DE3842352C2

DE3842352C2 -

Info

Publication number: DE3842352C2
Application number: DE19883842352
Authority: DE
Inventors: Manfred 7514 Eggenstein-Leopoldshafen De Ohlmeyer; Martin 5100 Aachen De Benzel; Frank Dr. 5102 Wuerselen De Sodec
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1991-11-21
Also published as: BE1003258A5; FR2640519B1; DK638689D0; DK638689A; FR2640519A1; NL8902722A; DE3842352A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wan derbett-Filteranlage gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Es sind Wanderbett-Filteranlagen bekannt, bei denen das Adsor bens auf mehrere Filterbetten aufgeteilt ist, die nacheinander von dem die Schadstoffe enthaltenden Medium durchströmt wer den, wobei das Adsorbens beim Durchlauf durch das erste Fil terbett teilbeladen wird und sodann in einem weiteren Filter bett erneut zum Einsatz gelangt und weiter mit Schadstoffen beladen wird (s. z. B. DE-OS 30 39 477). Bei dem sogenannten "MWS-Prinzip" ist die Filteranlage in mindestens zwei übereinanderliegende Querstrom-Filterbetten unterteilt. Das Medium durchströmt zunächst das untere Filterbett und sodann nach einer Umlenkung um 180° das obere Filterbett. Dabei wird das Adsorbens im oberen Filterbett teilbeladen und gelangt so dann zur Endbeladung in das untere Filterbett (s. z. B. DE-PS 27 21 588). Dadurch läßt sich die Beladekapazität des Adsorbens besser ausnutzen. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß trotz dieser Maßnahmen in einigen Fällen die erzielbare Beladung des Adsorbens mit Schadstoffen hinter dessen im Labor ermittelten Aufnahmefähigkeit relativ stark zurückbleibt, wo durch sich der Verbrauch an Adsorbens entsprechend erhöht.

Auch in "Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie", Verlag Urban und Schwarzenberg, München-Berlin, 1. Band, 1951, Seiten 348 bis 349, wird bei derartigen Adsorptionsverfahren der hohe Adsorptionsmittelaufwand als nachteilig herausgestellt. Dies wird u. a. auf die sogenannte "Sorptionsverdrängung" (s. Seite 347) zurückgeführt, die die Adsorptionszone im Filterbett verflacht bzw. vergrößert.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, den Betrieb einer Filteranlage der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß die Beladung des Adsorbens verbessert und damit der Verbrauch an Adsorbens ver ringert wird.

Diese Aufgabe wird mit der im Kennzeichen von Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahme gelöst. Die hierauf bezogenen Unteran sprüche beinhalten vorteilhafte Einzelheiten und Ausgestaltun gen dieser Lösung.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Beladeka pazität des Adsorbens besser ausgenutzt werden kann, wenn man das Adsorbens nach der Teilbeladung abkühlen und einige Zeit ruhen läßt. Dies gilt insbesondere für mit SO₂ teilbeladenen Braunkohlekoks.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert:

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Wanderbett-Querstrom-Fil teranlage 1, der zwei Silos I und II zugeordnet sind. Die Fil teranlage 1 weist ein oberes Filterbett 1a und ein unteres Filterbett 1b auf, die durch einen Schieber oder ein Gitter 1c voneinander getrennt sein können. Das die Schadstoffe enthal tende, strömende Medium 3a, zum Beispiel SO₂ und NO_x enthal tendes Rauchgas, gelangt zunächst in das untere Filterbett 1b, wird danach um 180° umgelenkt (Pfeil 3b), sodann durch das obere Filterbett 1a geführt und in gereinigter Form (Pfeil 3c) abgeleitet. Das Adsorbens, z. B. körniger Braunkohle-Aktivkoks, wird oberhalb des Filterbetts 1a über ein Dosierventil 1d (mit Motor M betätigt) aufgegeben und unterhalb des Filterbetts 1b über ein Dosierventil 1e abgezogen. Der Durchlauf des Adsor bens durch die Anlage 1 kann kontinuierlich oder diskontinu ierlich erfolgen.

Gemäß Fig. 1 wird das erste Silo I über ein oberes Dosierven til Ia mit unbeladenem Adsorbens (Pfeil A) gefüllt. Danach ge langt das Adsorbens über ein unteres Dosierventil Ib, die Lei tung 4 und das Dosierventil 1d in die Wanderbett-Filteranlage 1 und wird dort teilbeladen. Das teilbeladene Adsorbens wird über das Dosierventil 1e entnommen und über die Leitung 5 und ein oberes Dosierventil IIa in dem zweiten Silo II gesammelt und zwischengelagert, bis das erste Silo I entleert ist. Die ser Teilbeladungsprozeß dauert auch bei ununterbrochenem Be trieb mehrere Tage, vorzugsweise etwa eine Woche; entsprechend groß sind die beiden Silos I und II, die belüftbar sind, aus gelegt.

