DE3616310A1 - Verfahren und vorrichtung zum entfernen von stickoxiden aus rauchgasen durch selektive trockenadsorption - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum entfernen von stickoxiden aus rauchgasen durch selektive trockenadsorptionInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Entfernen von Stickoxiden aus den Rauchgasen von
Feuerungs- oder Verbrennungsanlagen durch selektive Trockenad
sorption.
Zur Stickstoffminderung von Rauchgasen aus Kohlefeuerungen und
Verbrennungsanlagen sind mehrere unterschiedliche Maßnahmen
und Verfahren bekanntgeworden. Hierzu gehören:
Feuerungstechnische Maßnahmen;
selektive nichtkatalytische Reduktion;
selektive katalytische Reduktion bei Temperaturen zwischen 300 und 400°C;
selektive katalytische Reduktion bei Temperaturen zwischen 80 und 130°C;
Naßverfahren.
selektive nichtkatalytische Reduktion;
selektive katalytische Reduktion bei Temperaturen zwischen 300 und 400°C;
selektive katalytische Reduktion bei Temperaturen zwischen 80 und 130°C;
Naßverfahren.
Mit feuerungstechnischen Maßnahmen und durch selektive nicht
katalytische Reduktion lassen sich die heute vorgeschriebenen
niedrigen Emissionswerte nicht erreichen. Aus der DE-PS 26 58
539 ist ein Verfahren auf der Basis einer selektiven katalyti
schen Reduktion bei Temperaturen zwischen 300 und 400°C mit
tels wabenförmiger Katalysatoren unter Zugabe von Ammoniakgas
bekannt. Die bisher bekannten SCR-Verfahren weisen erhebliche
Nachteile auf. Bei Durchführung des SCR-Verfahrens im Anschluß
an eine Rauchgasentschwefelung auf der sogenannten kalten
Seiten der Entschwefelungsanlage ist eine Wiederaufheizung der
Gase auf die notwendige Katalysator-Arbeitstemperatur im Be
reich von 300 bis 400°C erforderlich.
Eine solche Wiederaufheizung der Rauchgase wird durch ein aus
der DE-OS 29 11 712 bekanntes Aktivkoksverfahren überflüssig
gemacht, bei dem die katalytische Reduktion in einem niedrigen
Temperaturbereich zwischen 80 und 130° erfolgen kann. Bei
diesem bekannten zweistufigen Verfahren wird ein kontinuierli
cher Rauchgasstrom nach Durchlauf einer Rauchgasentschwefe
lungsanlage durch ein Wanderbett aus körnigen, kohlenstoffhal
tigen Adsorptionsmittel geleitet und dem Rauchgasstrom gasför
miges Ammoniak (NH3) als Reduktionsmittel zudosiert. Bei
diesem Verfahren ist allerdings mit einem relativ hohen Auf
wand für das Kokshandling, hohen Abriebsverlusten im Wander
bett-Reaktor und damit der Gefahr einer erhöhten Reingas-
Staubkonzentration, ferner mit einem großen Platzbedarf und
erheblichem apparativen Aufwand zu rechnen. Als Katalysator
dient hier Aktivkoks in zylindrischer Form mit einem Durchmes
ser von 4 bis 6 mm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine zugehörige Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine
besonders homogene Verteilung des mit Ammoniak beladenen Addi
tivs über den Reaktionsquerschnitt, verbunden mit einer ver
besserten Reduktion der Stickoxide und einer effektiven Nut
zung der Additive und Reduktionsmittel ermöglichen.
Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß ein festes, insbesondere ein körniges oder staub
förmiges Additiv zusammen mit einem Ammoniak-Luftgemisch fein
verteilt in den Rauchgasstrom eingeführt, vermischt und in
einer Reaktionsstrecke im Rauchgasstrom verwirbelt wird.
