DE3907703A1 - Process for separating off nitrogen oxides from flue gases and apparatus therefor - Google Patents
Process for separating off nitrogen oxides from flue gases and apparatus thereforInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Stickoxiden (NO x ) aus Rauchgasen, insbesondere zur simultanen Abscheidung zusammen mit Schwefeloxi den (SO x ) unter Einwirkung von Elektronenstrahlung, wobei unter Umsetzung der Bestrahlungsenergie aus Rauchgasbestandteilen Reaktionsprodukte gebildet werden, die ausgeschieden werden, und wobei das Ver fahren in mindestens zwei Stufen ausgeführt wird. Es ist ferner eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durch führung des Abscheideverfahrens angegeben.The invention relates to a method for separating nitrogen oxides (NO x ) from flue gases, in particular for simultaneous deposition together with sulfur oxides (SO x ) under the action of electron radiation, with reaction products being formed from flue gas constituents under reaction of the radiation energy, and wherein the process is carried out in at least two stages. There is also an advantageous device for performing the deposition process.
Die Abscheidung von Stickoxiden und Schwefeldioxid aus Abgasen wird u.a. in der DE-OS 24 01 316 erläu tert. Dabei werden Rauchgase in eine Reaktionskammer eingeleitet, und das Verhältnis von NO x -Gehalt zu SO2-Gehalt wird im Bereich von 0,1-3,0 eingestellt. Während der Strömung der Rauchgase durch die Reak tionskammer erfolgt die Einwirkung ionisierender Strahlung oder von ultraviolettem Licht mittels einer in der Reaktionskammer angeordneten Strahlungs quelle. Dadurch werden die gasförmigen NO x und SO2 enthaltenden Bestandteile der Rauchgase in nebelförmige bzw. feste Reaktionsprodukte umgewandelt und mittels eines Nebel- oder Staubsammlers abgeschieden.The separation of nitrogen oxides and sulfur dioxide from exhaust gases is explained in DE-OS 24 01 316, among others. Flue gases are introduced into a reaction chamber and the ratio of NO x content to SO 2 content is set in the range from 0.1-3.0. During the flow of the flue gases through the reaction chamber, the action of ionizing radiation or ultraviolet light takes place by means of a radiation source arranged in the reaction chamber. As a result, the gaseous components of the flue gases containing NO x and SO 2 are converted into mist-like or solid reaction products and separated by means of a mist or dust collector.
Es ist ferner durch die DE-OS 29 52 458 bekannt, Rauchgase, denen als Zugabestoff Ammoniak zugesetzt wurde, mit Elektronenstrahlung zu bestrahlen und dabei eine Reaktionstemperatur zwischen 50 und 80°C einzu halten.It is also known from DE-OS 29 52 458 Flue gases to which ammonia is added as an additive has been irradiated with electron radiation while doing so a reaction temperature between 50 and 80 ° C. hold.
Einen vergleichbaren Stand der Technik beschreibt ferner die DE-OS 35 38 272. Bei dem dort angegebenen Verfahren zur Abscheidung von gasförmigen Verunreini gungen, insbesondere von Schwefeldioxid und Stickoxiden aus Rauchgasen,wird in einer ersten Verfahrensstufe überwiegend Schwefeldioxid SO2 naßchemisch abgeschieden. Dabei werden die Rauchgase angefeuchtet und auf einen festgelegten Feuchtigkeitsgehalt sowie eine festgelegte Eingangstemperatur einer zweiten Verfahrensstufe abge kühlt. In dieser der Naßabscheidung nachfolgenden zweiten Verfahrensstufe erfolgt die überwiegende Abschei dung der Stickoxide unter Einwirkung der Elektronen strahlung, wobei die Strömungsgeschwindigkeit in der zweiten Verfahrensstufe oberhalb von 10 m/sec. liegt. Das Verfahren wird dabei zweistufig, jedoch nur mit einer einzigen Bestrahlungsstufe ausgeführt. Ein günsti ges Abscheideergebnis läßt sich dabei bereits mit einer Bestrahlungsdosis unterhalb von 0,8 Mrad erzielen.A comparable prior art is also described in DE-OS 35 38 272. In the process specified there for the separation of gaseous impurities, in particular sulfur dioxide and nitrogen oxides from flue gases, sulfur dioxide SO 2 is predominantly separated by wet chemical means in a first process step. The flue gases are moistened and cooled to a specified moisture content and a specified inlet temperature in a second process stage. In this second process stage, which follows the wet separation, the predominant deposition of the nitrogen oxides takes place under the action of the electron radiation, the flow rate in the second process stage being above 10 m / sec. lies. The process is carried out in two stages, but only with a single irradiation stage. A favorable separation result can already be achieved with an irradiation dose below 0.8 Mrad.
Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, das bekannte Verfahren der Abscheidung von NO x unter Einwir kung von ionisierender Strahlung dadurch wesentlich zu verbessern, daß für einen vorgegebenen Grad der Abschei dung der Reaktionsprodukte die erforderliche Bestrahlungs dosis beachtlich verringert werden kann. Dies wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungs gemäß dadurch erreicht, daß die Bestrahlungsenergie auf mindestens zwei Bestrahlungsstufen verteilt eingebracht wird, und daß nach den einzelnen Bestrahlungsstufen eine weitgehende Abscheidung der Reaktionsprodukte er folgt.The invention is based on the task to improve the known method of the deposition of NO x under the action of ionizing radiation by the fact that for a given degree of deposition of the reaction products, the required radiation dose can be reduced considerably. This is achieved according to the invention in a method of the type described in the introduction in that the radiation energy is distributed over at least two radiation stages, and that after the individual radiation stages the reaction products are largely separated.
Aus Analysen und Modellrechnungen geht hervor, daß beim Abbau von NO bei geringen Bestrahlungsdosen zunächst hauptsächlich NO2 gebildet wird. Gleichzeitig wird auf grund von Rückreaktionen ein gewisser Teil dieses NO2 wieder zu NO reduziert. Wenn das im unbehandelten Gas vorhandene NO weitgehend verbraucht ist, werden Abbau reaktionen bevorzugt, die von NO2 zu anderen Oxidations stufen des Stickstoffs wie z.B. N2O, HO2, NO2 und N2O5 führen. Durch Neutralisation der in beiden Phasen gebil deten Komponente HNO3 mit dem Reagenz NH3 als Zugabestoff werden die gewünschten salzförmigen Abscheideprodukte, nämlich NH4NO3 Ammoniumnitrat und (NH4)2SO4 Ammoniumsul fat erzeugt. Bei der Einwirkung der Elektronenstrahlung werden für die oben angegebenen Rückreaktionen aktive Reaktionspartner verbraucht, deren Bereitstellung durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlung einen wesentlichen Teil der Verfahrenkosten ausmacht. Somit ergibt sich für die Abscheidung von Stickoxiden im Gegensatz zur SO2-Ab scheidung, bei der derartige Rückreaktionen nicht in gleicher Weise auftreten, ein stark nichtlinearer Verlauf der NO-Abscheidung als Funktion der Bestrah lungsdosis.Analyzes and model calculations show that NO 2 is primarily formed when NO is broken down at low radiation doses. At the same time, a certain part of this NO 2 is reduced back to NO due to back reactions. If the NO present in the untreated gas is largely consumed, degradation reactions are preferred which lead from NO 2 to other oxidation stages of the nitrogen, such as N 2 O, HO 2 , NO 2 and N 2 O 5 . By neutralizing the HNO 3 component formed in both phases with the NH 3 reagent as an additive, the desired salt-like deposition products, namely NH 4 NO 3 ammonium nitrate and (NH 4 ) 2 SO 4 ammonium sulfate, are produced. When the electron radiation acts, active reactants are consumed for the above-mentioned back reactions, the provision of which by irradiation with electron radiation makes up a substantial part of the process costs. Thus, in contrast to the SO 2 separation, in which such back reactions do not occur in the same way, there is a strongly non-linear course of the NO separation as a function of the radiation dose for the separation of nitrogen oxides.
Aus diesem nichtlinearen Verlauf resultiert ein relativ hoher Energiebedarf für die NO-Abscheidung, besonders wenn in einer Bestrahlungsstufe hohe Abscheidegrade bei hohen Rohgaskonzentrationen erreicht werden sollen.A relative results from this non-linear course high energy requirement for NO separation, especially if high degrees of separation in an irradiation stage high raw gas concentrations are to be achieved.
Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung besteht darin, die hohe Effizienz der NO-Abscheidung in der Anlaufphase auszunutzen. Im Bereich kleiner Bestrahlungs dosen, d.h. in der Anlaufphase ist die NO2-Konzentration noch relativ gering, und es ergibt sich damit eine große Anfangssteigung der NO-Abscheidekurve. Da deren Gradient mit zunehmendem Anstieg von NO2 immer flacher wird, er scheint es im Hinblick auf eine wirtschaftliche Verfah rensführung unerwünscht, die Abscheidung in diesen Sättigungsbereich der Kennlinie gelangen zu lassen.The basic principle of the present invention is to utilize the high efficiency of the NO separation in the start-up phase. In the area of small radiation doses, ie in the start-up phase, the NO 2 concentration is still relatively low, and this results in a large initial slope of the NO separation curve. Since their gradient becomes flatter as the NO 2 increases, it seems undesirable in terms of an economic procedure to allow the deposition to reach this saturation range of the characteristic curve.
Verteilt man erfindungsgemäß die Elektronenstrahlung auf mindestens zwei, vorzugsweise auf mehrere Bestrahlungs stufen, und führt man nach jeder Bestrahlungsstufe vor dem Eintritt in die nachfolgende eine weitgehende Ab scheidung der Reaktionsprodukte durch, so kann man für mehrere Bestrahlungsstufen jeweils einen Betrieb im steil ansteigenden Teil der NO-Abscheidekurve und daher mit gu tem Wirkungsgrad durchführen. According to the invention, the electron beams are distributed at least two, preferably several radiation treatments stages, and is demonstrated after each irradiation stage the entry into the following a largely Ab separation of the reaction products, so you can for several radiation levels each an operation in steep increasing part of the NO separation curve and therefore with gu Carry out efficiency.
Die Verteilung der Gesamtbestrahlungsenergie auf mehrere Bestrahlungsstufen erscheint an sich allein zur Erzie lung einer solchen wirtschaftlichen Abscheidung nicht ausreichend, weil sich die Zusammensetzung des Gasge misches nach jeder Bestrahlungsstufe grundlegend geän dert hat. Das Verhältnis zwischen NO und NO2, welches in der Bestrahlungsstufe zugunsten der Neubildung von NO2 verschoben wurde, bleibt auch im strahlungsfreien Zwischenabschnitt weitgehend erhalten, so daß für eine nachfolgende Bestrahlungsstufe gegenüber der vorangehen den Bestrahlungsstufe veränderte Eintrittsbedingungen gelten würden.The distribution of the total irradiation energy over several irradiation stages does not in itself appear to be sufficient to achieve such an economic separation because the composition of the gas mixture has changed fundamentally after each irradiation stage. The ratio between NO and NO 2 , which was shifted in favor of the new formation of NO 2 in the irradiation stage, remains largely unchanged even in the radiation-free intermediate section, so that changed entry conditions would apply to a subsequent irradiation stage compared to the preceding irradiation stage.
Die Ursache hierfür liegt in den relativ geringen Gleich gewichtskonzentrationen der aktiven Reaktionspartner, so daß diese in kurzer Zeit verbraucht werden, nachdem das Gas die erste Bestrahlungsstufe verlassen hat. Diejenigen Abbaureaktionen für NO2 in der Gasphase, welche diese aktiven Reaktionspartner nicht benötigen, sind relativ langsam und daher für die technische Anwendung wenig relevant. Wenn man daher die einzelnen Bestrahlungsstufen ohne Zwischenabscheidung hintereinanderschaltet, ergibt sich für die jeweils nachfolgende Bestrahlungsstufe wegen der geänderten Eingangsbedingungen eine verschlechterte Wirksamkeit, so daß dann die Abscheidung auch bei auf mehrere Stufen verteilter Bestrahlung hinter der ersten Bestrahlungsstufe in den nachfolgenden Bestrahlungsstu fen in dem weniger effizienten Sättigungsbereich der NO-Abscheidungskennlinie stattfindet. The reason for this lies in the relatively low equilibrium concentrations of the active reactants, so that they are consumed in a short time after the gas has left the first radiation stage. Those decomposition reactions for NO 2 in the gas phase which these active reactants do not need are relatively slow and are therefore of little relevance for industrial use. If, therefore, the individual irradiation stages are connected in series without intermediate deposition, the effectiveness of the subsequent irradiation stage deteriorates due to the changed input conditions, so that the deposition is then less efficient after the first irradiation stage in the subsequent irradiation stages even when the radiation is distributed over several stages Saturation range of the NO deposition characteristic takes place.
