DE3628108C1

DE3628108C1 - Process for cleaning flue gases

Info

Publication number: DE3628108C1
Application number: DE19863628108
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl-Ing Margraf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-19
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1987-05-07

Abstract

The process for cleaning flue gases by separators, in which, apart from separating from particles, toxic gases are bound and separated out by addition of additives to the flue gas, is that the additives, before addition to the flue gas, are cooled down to below the dew point temperature of water. The particles to be ejected from the separator can be returned to the flue gas upstream of the separator, together with partly unused additives in circulation after cooling down to below the dew point temperature of water and a quantity of particles produced in the separator is removed from the circulation, which quantity corresponds to the amount of new additives fed in.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von HF, HCl, So₂, So₃ aus Rauchgasen, wobei dem Rauchgas vor dem Abscheider Additive zugeführt werden.The invention relates to a method for removal of HF, HCl, So₂, So₃ from flue gases, the flue gas Additives are added before the separator.

Um neben der Abscheidung von Partikeln aus Rauchgasen auch die in ihnen enthaltenen Schadgase, wie HF, HCl, So₂ und So₃, zu binden und aus dem Rauchgas herauszutrennen, hat man bereits verschiedene Verfahren angewendet. Unter ande rem hat man einem in einem filternden Abscheider abzurei nigenden Rauchgasstrom trockene, Schadgase bindende Addi tive, wie z.B. Kalziumhydroxyd oder sonstige alkalische Materialien trocken zugesetzt, was mehrfach über die er forderliche, stöchiometrische Zugabe hinaus erfolgen mußte, um die gewünschte Sorption von Schadgasen zu erreichen. Es werden dabei große aus dem Abscheider auszuschleusende, nicht verbrauchte oder nur teilweise verbrauchte Additiv mengen abgeführt und auf Sonderdeponien gelagert, was sehr kostspielig ist.In addition to the separation of particles from flue gases the harmful gases contained in them, such as HF, HCl, So₂ and So₃ to bind and separate from the flue gas has various methods have already been used. Among other things one has to be removed in a filtering separator addi tive, such as Calcium hydroxide or other alkaline Materials added dry, which is more than what he required stoichiometric addition had to be made, to achieve the desired sorption of harmful gases. There are large, additive not used or only partially used quantities removed and stored in special landfills what is very expensive.

Um die Sorption der im Rauchgas enthaltenen Schadgase zu verbessern, hat man dem Rauchgas in einer Art Venturi- Mischdüse Additive und Wasser zugesetzt. Dabei besteht die Gefahr von Ankrustungen im Bereich der Wandungen, was zu Betriebsstörungen führt.To the sorption of the harmful gases contained in the flue gas improve the flue gas in a kind of venturi Mixing nozzle additives and water added. There is the Risk of incrustations in the area of the walls, leading to Malfunctions.

Es ist weiter aus der DE-OS 25 39 500 bekannt, ein Schad gase enthaltendes Rohgas hoher Temperatur durch Eindüsen von Wasser auf 200° herabzukühlen und anschließend staub förmige Additive in den Rohgasstrom zu leiten, um dadurch die Schadgase des Rohgases zu binden und auszuscheiden. Auch in diesem Fall besteht die Gefahr von Verkrustungen an den Wandungen des Abscheiders.It is also known from DE-OS 25 39 500, a damage gases containing raw gas of high temperature by injection cool down from water to 200 ° and then dust to introduce shaped additives into the raw gas stream to thereby to bind and remove the harmful gases of the raw gas. In this case too there is a risk of incrustation on the walls of the separator.

Weiter führt man Suspensionen aus im Wasser verteilten Additiven in den Rauchgasstrom, jedoch erfordert dies ei nen erheblichen Anlagenaufwand für die Bereitstellung der Suspension in Form feinster Suspensionströpfchen und wegen der erforderlichen hohen Drücke für die Zerstäubung zu vorzeitigem Verschleiß im Düsenbereich.Suspensions are further distributed in water Additives in the flue gas flow, however, this requires egg significant investment in the provision of the Suspension in the form of the finest suspension droplets and because the high pressures required for atomization premature wear in the nozzle area.