Vorzugsweise wird ein staubförmiger Aktivkoks verwendet, der
in den Rauchgasstrom unter Zugabe eines Ammoniak-Luft-Gemi
sches eingeführt wird. Mit diesen Reaktionspartikeln wird in
der Reaktionsstrecke ein Wirbelbett aufgebaut. Dadurch ist
einerseits eine homogene Verteilung des Additivs über den
Reaktorquerschnitt und andererseits eine gleichmäßige Ammoni
ak-Beladung des Additivs selbst gewährleistet. Es ergibt sich
eine selektive Stickoxid-Reduktion bei einer Temperatur zwi
schen 80 und 130°C unter der nachfolgenden vereinfachten Reak
tion:
6 NO + 4 NH₃ → 5 N₂ + 6 H₂O.
Durch die Ammoniak-Beladung des Additivs vor dessen Einschleu
sung in den Reaktor kann unter Umständen eine direkte NH3-
Luftzugabe in den Rauchgasstrom überflüssig werden. Diese
direkte NH3-Lufzugabe in den Rauchgasstrom war im Stande der
Technik häufig Ursache für Strähnenbildungen und damit un
gleichmäßige, inhomogene Reduktionswirkungen über den Reaktor
querschnitt.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung wird am Ende der
Reaktionsstrecke mit Hilfe eines Gewebefilters ein sogenannter
Staub- oder Additivkuchen aufgebaut, der zu einer noch weiter
gehenden Verringerung den NH3-Schlupfes führt.
Aufgrund der wesentlich einfacheren Additivrückführung zum
Reaktor unter Verwendung von Förderrinnen und unter Nutzung
des NH3/Luft-Gemisches als Fördermedium kann der apparative
Aufwand gegenüber herkömmlichen Aktivkoksverfahren mittels
Festbett- oder Wanderbett-Reaktoren wesentlich verringert
werden.
Vorrichtungsmäßig wird die Erfindungsaufgabe mit den Merkmalen
des Anspruchs 15 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die
Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von der Zeichnung sche
matisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtvorrich
tung;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch ein Ausfüh
rungsbeispiel einer bei der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 verwendbarer Additiv-Zugabeeinrichtung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Additiv-Zugabeeinrichtung
gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Ansicht auf eine alternative
Ausführungsform der Additiv-Zugabeeinrichtung, bei
der das Additiv pneumatisch an mehreren Stellen
tangential in den Rauchgasstrom eingeschleust
wird; und
Fig. 5 eine weitere alternative Ausführungsform auf die
Additiv-Zugabeeinrichtung, bei der das Additiv
zentral in den Rauchgasstrom eingeschleust und
über eine Prallplatte im Rauchgasstrom verteilt
wird.
Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Gesamtansicht der
Vorrichtung zum Entfernen von Stickoxiden wird das in der
Regel von einer Rauchgasentschwefelungsanlage kommende Rauch
gas in eine zylindrische Eintrittskammer 1 eingeführt. Ein
Eintrittsstutzen 2 für den Rauchgaseintritt läuft tangential
in die zylindrische Eintrittskammer 1 ein, so daß der Rauch
gasstrom nach dem Eintritt in die Eintrittskammer 1 eine wen
del- oder schraubenlinienförmige Strömungsrichtung erhält. Die
Eintrittskammer 1 ist unten mit einem durch ein Ventil ver
schließbaren konischen Abschnitt 3 versehen, der der Sammlung
und Abführung von sich ablagernden Feststoffteilchen dient.
Das Rauchgas hat beim Eintritt in die Eintrittskammer 1 eine
Temperatur im Bereich von etwa 80 bis 130°C. Oberhalb der
Eintrittskammer 1 ist in senkrechter Ausrichtung mit dem auf
steigenden Gasstrom eine Venturi-Einrichtung 4 angeordnet. Ein
Konfusorabschnitt 5 der Venturi-Einrichtung 4 schließt sich
unmittelbar an die Eintrittskammer 1 an. In diesem Konfusorab
schnitt 5 werden die Rauchgase beschleunigt und erreichen in
einer Kehle 6 die höchste Strömungsgeschwindigkeit, die im
Bereich von 20 bis 44 m/sec liegt. An dieser Stelle höchster
Strömungsgeschwindigkeit und niedrigsten Drucks wird mittels
einer Additiv-Zuführeinrichtung 7 mit Ammoniak bereits belade
nes Additiv in den Rauchgasstrom quer zur Rauchgasströmung und
im wesentlichen tangential zur Kehle 6 der Venturi-Einrichtung
4 eingeführt. Funktion und Ausbildung der Additiv-Zuführein
richtung 7 werden weiter unten genauer erläutert.
