DE3727380A1 - METHOD FOR SEPARATING AMMONIUM NITRATE / SULFATE PARTICLES - Google Patents

METHOD FOR SEPARATING AMMONIUM NITRATE / SULFATE PARTICLES

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Abstract

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Ammoniumnitrat/-sulfat-Partikeln nach z. B. Rauchgasreini­ gungsverfahren, wobei eine Filterung durchgeführt wird.The invention relates to a method for the deposition of Ammonium nitrate / sulfate particles after z. B. flue gas cleaning tion process, wherein a filtering is carried out.

Zur Reinigung der Rauchgase nach Entschwefelungs- und/oder Entstickungsanlagen wird neben Naßverfahren auch ein Trocken­ entstaubungsverfahren angewandt, bei dem ein sog. Schlauch­ filter notwendig ist, das unter extremen Filterbetriebszu­ ständen arbeiten muß. Hierbei verkleben bzw. verbacken die Schlauchfilter, wodurch eine Abreinigung und ein kontinuier­ licher Betrieb erschwert wird. Insbesondere werden die Fil­ termaterialien bei simultaner SO2- und NO x -Abscheidung durch gebildete Schwefel- und Salpetersäure als Zwischenprodukte korrodiert. Meist gelingt es auch nicht, im Filtermedium die Reaktion von NH3 mit diesen Zwischenprodukten aufgrund ge­ ringer Verweilzeiten und Kontaktflächen im Filtermedium abzuschließen, wodurch ein unerwünschter NH3-Schlupf ent­ steht.To clean the flue gases after desulfurization and / or denitrification systems, in addition to wet processes, a dry dedusting process is also used, in which a so-called bag filter is necessary, which must operate under extreme filtering conditions. Here, the bag filters stick or bake, making cleaning and continuous operation difficult. In particular, the filter materials are corroded with simultaneous SO 2 and NO x deposition by sulfuric and nitric acid formed as intermediates. In most cases, it is also not possible to complete the reaction of NH 3 with these intermediates in the filter medium due to the short residence times and contact areas in the filter medium, as a result of which undesired NH 3 slip occurs.

Die Verwendung von Schüttschichtfiltern allgemein und die Verwendung von Lava-Granulat als Filtermaterial ist zwar bekannt, jedoch wird das beladene Filtermaterial aus den Schüttschichtfiltern ebenso wie das Lava-Granulat entweder in aufwendigen Verfahren wiederaufbereitet oder deponiert. Die Anwendung von Lava-Granulat ausschließlich als Boden­ verbesserer ist ebenfalls bekannt.The use of packed bed filters in general and the Use of lava granules as a filter material is true known, but the loaded filter material from the Bulk bed filters as well as the lava granulate either reprocessed or deposited in complex processes. The use of lava granules exclusively as a floor improver is also known.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nunmehr darin, das e. g. Verfahren derart zu optimieren, daß die auf Filtermaterial vollständig abgeschiedenen Partikeln einem sinnvollen Verwendungszweck auch unter wirtschaftlichen Aspekten zugeführt werden können. The object underlying the invention now exists in that the e. G. To optimize procedures so that the on Filter material completely separated particles reasonable use even under economic Aspects can be added.  

Die Lösung ist im kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 beschrieben.The solution is in the characterizing feature of claim 1 described.

Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung wieder.The other claims give advantageous developments or applications of the invention again.

Durch die Verwendung von Schüttschichtfiltern als Abscheider sind Abscheidegrade und der Differenzdruck in weitem Bereich variabel und auf die Anwendung optimierbar. Schüttschicht­ filter sind unempfindlich gegen Taupunktunterschreitungen und korrosionsbeständig. Dies ist beim ESV von besonderem Vorteil, da hier die optimale Betriebstemperatur möglichst nahe am Taupunkt liegt und korrosive Zwischenprodukte auf­ treten. Als Filtermedium wird Granulat verwendet, das be­ reits ohne die Beladung mit Ammoniumnitrat, -sulfat als Bodenverbesserer verwendet wird. Die bekannten Eigenschaften von Schüttschichtfiltern bleiben davon unberührt. Die Ver­ wendung von Lava-Granulat als Filtermedium ist zwar, wie bereits erwähnt, bekannt, jedoch durch die erfindungsgemäße Anwendung werden die Eigenschaften des Materials insofern verbessert, als es nach Beaufschlagung mit Aerosol als ver­ besserter Bodenverbesserer verwendet werden kann. Eine Rei­ nigung des Filtermediums entfällt.By using packed bed filters as separators are degrees of separation and the differential pressure in a wide range variable and can be optimized for the application. Fill layer filters are insensitive to falling below the dew point and corrosion resistant. This is particularly important with ESV Advantage, since the optimal operating temperature is possible here is close to the dew point and corrosive intermediates to step. Granulate is used as the filter medium riding without loading with ammonium nitrate, sulfate as Soil improver is used. The known properties of packed bed filters remain unaffected. The Ver Use of lava granules as a filter medium is how already mentioned, known, but by the invention The properties of the material are used in this respect improved when it was applied as aer better soil conditioner can be used. A row No need to clean the filter medium.