Es hat sich herausgestellt, daß Additive mit Wassertröpf chenzusatz oder in Form von Suspensionen aus Additiven in Wasser zu einer ausreichend weitgehenden Sorption von Schadgasen in Rauchgasen führt, aber die vorerwähnten Nachteile mit sich brachten.It has been found that additives with water droplets addition or in the form of suspensions from additives in water to a sufficiently extensive sorption of Pollutant gases in flue gases leads, but the aforementioned Brought disadvantages.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei der Reinigung von Rauchgasen durch Abscheider, wie z.B. elektrostatische oder filternde Abscheider, auch die neben Partikeln im Rauchgas enthaltenen Schadgase durch Sorption ohne größe ren baulichen Aufwand möglichst nahezu vollständig und stöchiometrisch vorteilhaft zu binden und als trockene Produkte abzuscheiden.The object of the invention is in cleaning of flue gases through separators, e.g. electrostatic or filtering separators, including those in addition to particles in the Flue gas contains harmful gases through sorption without size construction costs almost as complete and to bind stoichiometrically advantageous and as dry Separating products.

Diese Aufgabe wird nach dem eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, daß die Additive vor Zugabe in das Rauch gas unter die Wassertaupunkttemperatur herabgekühlt werden.This task is carried out according to the procedure mentioned at the beginning solved by adding the additives to the smoke gas can be cooled below the water dew point temperature.

Es wird dabei davon ausgegangen, daß im Rauchgas nahezu ausnahmslos relativ große Wassermengen in Form von über hitztem Dampf vorhanden sind. Wenn dem Rauchgas, welches mit Temperaturen von z.B. ca. 200°C dem Abscheider oder mehreren hintereinandergeschalteten Abscheidern zugeführt wird, unter die Wassertaupunkttemperatur herabgekühlte, möglichst gut verteilte Additive, wie z.B. Kalziumhydroxyd, zugegeben werden, so wird der die Additivteilchen umgebende Wasserdampf an diesen trocken zugegebenen Additivteilchen vorübergehend kondensieren, da kurzzeitig die Wassertau punkttemperatur von z.B. 65°C unterschritten wird. Es wer den dadurch zumindest kurzzeitig feuchte Additivteilchen im Rauchgas erzielt, die eine chemische Sorption der Schad gase begünstigt herbeiführen, wobei es möglich wird, ein stöchiometrisches Verhältnis von um ca. 1,5 zu erreichen.It is assumed that almost in the flue gas without exception relatively large amounts of water in the form of over hot steam are present. If the flue gas, which with temperatures of e.g. approx. 200 ° C to the separator or fed several separators connected in series is cooled down below the water dew point temperature, additives that are distributed as well as possible, e.g. Calcium hydroxide, are added, so the one surrounding the additive particles Steam on these additive particles added dry temporarily condense because the water dew is brief point temperature of e.g. Falls below 65 ° C. It who the additive particles that are at least briefly moist as a result achieved in the flue gas, the chemical sorption of the harmful favor gases, making it possible to to reach stoichiometric ratio of around 1.5.

Dabei kann es auch vorteilhaft sein, so vorzugehen, daß neben der Zugabe von neuen Additiven in das Rauchgas die im Abscheider aus dem Rauchgas abgetrennten Additivteilchen dem Rauchgas vor dem Abscheider gekühlt wieder zugeführt werden, was viele Male wiederholt werden kann, so daß die ursprünglich zugeführte Additivmenge X-fach z.B. bis zu 100fach vergrößert werden kann, womit der mittlere Ab stand zwischen unterkühlten Additivteilchen und Schadstoff molekülen sehr klein und die Wahrscheinlichkeit der Sorption stark erhöht wird. Zur Begrenzung der Umlaufmenge wird dabei an einer beliebigen Stelle des Kreislaufes Additiv entnommen, welches mengenmäßig als frisches Additiv wieder zugegeben wird.It can also be advantageous to proceed in such a way that in addition to adding new additives to the flue gas additive particles separated from the flue gas in the separator fed back to the flue gas cooled before the separator what can be repeated many times, so that the originally added amount of additive X times e.g. up to Can be enlarged 100 times, which means the middle Ab stood between supercooled additive particles and pollutant molecules very small and the probability of sorption is greatly increased. To limit the quantity in circulation additive at any point in the cycle taken, which again as a fresh additive is added.