An die Kehle 6 der Venturi-Einrichtung 4 schließt sich in
senkrechter Ausrichtung ein Diffusorabschnitt 8 an, der in
einen senkrechten Reaktorabschnitt 9 der Reaktorstrecke über
geht. Der Reaktorabschnitt 9 hat einen dem Austrittsquer
schnitt des Diffusors 8 entsprechenden Querschnitt. Die Ventu
ri-Einrichtung 4 und der Reaktorabschnitt 9 bilden zusammen
eine erste Reaktorstufe I, in der die Reduktionspartner homo
gen gemischt gehalten werden.
Durch die tangentiale Einführung der Rauchgase in die zylin
drische Eintrittskammer 1 wird dem in Richtung der Achse 1 a
aufsteigenden Rauchgasstrom eine Rotationskomponente einge
prägt, so daß der nach oben gerichtete Gasstrom einer etwa
schraubenlinienförmigen Bahn entlang der Venturi-Einrichtung 4
folgt. Die Rotationsbewegung des Rauchgases verbessert die
Einmischung des Additivs über die Additiv-Zuführeinrichtung 7
und erzeugt eine hohe Turbulenz in der sich anschließenden
Adsorptionszone im Reaktorabschnitt 9 unter laufender Verwir
belung der Reaktionspartner. Gleichzeitig werden die Innenwän
de der Venturi-Einrichtung 4 und des Reaktorabschnitts 9 auf
grund der schraubenartigen Bewegung des nach oben gerichteten
Gasstromes von anhaftenden größeren Additivteilchen gereinigt.
Die Verweilzeit der Gase im Reaktorabschnitt wird durch die
schraubenlinienförmige Bewegungsbahn verlängert.
Von besonderer Bedeutung ist der sich an die Venturi-Einrich
tung 4 anschließende vertikale Reaktorabschnitt 9. Aufgrund
der gleichmäßigen Geschwindigkeitsabnahme des das Additiv
mitführenden Gasstroms im Diffusor 8 der Venturi-Einrichtung 4
wird ein Wirbelbett erzeugt, mit dessen Hilfe die Additive
über den gesamten Reaktionsquerschnitt gleichmäßig verteilt
werden. Dieser Effekt wird noch durch die Brown′sche Bewegung
im heißen Trägergas unterstützt. Gleichzeitig diffundieren die
Stickoxidmoleküle in die mit Ammoniak beladenen Additiv- bzw.
Aktivkoksporen und werden dort in mehreren chemischen Reaktio
nen in Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) gespalten. Durch
den Aufbau eines Wirbelbettes mit gleichmäßiger Additivvertei
lung kann die Reduktion der Stickoxide an den Aktivkoksparti
keln bei niedriger Reaktionstemperatur optimiert werden.
Zur weiteren Intensivierung der Reaktion zwischen den Reakti
onspartnern und zur Verlängerung der Reaktionszeit ist bei dem
in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel eine
U-Rohr Anordnung, bestehend aus 180°-Krümmern und abwechseln
den Fallstrecken 11 und nach oben gerichteten Rohrabschnitten
9 angeschlossen. Alle Krümmer 10 und Rohrabschnitte 9, 11
haben vorzugsweise übereinstimmende Querschnittsprofile. Die
Anzahl der Krümmer und Rohrabschnitte mit Richtungswechsel der
Gasströmung ist so gewählt, daß die Geschwindigkeit der Gas
strömung im Bereich von 2 bis 35 m/sec liegt und die Reakti
onszeit nach Einführung des Additivs in den Rauchgasstrom bis
zur Abscheidung mindestens 2 Sekunden und höchstens 20 Sekun
den beträgt. Für die in Fig. 1 an einer Stelle unterbrochen
dargestellte Reaktionsstrecke 9-12 sind Geschwindigkeiten der
Reaktionspartner von 12 bis 16 m/s bei einer Reaktionszeit von
etwa 10 s für eine vollständige Reduktion geeignet. Es ergibt
sich eine Länge des Reaktorrohrs 9 ... 12 von ca. 120 bis 140
m.