Durch die Maßnahme der Zwischenabscheidung zwischen den einzelnen Bestrahlungsstufen wird jedoch dafür gesorgt, daß jede Bestrahlungsstufe, wie die erste Bestrah lungsstufe, normale Eintrittsbedingungen der Rauchgas anteile aufweist und daher im günstigen steilen Anstiegs teil der NO-Abscheidekurve betrieben werden kann. Damit liegen abgesehen von einer sinkenden NO-Konzentration stets identische Anlaufbedingungen für die Abscheidere aktionen in den einzelnen Bestrahlungsstufen vor, und es ergibt sich ein optimaler Gradient der NO-Abscheidung. Die Verteilung der Gesamtbestrahlungsenergie auf mehrere Bestrahlungsstufen mit zwischen den Bestrahlungsstufen durchgeführter weitgehender Abscheidung der Reaktions produkte stellt somit eine Verfahrensführung dar, welche bei gleichem Bestrahlungsaufwand die Wirkung der Gesamt abscheidung wesentlich verbessert.By the measure of intermediate separation between the individual radiation levels, however, care is taken that each stage of irradiation, like the first irradiation level, normal flue gas entry conditions shares and therefore in the favorable steep increase part of the NO separation curve can be operated. In order to apart from a falling NO concentration Always identical start-up conditions for the separators actions in the individual radiation levels, and it there is an optimal gradient of NO separation. The distribution of the total radiation energy over several Irradiation levels with between the irradiation levels carried out extensive separation of the reaction products thus represents a process control which the effect of the total with the same radiation expenditure separation significantly improved.
Das Verfahren ist zunächst speziell auf die Abscheidung von Stickoxiden NO x ausgerichtet. Es läßt sich jedoch vor teilhaft auch simultan mit der Abscheidung von Schwefel oxiden SO x , insbesondere von Schwefeldioxid SO2, durch führen.The process is initially specifically designed for the separation of nitrogen oxides NO x . However, it can also sometimes be carried out simultaneously with the deposition of sulfur oxides SO x , in particular sulfur dioxide SO 2 .
Den Rauchgasbestandteilen können ferner gegebenenfalls vorteilhaft vor bzw. nach Bildung der Reaktionsprodukte Zugabestoffe, vorzugsweise Ammoniak, zugesetzt werden, so daß nach Umsetzung mit den Rauchgasbestandteilen bzw. mit den gebildeten Reaktionsprodukten Abscheideprodukte ent stehen, welche ausgeschieden und der weiteren Verwertung zugeführt werden können. The flue gas components can also if necessary advantageous before or after formation of the reaction products Additives, preferably ammonia, are added, so that after implementation with the flue gas components or with the reaction products formed ent separation products stand, which are eliminated and the further utilization can be supplied.
Obwohl die Abscheidung zwischen den einzelnen Bestrah lungsstufen unter Anwendung verschiedener einfacher oder kombinierter Abscheidesysteme durchgeführt werden kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Abschei dung der Reaktionsprodukte durch Naßwäsche durchzuführen, wodurch sich auch eine entsprechend günstige Anfeuchtung der Gasströmung für den Eintritt der nachfolgenden Be strahlungsstufe leicht einhalten läßt. Dies begünstigt eine gleichzeitig durchzuführende SO x -Abscheidung.Although the deposition between the individual irradiation stages can be carried out using various simple or combined deposition systems, it has proven expedient to carry out the deposition of the reaction products by wet washing, which also results in a correspondingly favorable humidification of the gas flow for the entry of the subsequent loading radiation level can be easily maintained. This favors a simultaneous SO x deposition.
Die Naßwäsche soll zweckmäßig mit Waschlösungen durch geführt werden, welche Sulfit-Ionen enthalten. Dabei erscheint es vor allem vorteilhaft, als Waschlösung Natriumsulfit-Lösung anzuwenden.Wet washing should be carried out with washing solutions which contain sulfite ions. Here it appears to be particularly advantageous as a washing solution Use sodium sulfite solution.
Die Abscheidung vor und nach den einzelnen Bestrahlungs stufen läßt sich gegebenenfalls zweckmäßig auch in der Weise durchführen, daß die Abscheidung der Reaktions produkte durch Naßwäsche und Trockenfilterung erfolgt.The deposition before and after each irradiation can also be conveniently staged in the Perform the deposition of the reaction products by wet washing and dry filtering.
