsbehälter 1 lagerndes Additiv 2 über einen Dosierer bzw. eine Austragevorrichtung 3 einer Strahlmühle 4, insbesondere einer Luftstrahlmühle zugeführt.

Der Dosierer soll das dosierte Gut unmittelbar in den Aufgabetrichter des Injektors, der das Gut in die Strahlmühle 4 fördert, abwerfen. Die Strahlmühle 4 wird über ein steuerbares Ventil 5 mit Druckgas, z. B. mit Preßluft oder überhitztem Dampf, versorgt. Von der Strahlmühle 4 aus wird das mit Hilfe des Treibmittels, z. B. mit Preßluft 6, feingemahlene Additiv über eine direkte Verbindung 7 zu einer Feststoffblaselanze 8 gefördert und in den Gasraum 9 eingeblasen. Vorzugsweise wird am Lanzenaustritt bzw. an der Mündung 10 der Feststoffblaselanze 8 ein Prallteller 11 angeordnet, um eine gute Durchmischung des eingeblasenen Additivs 12 mit dem durch den Gasraum 9 geförderten Rauchgas zu erreichen.

Die Dosierung kann mit bekannten kontinuierlichen Schüttgutdosierern vorgenommen werden. Die Auswahl eines speziellen Dosiersystems richtet sich nach den Ansprüchen an die Genauigkeit der Dosierung. Für geringe Genauigkeit, die aber in den meisten Fällen ausreichend ist, genügen volumetrisch arbeitende Dosierer, wie Schnecken oder Vibrationsrinnen. Für höhere Ansprüche an die Genauigkeit kommen gravimetrische Dosiersysteme in Frage, wie z. B. Dosierbandwagen.

Wesentlich für den Erfolg des Verfahrens ist die Mahlfeinheit des Additivs. Hierbei wiederum ist das Regulieren des Treibmitteldrucks der Strahlmühle wichtig. Der Druck ist dem jeweiligen Einsatzfall angepaßt einzustellen.

Verfahrensbeispiele:

Das Verfahren wird im Ausführungsbeispiel zum Reinigen von Rauchgasen von Wasserglasöfen eingesetzt. Bei der Herstellung von Wasserglas entstehen Rauchgase, die sauren Staub oder Schadgase enthalten. Der Staubgehalt ist von der Ofenbeladung abhängig. Zum Einhalten des geforderten Grenzwertes für die Staubbeladung im Rauchgas von weniger als 50 mg Staub/m³ Rauchgas (i. N.) werden Elektrofilter verwendet.

In dem Ausführungsbeispiel wurden 3.000 m³/h Rauchgas (i. N.) mit einer Temperatur von 234°C und einer mittleren Staubbeladung von 225 mg/m³ (i. N.) mit 1,5 kg/h feingemahlener Soda (mittlerer Korndurchmesser 15 Mikrometer) vermischt in das Elektrofilter geleitet. Um zu erreichen, daß über die gesamte Feldlänge des Elektrofilters basisches Additiv zum Einbinden des sauren Ofenstaubs zur Verfügung stand, wurde die Korngrößenverteilung des Additivs durch Einstellen der Lufststrahlmühle derjenigen des Ofenstaubs angepaßt. Das nach dem Verfahren gereinigte Rauchgas verließ den Elektrofilter mit einem Reingasstaubgehalt von 34 mg/m³ (i. N.).

Bei Einsatz ungemahlener Soda zum Konditionieren des vorgenannten Rauchgases mußten etwa 5 kg/h Additiv zugegeben werden, damit der im Elektrofilter abzuscheidende Staub nicht sauer wurde. Die Entsorgung des abgeschiedenen Staubgemischs kann in allen Fällen über dessen Verwertung in der Wasserglasherstellung erfolgen.

Bezugszeichenliste 1 = Vorratsbehälter
2 = ungemahlenes Additiv
3 = Dosiervorrichtung
4 = Strahlmühle
5 = Ventil
6 = Preßluft
7 = direkte Verbindung
8 = Feststoffblaselanze
9 = Gasraum
10 = Mündung
11 = Prallteller
12 = gemahlenes Additiv
13 = Rauchgas

Claims

1. Verfahren zum Konditionieren einer gasförmigen Reaktionsmischung, insbesondere zur Rauchgaskonditionierung, durch Aufgabe eines pulverförmigen Additivs in einen Reaktionsraum, vorzugsweise Rauchgasraum, insbesondere mit nachgeschaltetem Elektrofilter, bei dem das Additiv aus einem Vorlagebehälter dosiert in den Reaktionsraum geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem mit ungemahlenem Additiv beschickten Vorratsbehälter kommende Additiv unmittelbar vor dem Einblasen in den Reaktionsraum erst dosiert und dann feingemahlen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ungemahlene Additiv in den Aufgabetrichter eines das Additiv in eine Strahlmühle fördernden Injektor abgeworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv in der Strahlmühle durch Vorgabe von deren Treibmitteldruck den Einsatzfall angepaßt feingemahlen wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Ansprüchen an die Dosiergenauigkeit entsprechend volumetrisch oder gravimetrisch dosiert wird.

5. Anlage zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zur Aufnahme ungemahlenen Additivs (2) ausgelegten Vorratsbehälter (1) und den Reaktionsraum (9) der Reihe nach eine Dosiervorrichtung (3) für ungemahlenes Additiv und eine Strahlmühle (4) zum gesteuerten Feinmahlen des Additivs geschaltet wird.

6. Anlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Feststoffblaselanze (8), insbesondere mit vor die Lanzenmündung (10) gesetztem Prallteller (11), zum dosierten Einblasen des feingemahlenen Additivs (12) in den Reaktionsraum (9).