Die eigentliche Reaktionsstrecke endet an einer Staubabschei
deeinrichtung 13. In dieser wird das feste Additiv aus dem
Feststoff-Gasgemisch abgeschieden. Das Reingas mit wesentlich
vermindertem Stickoxidanteil tritt an einem Reingasaustritt 14
aus der Abscheideeinrichtung 13 aus. Die Abscheideeinrichtung
13 kann herkömmlicher Ausführung sein. Vorzugsweise weist sie
einen Gewebefilter mit einer Gewebe- oder Nadelfilzausrüstung
auf. Der auf dem Gewebe abgelagerte Staubkuchen bewirkt noch
eine Nachreaktion mit Stickoxiden im Rauchgas und verringert
die Gefahr eines hohen Ammoniak-Schlupfes. Unterhalb der
Staubabscheideeinrichtung 13 ist eine Fördereinrichtung 15
herkömmlicher Art, beispielsweise in Form von geschlossenen
Förderrinnen, Schneckenförderern und/oder pneumatischen För
dereinrichtungen, angeordnet. Durch die Fördereinrichtung 15
wird die im Staubabscheider 13 abgeschiedene Additivmenge zur
erneuten katalytischen Reduktion der Stickoxide in die Addi
tiv-Einführeinrichtung 7 und von dieser in die erste Reaktor
stufe I zurückgeführt. Mit Hilfe einer in Fig. 1 schematisch
dargestellten Ausschleuseeinrichtung 16 wird eine bestimmte
Menge von nicht mehr brauchbarem Additiv aus dem Kreislauf,
genauer gesagt aus der Fördereinrichtung 15, entfernt und
einem als Block 17 schematisch dargestellten Silobehälter
zugeführt. Die für die Reaktion benötigte Restmenge an fri
schem Aktivkoks wird aus einem geeigneten Speicherbehälter 18
an der Stelle 19 der Fördereinrichtung zugeführt.
Von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ammoniak-Lager-
und Aufbreitungsstation wird unter Beimischung von der Anlage
entnommener reingashaltiger Luft über ein Gebläse 20 ein Ammo
niak/Luft-Gemisch in der Leitung 21 erzeugt. Dieses Ammoniak/
Luft-Gemisch wird über Zweigleitungen 22 in die im beschriebe
nen Ausführungsbeispiel als pneumatische Förderrinne ausgebil
dete Fördereinrichtung 15 eingeleitet und dient als Förderluft
zur Förderung des Additivs aus dem Staubabscheider 13. Durch
diese Maßnahme wird nicht nur die Förderung des Additivs durch
die Fördereinrichtung verstärkt, sondern vor allem eine Bela
dung des als Additiv verwendeten staubförmigen oder körnigen
Aktivkokses mit Ammoniak vor dessen Einführung in den Reaktor
ermöglicht. Dies trägt wesentlich zur Homogenisierung der
Stickoxidreduktion im Rauchgasstrom bei, verhindert die bisher
vor allem bei Direkteindüsung des Ammoniak/Luft-Gemisches in
den Rauchgasstrom ausgeprägte Strähnenbildung und minimiert
den Ammoniakschlupf.
Zur Verbesserung des Gesamtabscheidegrades wird darüberhinaus
etwa an der Stelle 23 eine Teilmenge des Ammoniak-Luft-Gemis
ches direkt dem Rauchgasstrom vor dessen Eintrittsstutzen 2
eingedüst. Ein Gebläse 24 ist vor dem Reaktoreintritt, d.h.
druckseitig, in der Gebläseleitung angeordnet. Das vorzugswei
se als Radialgebläse ausgebildete Gebläse 24 fördert den
Rauchgasstrom und über die Venturi-Einrichtung 4 auch das
Rauchgas-Additiv-Gemisch durch die Reaktorstrecke 9...12. Dies
erhöht die Verfahrenssicherheit, da eine Falschluftansaugung,
wie sie bei einem Unterdruckbetrieb auftreten kann, zuverläs
sig verhindert wird. Eine saugseitige Anordnung des Gebläses,
d.h. nach dem Staubabscheider 13, wird aber hierdurch nicht
ausgeschlossen.