Es gelingt demnach erfindungsgemäß die Bereitstellung eines funktionierenden Verfahrens zur Abscheidung von Ammonium­ nitrat/-sulfat-Partikeln nach Rauchgasreinigungsverfahren. Eine Trennung des abgeschiedenen Aerosols vom Filtermedium ist nicht erforderlich; Filtermedium und abzuscheidendes Produkt ergänzen sich und finden gemeinsam Verwendung.According to the invention, it is therefore possible to provide one functioning process for the deposition of ammonium nitrate / sulfate particles after flue gas cleaning processes. A separation of the separated aerosol from the filter medium not necessary; Filter medium and separable Product complement each other and are used together.

Alternativ zum Lava-Granulat kann auch direkt handelsübli­ cher, granulierter bzw. pulverförmiger Dünger als Filterma­ terial eingesetzt werden. Die chemische Zusammensetzung und die Korn- bzw. Granulatgröße müssen dabei für die Verwendung als Filtermaterial noch nicht einmal verändert werden. Eine chemische Veränderung tritt während der Filtration nicht auf. Die aus dem Rauchgas abzuscheidenden Dünger-Partikeln werden lediglich an der Oberfläche des Dünger-Filtermate­ rials angelagert. Für die Weiterverarbeitung und Vermarktung ergeben sich zwei besonders vorteilhafte Möglichkeiten:As an alternative to the lava granulate, you can also buy directly cher, granulated or powdered fertilizer as filter material material can be used. The chemical composition and the grain or granule size must be used  not even be changed as filter material. A chemical change does not occur during filtration on. The fertilizer particles to be separated from the flue gas are only on the surface of the fertilizer filter mat rials attached. For further processing and marketing there are two particularly advantageous options:

  • 1. Direkte Vermarktung des geringfügig in Korn- bzw. Granu­ latgröße verstärkten Düngerpulvers bzw. -granulats.1. Direct marketing of the slightly in grain or granu Lat size reinforced fertilizer powder or granules.
  • 2. Erneute Granulierung des beladenen Filtermaterials mit evtl. Rezyklierung in das Schüttschichtfilter.2. Re-granulate the loaded filter material with Possibly recycling into the packed bed filter.

Die guten Eigenschaften, insbesondere die Korrosionsbestän­ digkeit von Schüttschichtfiltern, werden erfindungsgemäß bei dem Rauchgasreinigungsverfahren angewendet. Durch die große Kontaktfläche Rauchgas-/Filtermedium und Verweilzeit im Filter werden chemische Nachreaktionen gefördert, der uner­ wünschte NH3-Schlupf dadurch minimiert. Das z. B. als Fil­ termedium verwendete Lava-Granulat wird in seinen Eigen­ schaften verbessert. Die Trennung von Produkt-Aerosol und Filtermedium und Produktverarbeitungsverfahren entfallen. Die Eigenschaften des Produkts (Dünger) und des Filterme­ diums ergänzen sich in positiver Weise; die Absatzchancen eines bereits auf dem Markt befindlichen Produktes (Lava als Bodenverbesserer) werden erhöht. Die Beladung des Filterme­ diums mit Dünger ist in weitem Bereich durch die Wahl der Verweilzeit im Filter variabel.The good properties, in particular the corrosion resistance of packed bed filters, are used according to the invention in the flue gas cleaning process. The large contact area of the flue gas / filter medium and the dwell time in the filter promote chemical after-reactions, thereby minimizing the undesired NH 3 slip. The Z. B. Lava granules used as Fil termedium is improved in its own properties. The separation of product aerosol and filter medium and product processing methods are eliminated. The properties of the product (fertilizer) and the filter medium complement each other in a positive way; the sales opportunities of a product already on the market (lava as a soil conditioner) are increased. The loading of the filter medium with fertilizer can be varied over a wide range by choosing the dwell time in the filter.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Vergleich ein bekanntes Verfahren zur Rauchgasreinigung (Fig. 1) zur Erfindung (Fig. 2), wobei die Darstellung schematisch gehalten ist. Figs. 1 and 2 show in comparison a known method for flue gas cleaning (Fig. 1) for the invention (FIG. 2), the representation being kept schematically.