Sodann wird das teilbeladene Adsorbens dem zweiten Silo II über ein unteres Dosierventil IIb wieder entnommen, über die Leitung 6, das Ventil 1d und das Ventil 1e durch die Filteran lage 1 hindurchgeführt, dabei weiterbeladen und über die Lei tung 7 und das Ventil Ia in das erste Silo I zurückgeführt, bis das zweite Silo II entleert ist (Fig. 2). Auf diese Weise ergibt sich für das im Silo II zwischengelagerte, teilbeladene Adsorbens eine Verweilzeit von ebenfalls mehreren Tagen bzw. ca. einer Woche, bevor es in der Filteranlage 1 erneut mit Schadstoffen beaufschlagt wird. Diese Verweilzeit im Silo II, ggf. in Kombination mit einer Abkühlung und Belüftung, reicht aus, damit die Schadstoffe von der Oberfläche ins Innere des körnigen Adsorbens eindiffundieren können. Für die Weiter- bzw. Restbeladung steht somit wieder ein aktiver Oberflächen anteil des Adsorbens zur Verfügung.

Nun wird das zweite Silo II mit unbeladenem Adsorbens nachge füllt (Pfeil B) und das erste Silo I entsorgt (Pfeil C). So dann wird das unbeladene Adsorbens in entsprechender Weise dem zweiten Silo II entnommen, durch die Filteranlage 1 hindurch geführt, dabei teilbeladen und in dem erste Silo I gesammelt und zwischengelagert, bis das zweite Silo II entleert ist. Darauf wird das teilbeladene Adsorbens dem ersten Silo I wie der entnommen, durch die Filteranlage 1 hindurchgeführt, dabei mit Schadstoffen weiter- bzw. endbeladen und in das zweite Silo II zurückgeführt, bis das erste Silo I entleert ist. Nun wird das zweite Silo II entsorgt (Pfeil D in Fig. 1), das er ste Silo I mit unbeladenem Adsorbens nachgefüllt (Pfeil A) und ein neuer Beladezyklus eingeleitet.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Wanderbett-Filteranlage, in der Schadstoffe eines strömenden Mediums, insbesondere Schwefel- und Stickoxide von Rauchgase, adsorbiert werden, wobei das Adsorbens, insbesondere körnige Aktivkohle oder Aktivkoks, zunächst teilbeladen und sodann erneut von dem strömenden Medium zur Abscheidung weiterer Schadstoffe beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Teilbeladung des Adsorbens der Filteranlage entnommen und vor der erneuten Beaufschlagung zwischengelagert wird, wo bei für die Zwischenlagerung eine Verweilzeit für das Ad sorbens von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen eingehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwischenlagerung eine Verweilzeit von etwa einer Woche eingehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) einem ersten Silo I unbeladenes Adsorbens entnommen, durch die Filteranlage (1) hindurchgeführt, dabei teil beladen und in einem zweiten Silo II gesammelt und zwi schengelagert wird, bis das erste Silo I entleert ist,
b) worauf das teilbeladene Adsorbens dem zweiten Silo II wieder entnommen, durch die Filteranlage (1) hindurch geführt, dabei weiterbeladen und in das erste Silo I zu rückgeführt wird, bis das zweite Silo II entleert ist,
c) daß sodann das zweite Silo II mit unbeladenem Adsorbens nachgefüllt und das erste Silo I entsorgt wird,
d) daß das unbeladene Adsorbens dem zweiten Silo II ent nommen, durch die Filteranlage (1) hindurchgeführt, da bei teilbeladen und in dem ersten Silo I gesammelt und zwischengelagert wird, bis das zweite Silo II entleert ist,
e) worauf das teilbeladene Adsorbens dem ersten Silo I wie der entnommen, durch die Filteranlage (1) hindurch geführt, dabei weiterbeladen und in das zweite Silo II zurückgeführt wird, bis das erste Silo I entleert ist,
f) daß sodann das erste Silo I mit unbeladenem Adsorbens nachgefüllt und das zweite Silo II entsorgt wird, worauf ein neuer Zyklus mit Schritt a) eingeleitet wird.
g) und daß das die Schadstoffe enthaltende, zuerst durch ein unteres Filterbett strömende Medium (3a) unter Umlenken des Gasstromes (3b) um 180° durch ein Querstromwanderbett als Filteranlage (1) hindurchgeführt wird, während das Adsorbens die Filteranlage (1) kontinuierlich oder diskontinuierlich durch läuft.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einem Querstromwanderbett (1), welches ein oberes Filterbett (1a) und ein unteres Filterbett (1b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranlage (1) und die dieser zugeordneten Silos I und II mit oberen und unteren Dosierventilen (1d, Ia, IIa und 1e, Ib, IIb) ausgestattet sind, die durch Leitungen (4, 5, 6, 7) miteinander verbunden sind, für den Durchlauf des Adsorbens durch die Filteranlage (1) sowie das Befüllen und Entleeren der Silos I und II, und daß die Silos I und II mindestens so groß bemessen sind, daß die Verweilzeit des zwischengelagerten, teilbeladenen Adsorbens bei ununterbrochenem Betrieb der Filter anlage (1) mehrere Tage, etwa eine Woche, beträgt, bevor es in die Filteranlage (1) zur Endbeladung zurückgeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Silos I und II belüftbar sind.