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 trockenadsorption

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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.
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.
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.
DE19863616310 1986-05-14 1986-05-14 Verfahren und vorrichtung zum entfernen von stickoxiden aus rauchgasen durch selektive trockenadsorption Granted DE3616310A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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