In beiden Fällen gelangt entstaubtes Rauchgas 1 durch einen Kühler 2 und wird anschließend mit NH3 (3) kontaktiert, bevor es mit Elektronen 4 bestrahlt wird. Beim bekannten Verfahren (Fig. 1) wird nun das Ausgangsprodukt 5 einem Trockenabscheider 6 zugeführt, der es in mehr oder weniger gereinigtes Rauchgas 7 bzw. ein abgereinigtes Produkt 8 trennt. Das abgereinigte Produkt 8 wird meistens in einer besonderen Produktverarbeitungsanlage 9 (z. B. Pelletierung, Deponierung) weiterverarbeitet und dann evtl. als Dünger 10 verwertet.In both cases, dedusted flue gas 1 passes through a cooler 2 and is then contacted with NH 3 ( 3 ) before it is irradiated with electrons 4 . In the known method ( FIG. 1), the starting product 5 is now fed to a dry separator 6 , which separates it into more or less cleaned flue gas 7 or a cleaned product 8 . The cleaned product 8 is usually further processed in a special product processing system 9 (e.g. pelleting, landfilling) and then possibly used as fertilizer 10 .

Bei den erfindungsgemäßen Vorschlägen wird dahingegen (s. Fig. 2) das Ausgangsprodukt 5 einem Schüttschichtfilter 11 zugeführt, welches gereinigtes Rauchgas 7 abgibt und dessen Filtermaterial 12 die Partikeln aus dem Ausgangsproduktstrom 5 adsorbiert. Das Filtermaterial 12 besteht z. B. aus Lava- Granulat und/oder direkt aus pulverförmigem oder granulier­ tem Dünger und kann als stetiger Strom 13 dem Schüttschicht­ filter 11 zugeführt bzw. von ihm als beladenes Material 14 und zugleich als Bodenverbesserer incl. Düngemittelbeladung oder zusätzlich beladenem Dünger 10 wieder abgezogen werden. Es ist auch möglich, in einen Bypass 15 das Material 14 mehrmals dem Schüttschichtfilter 11 im Kreislauf zuzuführen (Regelung der Beladung des Filtermaterials 12), so daß quasi ein Düngemittelherstellreaktor gebildet wird. In z. B. der Bypassstrecke 15 kann im Falle der Verwendung von Dünger als Filtermaterial 12 ein zusätzlicher Granulierungsprozeß vor­ genommen werden. Durch die erneute Granulierung nach der Filtration und Rezyklierung in das Schüttschichtfilter 11 wird eine Minimierung der für die Filtration benötigten und die zu vermarktende Düngermenge erreicht. Bei Verwendung des Düngers als Filtermaterial 12 sind im Filtrationsprozeß keinerlei Fremdstoffe vorhanden.In contrast, in the proposals according to the invention (see FIG. 2) the starting product 5 is fed to a packed bed filter 11 which emits cleaned flue gas 7 and whose filter material 12 adsorbs the particles from the starting product stream 5 . The filter material 12 consists, for. B. from lava granules and / or directly from powdered or granulated fertilizer and can be fed as a continuous stream 13 to the filler layer filter 11 or deducted from it as a loaded material 14 and at the same time as a soil conditioner including fertilizer loading or additionally loaded fertilizer 10 . It is also possible to feed the material 14 to the packed bed filter 11 several times in a bypass 15 in a circuit (regulating the loading of the filter material 12 ), so that a fertilizer manufacturing reactor is formed. In e.g. B. the bypass section 15 can be made in the case of using fertilizer as filter material 12 an additional granulation process. The renewed granulation after the filtration and recycling into the packed bed filter 11 minimizes the amount of fertilizer required for the filtration and the amount of fertilizer to be marketed. When using the fertilizer as filter material 12 , no foreign substances are present in the filtration process.

Claims (4)

1. Verfahren zur Abscheidung von Ammoniumnitrat/-sulfat- Partikeln nach z. B. Rauchgasreinigungsverfahren, wobei eine Filterung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterung mit einem Schüttschichtfilter (11) erfolgt, dessen Filtermaterial (12) ein Bodenverbesserer und/oder pulverförmiger bzw. granulierter Dünger ist.1. Process for the deposition of ammonium nitrate / sulfate particles after z. B. flue gas cleaning process, wherein a filtering is carried out, characterized in that the filtering is carried out with a packed bed filter ( 11 ), the filter material ( 12 ) of which is a soil conditioner and / or powdered or granular fertilizer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung des Filtermaterials (12) steuerbar ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the loading of the filter material ( 12 ) is controllable. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung des Bodenverbesserers (12) nach der Beladung als Dünger (10).3. The method according to claim 1 and 2, characterized by the use of the soil conditioner ( 12 ) after loading as a fertilizer ( 10 ). 4. Verwendung von Lava-Granulat oder Lava-Mehl als Filterma­ terial (12) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.4. Use of lava granules or lava flour as Filterma material ( 12 ) for performing the method according to claim 1.
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