Das Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend anhand von zwei Anwendungsmöglichkeiten erläutert, in denen ein filternder Abscheider mit der Zufuhr abgekühlter Additive zum Rauchgas in Prinzipbildern dargestellt sind.The method according to the invention is described below explained by two possible uses, one of which filtering separator with the supply of cooled additives are shown in principle diagrams for flue gas.

Nach Fig. 1 ist ein filternder Abscheider, z.B. ein be kanntes Schlauchfilter 1, dargestellt, dem aus einer Rohr leitung 2 Rauchgas mit einer Temperatur von z.B. 200°C zur Reinigung mittels eines Sauggebläses 3 zugeführt wird, wobei die durch den Abscheider 1 aus dem Rauchgas abge trennten Partikel unten ständig in bekannter Weise gesam melt und entnommen werden.According to Fig. 1 a filtering separator, for example, a be kanntes bag filter 1 shown, which is formed from a pipeline 2, flue gas having a temperature of for example 200 ° C for cleaning by means of a suction fan 3 is supplied, wherein the said through the separator 1 of Flue gas separated particles are continuously collected and removed at the bottom in a known manner.

Um neben der üblichen Abscheidung von Partikeln auch im Rauchgas enthaltene Schadgase, wie HF, HCl, So₂ oder So₃, durch Sorption an trockene Partikel zu binden, werden in die das Rohgas zum Abscheider führenden Leitung 2 aus ei nem Vorratsbehälter 4 Additive z.B. alkalische Materialien über eine Leitung 5 durch ein Gebläse 6 fein verteilt ein geblasen. Diese Additive werden nach der Erfindung vor dem Einblasen in das Rohgas durch einen Wärmetauscher 7 indi rekt bis unter die Wassertaupunkttemperatur herabgekühlt, so daß dadurch ein Teil des im Rauchgas in größeren Mengen enthaltenen überhitzten Wasserdampfes an der Oberfläche der kalten Additivpartikel kondensiert und für die Sorption von Schadgasen feuchte Additivpartikel zur Verfügung stehen, die die chemische Sorption der Schadgase begünstigen.In order to bind not only the usual separation of particles, but also harmful gases contained in the flue gas, such as HF, HCl, So₂ or So₃, by sorption to dry particles, 4 additives, eg alkaline materials, are passed into the raw gas leading to the separator 2 from a reservoir a line 5 through a fan 6 finely divided a blown. These additives are below the Wassertaupunkttemperatur cooled down according to the invention prior to injecting into the crude gas through a heat exchanger 7 indi rectly, thereby condensing a portion of the superheated water vapor contained in the flue gas in larger quantities on the surface of cold additive particles and for the sorption of Harmful gases, moist additive particles are available that promote the chemical sorption of the harmful gases.

Da bei dem Zusatz neuer Additive zum Rohgas nur ein Teil der Additive zur Sorption mit den Schadgasen in der Rohr leitung 2 und im Abscheider 1 ausgenutzt wird und der nicht ausgenutzte Teil aus dem Abscheider 1 mit ausgeschieden wird, wird z.B. nach Fig. 2 zur Durchführung des Verfah rens nach der Erfindung folgendermaßen vorgegangen. Es sind die in Fig. 1 und in Fig. 2 verwendeten gleichen Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Since with the addition of new additives to the raw gas only a part of the additives for sorption with the harmful gases in the pipe line 2 and in the separator 1 is used and the unused part is also removed from the separator 1 , for example according to Fig. 2 for implementation of the procedure according to the invention proceeded as follows. The same parts used in FIG. 1 and in FIG. 2 are provided with the same reference symbols.