Die vorstehend anhand von Fig. 1 beschriebene Vorrichtung ist
zweckmäßigerweise für einen Rauchgasstrom von maximal 200 000
m3/h ausgelegt. Hierbei ergibt sich ein Druckverlust von
maximal 30-50 mbar. Zur Bewältigung größerer Rauchgasströme
ist es zweckmäßig, mehrere Vorrichtungen dieser Art parallel
zu schalten. Für die Verfahrensführung ist es in vielen Anwen
dungsfällen zweckmäßig, wenn Rauchgase aus Feuerungen mit
fossilen Brennstoffen vor Eintritt in die Vorrichtung mittels
eines Elektrofilters von Flugasche befreit werden und eine
Rauchgasentschwefelung dem beschriebenen Prozeß vorgeschaltet
ist.
In Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform einer mechanischen
Additiv-Zuführeinrichtung 7 in Zuordnung zur Venturi-Einrich
tung 4 des Reaktors gezeigt. Diese Zuführeinrichtung 7 weist
einen von einem Motor 28 antreibbaren Drehteller 29 auf. Ober
halb des Drehtellers 29 sind mit dessen Antriebswelle drehfest
verbundene Reinigungsflügel vorgesehen, die mit gegenseitigem
Abstand übereinander angeordnet sein können. Zur Reinigung des
Drehtellers 29 von anhaftenden Teilchen ist ferner ein statio
närer Abstreifer 31 vorgesehen, der die Mündung 32 der Addi
tiv-Zuführeinrichtung in die Venturi-Einrichtung 4 in Dreh
richtung des Tellers 29 begrenzt. Der Antriebsmotor 28 bzw.
eine diesem nachgeschaltete Kupplung dreht den Drehteller 29
mit einer Drehzahl zwischen 100 und 5000 min-1. Die Additiv
zufuhr von der in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellten
Fördereinrichtung 15 aus erfolgt über eine Aufgabeöffnung 33,
durch die das Additiv unter Schwerkrafteinfluß auf den Teller
29 fällt. Das den Drehteller 29 und die Reinigungsflügel 30
aufnehmende Gehäuse 34 der Additiv-Zuführeinrichtung 7 ist
über einen Flansch 36 an einen in die hohlzylindrische Kehle 6
der Venturi-Einrichtung 4 mündenden Tangentialstutzen 35 ange
flanscht. Durch den Zuführstutzen 35 werden die Additivparti
kel, die zuvor mit dem Ammoniak beladen worden sind, quer zum
Rauchgasstrom eingeführt und erhalten selbst eine etwa schrau
benlinienförmige Bewegungskomponente, die das innige Vermi
schen mit dem Rauchgas in der Kehle 6 begünstigt. Von dem
durch das Gebläse 24 (Fig. 1) bewegten Rauchgasstrom werden
die Additivkörner etwa in Vertikalrichtung nach oben mitgeris
sen und ein Wirbelbett oberhalb des Diffusorabschnitts 8 auf
gebaut.
Eine alternative Ausbildung einer Additiv-Zuführeinrichtung 7′
ist in Fig. 4 gezeigt. Diese pneumatische Additiv-Zuführein
richtung 7′ weist wenigstens ein in einem Teilkreisbogen kon
zentrisch um die Kehle 6 herumgelegtes Sammelrohr 40 auf, von
dem in gleicher Winkelverteilung mehrere Eintrittsstutzen 41
abgehen, die tangential in die Kehle 6 münden. Das Additiv
wird in einen Anschlußstutzen 42 zur Sammelleitung eingegeben
und über die Eintrittstutzen 41 in gleicher Umfangsverteilung
in den Kehlen-Innenraum eingeführt.
Bei der in Fig. 5 schematisch dargestellten Ausführungsform
7′′ der Additiv-Zuführeinrichtung erfolgt die Zuführung des
Additivs über einen radialen Zuführstutzen 50 und einen 90°-
Krümmer 51 in das Zentrum der Kehle 6 der Venturi-Einrichtung
4. Das Additiv tritt in Richtung nach unten, d.h. entgegenge
setzt zum aufsteigenden Gasstrom, aus der Mündung 52 aus. Mit
Abstand unterhalb der Mündung 52 ist in der Kehle 6 ein kegel
förmiger Prallkörper 53 angeordnet, dessen Spitze 54 nach
unten weist und zentral im Venturi-Rohr angeordnet ist. Die
der Mündung 52 zugewandte Unterseite des Prallkörpers 53 bil
det eine Prallfläche 55, auf die das aus der Mündung austre
tende Additiv trifft und von der die Additivpartikel in der
durch die gestrichelten Pfeile angedeuteten Weise nach allen
Seiten gleichmäßig in den Kehl-Innenraum zurückgeworfen wer
den.
