DE3625720A1

DE3625720A1 - Reinigung so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)- und no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-haltiger rauchgase

Info

Publication number: DE3625720A1
Application number: DE19863625720
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Lemperle; Guenter Dr Henrich
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-11

Description

Der vorliegenden Erfindung liegt ein Verfahren zur gleichzeitigen Entstickung und Entschwefelung von Rauchgasen aus Kraftwerkskesseln und Industriefeuerungsanlagen zu Grunde.

Dieser Prozeß, bekannt als Ebara-Verfahren beispielsweise aus der DE-OS 30 20 301, sieht zur Entfernung der Schadstoffe aus einem Rauchgas u. a. den Einsatz ionisierender Strahlen wie Elektronen-, UV- oder Laserstrahlen vor.

Dabei werden unter dem Einfluß der ionisierenden Strahlung die Schadstoffe SO₂ und NO_x, mit Wasser zu H₂SO₄- und HNO₃-Aerosolen und unter Zugabe von gasförmigem Ammoniak zu Ammonsulfat (NH₄)₂SO₄, Ammonnitrat NH₄NO₃ und Mischkristallen aus beiden, wie beispiels weise Ammonsulfatnitrat (NH₄)₂SO₄ · 2 NH₄NO₃ umgesetzt, die dann in einem Filter abgeschieden werden. Diese Nebenprodukte sind wirksame Düngemittel. Die für diesen Zweck wertvollsten Komponenten, das Ammonnitrat und das Ammonsulfatnitrat, fallen jedoch leider nur sehr feinkörnig mit mittleren Teilchendurchmessern von wenigen Zehntel µm an. Ihre Verwendung als Düngemittel würde deshalb eine Kompaktierung als zusätzlichen Verfahrensschritt erfordern.

Das Ziel der Erfindung ist deshalb, die Partikeldurchmesser in situ, durch gezielte Eingriffe in den Prozeß zu erhöhen.

Während in der ursprünglichen Version des bekannten Ebara-Verfahrens eine getrennte Zugabe von Ammoniakgas und Wasser vorgesehen ist, bewirkt eine direkte Zugabe von Ammoniakwasser beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1, daß zwei für die Reaktion mit den Schadstoffen wichtige Komponenten, nämlich Ammoniak und Wasser, an den jeweiligen Reaktionsorten bereits zusammen vorliegen. Dadurch wird die Koagulation der Aerosolteilchen unterstützt. Eine in den Reaktionsraum eingesprühte hochkonzentrierte Ammonnitrat- bzw. Ammonsulfatnitrat-Lösung, wie in Anspruch 2 beschrieben, wirkt als Sammler für bereits gebildete trockene Ammonsalze und führt so zu einem verstärkten Kristallwachstum. Im Anspruch 3 wird eine mehrstufige Bestrahlung vorgeschlagen. Die durch die Bestrahlung erzeugten Ionen der unterschiedlichen Gasspezies wirken als bevorzugte Kondensationskeime, ein Effekt, den man von der Wilsonischen Nebelkammer her kennt. Die Anzahl der gebildeten Keime ist u. a. eine Funktion von Dichte und Intensität der Strahlung. Sind in einem Reaktionsraum zu viele Keime vorhanden, so müssen nach der Kristallwachstumstheorie die sich bildenden Partikel klein bleiben. Es wirkt sich deshalb positiv auf die Kristallgröße aus, wenn man das Rauchgas in mehreren Stufen mit geringer Intensität bestrahlt.

Das Einblasen von trockenem Ammonsulfat, Ammonnitrat und Ammonsulfatnitrat in den Reaktionsraum im Anspruch 4 bewirkt ein bevorzugt epitaktisches Aufwachsen von Ammoniumsalzen an diesen arteigenen Kristallen. Eine Rückführung des Feinkornanteils aus dem Filter wirkt sich deshalb günstig auf das Kornwachstum und damit auf die Endkorngröße aus.

Claims

1. Verfahren zur Verbesserung der Qualität des bei der Reinigung SO₂- und NO_x-haltiger Rauchgase unter Verwendung von ionisierender Strahlung und Ammoniak anfallenden Nebenproduktgemisches aus (NH₄)₂ SO₄, NH₄NO₃ und (NH₄)₂ SO₄ NH₄NO₃, insbesondere zur Steigerung der Kristallitgröße, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanden Ammoniak und Wasser nicht nur getrennt, sondern zusätzlich zusammen in Form von Ammoniakwasser an den Reaktionsort gebracht werden.

2. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reaktionsraum eine hochkonzentrierte wäßrige Ammonnitrat- bzw. Ammonsulfatnitrat-Lösung eingesprüht wird.

3. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung des Rauchgases mit ionisierender Strahlung in mindestens zwei Stufen mit jeweils geringerer Strahlungsintensität durchgeführt wird, als sie in einem Verfahren mit einstufiger Bestrahlung notwendig wäre.

4. Verfahren, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rauchgasstrom vor der Bestrahlung der am Ende der Rauchgasreinigungsanlage abgetrennte Feinkornanteil des in Anspruch 1 genannten Nebenprodukt-Gemisches rezirkuliert wird.