Nach Fig. 2 kann dem Abscheider 1 ein Zyklon 8 vorge schaltet werden, und durch die Rohrleitung 2 wird das Rauchgas über den Zyklon 8 und die Verbindungsleitung 2 a dem Abscheider 1 zugeführt. Entsprechend Fig. 1 wird der Leitung 2 a vor dem Abscheider 1 Additivmaterial aus einem Vorrat 4 über eine in die Rauchgasleitung 2 mündende Leitung 5 mittels eines Gebläses 6, durch einen Wärmeaus tauscher 7 indirekt unter die Wassertaupunkttemperatur herabgekühlt, verteilt zugeführt.According to FIG. 2, the separator 1 may be a cyclone 8 upstream of, and through the conduit 2, the flue gas via the cyclone 8 and the connecting pipe 2 is a separator 1 is supplied. According to Fig. 1, the line 2 is a indirectly cooled down before the separator 1 additive material from a supply 4 via an opening into the flue gas line 2 line 5 by means of a blower 6, exchanger by a heat from 7 under the Wassertaupunkttemperatur fed distributed.

Zusätzlich wird nun ein Teil der im Abscheider unten im Sammelraum anfallenden Partikel durch einen Abnehmer 9 abgenommen und dann auf einer Deponie gelagert, wobei diese Menge der zugeführten Menge unverbrauchter Additive ent spricht. Der andere Teil der anfallenden Partikel, die zum Teil aus nicht verbrauchten Additiven bestehen, wird in eine Rohrleitung 10 gegeben, über die die Partikel durch ein Gebläse 11 nach Kühlung durch einen Wärmetauscher 12 unter die Wassertaupunkttemperatur in die Rohrleitung 2 gegeben und schließlich wieder dem Abreiniger 1 zugeführt werden. In addition, part of the particles accumulating in the separator below in the collecting space is now removed by a customer 9 and then stored in a landfill, this quantity corresponding to the quantity of unused additives supplied. The other part of the resulting particles, which partly consist of unused additives, is placed in a pipeline 10 via which the particles are fed into the pipeline 2 by a blower 11 after cooling by a heat exchanger 12 below the water dew point temperature and finally again to the cleaner 1 can be fed.

Es ist auch möglich, das Additiv anstatt durch einen Wär meaustauscher 7 und 12 auch durch kalte oder eine in ei nem Kühler 13 gekühlte Förderluft unter die Wassertau punkttemperatur des Rauchgases herabzukühlen, wobei dann der Wärmetauscher 7 bzw. 7 und 12 in Wegfall kommen können.It is also possible to cool the additive instead of through a heat exchanger 7 and 12 by cold or in a cooler in egg nem 13 conveyed air below the water dew point temperature of the flue gas, in which case the heat exchanger 7 or 7 and 12 can be omitted.

Schließlich ist es auch möglich, das Additiv bereits im Vorratsbehälter 4 oder auch in einem Zwischenspeicher auf die Taupunkttemperatur herabzukühlen.Finally, it is also possible to cool the additive down to the dew point temperature already in the storage container 4 or in an intermediate store.

Claims

1. A process for removing HF, HCl, So₂, So₃ from smoke gases, the additives being fed to the flue gas upstream of the separator, characterized in that the additives are cooled down below the water dew point temperature before being added to the flue gas.

2. The method characterized in that in the separator additive particles separated from the flue gas to the smoke gas cooled before the separator can be fed back and that at any point in the Addi cycle tiv is taken out in terms of quantity as a fresh addi tiv is added again.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the cooling of the flue gas to be supplied Additive particles are made by indirect heat exchange.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the additive particles the flue gas by means of a cold or cooled conveying gas pneumatically supplied will.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the flue gas to be supplied Additive particles in a storage container or Temporary storage can be cooled or pre-cooled.