Die zuvor beschriebene Zuführung des Additivs zusammen mit
einem NH3/Luft-Gemisch in den Kehlraum eines Venturi-Rohrs
gewährleistet eine optimale Verwirbelung aller Reduktionspart
ner in der an das Venturi-Rohr anschließenden relativ langge
streckten Reaktorstrecke. Es bildet sich ein quasi homogenes
Wirbelbett aus, in welchem eine optimale Reduktion der Stick
oxide gleichmäßig über den ganzen Reaktionsquerschnitt statt
findet. Durch geeignete Auslegung der Länge und der Quer
schnittsabmessungen der rohrförmigen Reaktionsabschnitte kön
nen bei kompakter Bauweise der Gesamtanlage genau diejenigen
Werte der Geschwindigkeit und Reaktionszeit des Abgas/Fest
stoff-Gemisches eingestellt werden, die für die angestrebte
Stickstoffreduktion erforderlich sind. Die Ammoniakbeladung
mit Hilfe des Ammoniak/Luft-Gemisches in der pneumatischen
Förderrinne 15 beschleunigt und verbessert einerseits das
Förderverhalten und die Rezirkulation des Additivs und gewähr
leistet andererseits eine gleichmäßige Beladung der im Reaktor
verwirbelten Additivpartikel mit Ammoniak. Die in den Reaktor
eingeführte Additivmenge wird so eingestellt, daß die Additiv
konzentration im Reaktor etwa 50 bis 300 g/m3 Rauchgas be
trägt.
Claims (24)
1. Verfahren zum Entfernen von Stickoxiden aus den Rauchga
sen von Feuerungs- oder Verbrennungsanlagen durch selektive
Trockenadsorption,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein festes, insbesondere ein körniges oder staubförmiges
Additiv zusammen mit einem Ammoniak/Luft-Gemisch feinverteilt
in den Rauchgasstrom eingeführt, vermischt und in einer Reak
tionsstrecke im Rauchgasstrom verwirbelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Additiv Aktivkoks bzw. -kohle in staubartiger oder körni
ger Form mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 µm bis 10 mm
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rauchgas/Feststoff-Gemisch innerhalb der Reaktions
strecke mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 35 m/s bewegt wird
und daß die Reaktionszeit nach Einführung des Additivs in den
Rauchgasstrom bis zur Abscheidung 2 bis 20 s beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der Reaktionsstrecke die Abgas/Feststoff
geschwindigkeit über die gesamte Reaktionszeit im wesentlichen
konstant gehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Rauchgasstrom etwa axial durch ein Ven
turirohr geschickt und das Additiv nach Beladung mit dem Ammo
niak-Luftgemisch im Bereich der Venturikehle in den Rauchgas
strom eingeschleust wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rauchgas in wendelförmiger Strömung in das Venturirohr
eingeleitet und das Additiv tangential in den freien Venturi
rohrquerschnitt eingeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Ammoniak beladenes Additiv zentral in die Venturikehle
eingeleitet und von der zentralen Eintrittsstelle aus nach
außen gleichmäßig über den Querschnitt des Rauchgasstroms
verteilt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß nach der Stickstoffreduktion aus dem Abgas/
Feststoff-Gemisch abgeschiedene Feststoffteilchen neu mit
einem Ammoniak/Luft-Gemisch beladen und danach als Additiv in
den Rauchgasstrom zurückgeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
dem wiederverwendeten Additiv vor dessen Rückführung, Frisch
additiv beigemischt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein NH3/Luft-Gemisch als Fördermedium für das Additiv
bei dessen Zufuhr zum Rauchgasstrom verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die in den Rauchgasstrom eingeführte Addi
tivmenge so bemessen wird, daß die Additivkonzentration im
Bereich von 50 bis 300 g/m3 Rauchgas liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abgas/Feststoffgemisch nach Durchlau
fen des Reaktors einer Nachadsorption an einem Trockenfilter
unterworfen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
als Trockenfilter ein Gewebefilter mit einer Filterflächenbe
lastung von 0,7 bis 3 m3/m2 min verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, daß die für die Ammoniak/Luft-Beladung benötige Luftmenge
aus dem Reingas nach dem Trockenfilter entnommen wird.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch:
einen Reaktor (8, 9 ...12) mit einer Venturi-Einrichtung (4) und einer abwechselnd mit aufsteigendem und fallendem Gasstrom (9 und 11) arbeitenden Adsorptionsstrecke,
eine Zuführeinrichtung (24, 2, 1) für das Rauchgas in den Reaktor (8...12),
eine Einrichtung (7; 7′; 7′′) zum Zuführen des Additivs in den Reaktor,
eine der Adsorptionsstrecke (9...12) nachgeschaltete Staub abscheideeinrichtung (13) zum Abscheiden des katalytisch wir kenden Additivs,
eine Additiv-Rückfördereinrichtung (15) zum Rückführen der abgeschiedenen Additiv-Teilchen zur Additiv-Zuführeinrichtung (7) und zum Beimischen von Frischadditiv (19) und
ein System (20, 21, 22, 23) zum Zuführen eines NH3/Luft- Gemisches zur Rückfördereinrichtung (15) und zum Beladen des Additivs mit dem NH3/Luft-Gemisch.
einen Reaktor (8, 9 ...12) mit einer Venturi-Einrichtung (4) und einer abwechselnd mit aufsteigendem und fallendem Gasstrom (9 und 11) arbeitenden Adsorptionsstrecke,
eine Zuführeinrichtung (24, 2, 1) für das Rauchgas in den Reaktor (8...12),
eine Einrichtung (7; 7′; 7′′) zum Zuführen des Additivs in den Reaktor,
eine der Adsorptionsstrecke (9...12) nachgeschaltete Staub abscheideeinrichtung (13) zum Abscheiden des katalytisch wir kenden Additivs,
eine Additiv-Rückfördereinrichtung (15) zum Rückführen der abgeschiedenen Additiv-Teilchen zur Additiv-Zuführeinrichtung (7) und zum Beimischen von Frischadditiv (19) und
ein System (20, 21, 22, 23) zum Zuführen eines NH3/Luft- Gemisches zur Rückfördereinrichtung (15) und zum Beladen des Additivs mit dem NH3/Luft-Gemisch.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Rauchgasfördergebläse (24) druckseitig, d.h. vor Eintritt
des Rauchgases in den Reaktor (4, 9...12), in der Rauchgaszu
leitung angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Adsorptionsstrecke aus mehreren hintereinan
der an die Venturi-Einrichtung (4) angeschlossenen Reaktions
stufen besteht, von denen jede einen vertikalen Reaktorab
schnitt (9) mit aufsteigender Strömung der Reaktionspartner
und eine bogenförmig angeschlossene Fallstrecke (11) mit Ab
wärtsströmung aufweist, wobei die Durchmesser aller Stufen im
wesentlichen gleich sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rauchgas-Zuführeinrichtung eine unter
halb der Venturi-Einrichtung (4) der ersten Reaktionsstufe (I)
angeordnete zylindrische Eintrittskammer (1) und einen in
diese tangential einmündenden Eintrittsstutzen (2) aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rückfördereinrichtung zur Rückführung
des Additivs zum Reaktor (I) als pneumatische Förderrinne (15)
ausgebildet ist, die mit dem das NH3/Luft-Gemisch zuführen
den System (21, 22) verbunden ist, wobei das NH3/Luft-Ge
misch als Fördermedium dient.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß als Additiv-Zuführeinrichtung ein mechani
scher Telleraufgeber (7) vorgesehen ist, daß der Telleraufge
ber einen motorgetriebenen Drehteller (29) aufweist, der in
einen Gehäuse (34) um eine Vertikalachse drehbar gelagert und
so ausgebildet und angeordnet ist, daß durch Schwerkraft auf
den Drehteller aufgegebenes Additiv beim Drehtellerumlauf
unter Fliehkrafteinfluß horizontal in einen Mündungsstutzen
(32) geschleudert wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mündungsstutzen (32) des Telleraufgebers (7) an einen
tangential in den Kehlabschnitt (6) der Venturi-Einrichtung
(4) mündenden Eintrittsstutzen (35) angeschlossen ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21 dadurch gekennzeich
net, daß über dem Drehteller (29) ein die Mündung (32) der
Zugabeeinrichtung (7) in Drehrichtung des Drehtellers (29)
begrenzender Abstreifer (31) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Additiv-Zuführeinrichtung eine mit
Förderluft betriebene pneumatische Zuführungseinrichtung (7′)
ist und am Umfang der Kehle (6) der Venturi-Einrichtung (4)
horizontal und tangential angeschlossene Zuführstutzen (41)
aufweist, die von einer ringförmigen Sammelleitung (40) ausge
hen.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Additiv-Zuführeinrichtung (7′′) eine
mit Förderluft betriebene pneumatische Zuführeinrichtung ist
und ein radial in die Kehle (6) der Venturi-Einrichtung (4)
eintretendes Zuführrohr (50) aufweist, das eine sich entgegen
der Rauchgasströmung öffnende, zentral angeordnete Mündung
(52) aufweist, und daß mit Abstand unterhalb der Mündung (52)
des Zuführrohrs ein kegelförmiger Verdrängungskörper (53)
angeordnet ist, an dessen der Mündung zugewandten Flachseite
eine Prallfläche (55) zur Verteilung des Additivs über die
Querschnittsfläche der Kehle angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616310 DE3616310A1 (de) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von stickoxiden aus rauchgasen durch selektive trockenadsorption |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863616310 DE3616310A1 (de) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von stickoxiden aus rauchgasen durch selektive trockenadsorption |
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DE3616310A1 true DE3616310A1 (de) | 1987-12-03 |
DE3616310C2 DE3616310C2 (de) | 1990-04-19 |
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ID=6300860
Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT404565B (de) * | 1997-06-05 | 1998-12-28 | Scheuch Alois Gmbh | Verfahren zur reinigung von schadstoffbelasteten gasen |
CN115475508A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-16 | 天津中材工程研究中心有限公司 | Sncr旋风筒喷枪的插入位置判断方法及自动调整系统 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3921578A1 (de) * | 1989-06-30 | 1991-01-03 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Verfahren zur reinigung von rauchgas aus verbrennungsanlagen |
US5171552A (en) * | 1989-07-19 | 1992-12-15 | Hitachi Zosen Corporation | Dry processes for treating combustion exhaust gas |
DE4012982A1 (de) * | 1990-04-24 | 1991-10-31 | Ftu Gmbh | Verfahren zur reinigung von gasen und abgasen von anorganischen und organischen schadstoffen |
DE4100179A1 (de) * | 1991-01-05 | 1992-07-09 | Kroeber Heinz Joachim | Verfahren und vorrichtung zur reduzierung des gehalts an verunreinigungen in der luft |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2615828A1 (de) * | 1976-04-10 | 1977-10-13 | Heinz Hoelter | Verfahren und vorrichtung zur gasreinigung |
DE3342500A1 (de) * | 1983-11-24 | 1985-06-13 | Heinrich Dr.rer.nat. 8032 Gräfelfing Frühbuss | Verfahren zur entfernung von so(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) und no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) aus abgasen |
-
1986
- 1986-05-14 DE DE19863616310 patent/DE3616310A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2615828A1 (de) * | 1976-04-10 | 1977-10-13 | Heinz Hoelter | Verfahren und vorrichtung zur gasreinigung |
DE3342500A1 (de) * | 1983-11-24 | 1985-06-13 | Heinrich Dr.rer.nat. 8032 Gräfelfing Frühbuss | Verfahren zur entfernung von so(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) und no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) aus abgasen |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT404565B (de) * | 1997-06-05 | 1998-12-28 | Scheuch Alois Gmbh | Verfahren zur reinigung von schadstoffbelasteten gasen |
CN115475508A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-16 | 天津中材工程研究中心有限公司 | Sncr旋风筒喷枪的插入位置判断方法及自动调整系统 |
CN115475508B (zh) * | 2022-09-28 | 2024-04-30 | 天津中材工程研究中心有限公司 | Sncr旋风筒喷枪的插入位置判断方法及自动调整系统 |
Also Published As
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DE3616310C2 (de) | 1990-04-19 |
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