Ein vorteilhaftes Verfahren kann ferner vorsehen, daß der Sauerstoffgehalt des Rauchgases vor Einleitung in eine Bestrahlungsstufe, beispielsweise durch Beimischung atmo sphärischer Luft oberhalb 10 Vol.% (bezogen auf das Vo lumen der Rauchgase) festgelegt wird, und daß die Abschei dung in dieser Bestrahlungsstufe bei höheren Temperaturen zwischen 90° und 120°C erfolgt. Dadurch wird die Umwand lung von NO in NO2 begünstigt. Diese Maßnahme kann in allen Bestrahlungsstufen oder nur in einzelnen ausge wählten Bestrahlungsstufen erfolgen. An advantageous method can further provide that the oxygen content of the flue gas before introduction into an irradiation stage, for example by admixing atmospheric air above 10 vol.% (Based on the volume of the flue gases), and that the deposition in this irradiation stage higher temperatures between 90 ° and 120 ° C. This favors the conversion of NO into NO 2 . This measure can take place in all radiation levels or only in individually selected radiation levels.
Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann vorsehen, daß mindestens zwei Reaktions kammern, vorzugsweise mehrere Reaktionskammern, in Ver bindung mit Elektronenstrahlerzeugern vorhanden sind, wobei jeder Reaktionskammer ein Anteil der einzubrin genden Gesamtelektronenstrahlung zugeteilt wird, und daß diese Reaktionskammern in Strömungsrichtung der Rauchgase hintereinander geschaltet sind, wobei jeder Reaktionskammer, welche eine Bestrahlungsstufe bildet, mindestens ein Abscheider nachgeschaltet ist. Im einzel nen läßt sich das Grundprinzip der auf mehrere Bestrahlungsstufen verteilten Elektronenstrahlung mit Zwischenabscheidung in ganz verschiedener Weise mit bekannten technischen Bauelementen realisieren. Ein weiterer Vorteil kann gegebenenfalls dadurch erzielt werden, daß in den einzelnen Reaktionskammern jeweils gleiche Anteile der Gesamtelektronenstrahlung erzeugt bzw. aufgenommen werden.A convenient device for performing the The process may provide for at least two reaction chambers, preferably several reaction chambers, in Ver bond with electron beam generators, with each reaction chamber incorporating a portion of the is assigned to the total electron radiation, and that these reaction chambers in the direction of flow Flue gases are connected in series, each Reaction chamber, which forms an irradiation stage, at least one separator is connected downstream. In detail NEN, the basic principle of several Irradiation levels distributed electron radiation with Intermediate separation in very different ways realize known technical components. A further advantage can be achieved if necessary be that in each of the reaction chambers generated equal proportions of the total electron radiation or be included.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen standes der Erfindung schematisch dargestellt, aus dem sich weitere Erfindungsmerkmale ergeben; es zeigen:In the drawing is an embodiment of the counter state of the invention shown schematically from there are further features of the invention; show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ver fahrensablaufes; Fig. 1 is a schematic representation of the process sequence Ver;
Fig. 2 ein Schaubild, welches den Abscheidegrad als Funktion der Bestrahlungsdosis und der Anzahl der Bestrahlungsstufen darstellt; FIG. 2 is a graph which shows the degree of separation as a function of the radiation dose and the number of radiation stages;
In Fig. 1 sind zwei Reaktionskammern 1, 2 dargestellt, welche eine erste und eine zweite Bestrahlungsstufe bilden. Der Reaktionskammer 1 ist ein Sprühabsorber 3 nachgeschaltet. Der Auslaß der Reaktionskammer 2 steht mit einem trockenfilternden Abscheider 4 in Verbindung. An der Reaktionskammer 1 sind zwei Elektronen-Strah lungsquellen 5, 6 angebracht. Die zweite Reaktions kammer 2 ist ebenfalls mit zwei Elektronen-Strahlungs quellen 7, 8 versehen.In Fig. 1, two reaction chambers 1, 2 are shown which form a first and a second irradiation step. A spray absorber 3 is connected downstream of the reaction chamber 1 . The outlet of the reaction chamber 2 is connected to a dry filtering separator 4 . At the reaction chamber 1 , two electron radiation sources 5 , 6 are attached. The second reaction chamber 2 is also provided with two electron radiation sources 7 , 8 .
Der ersten Bestrahlungsstufe in der Reaktionskammer 1 wird über eine Zuführungsleitung 9 nicht entschwefeltes Rauchgas zugeführt.Flue gas which has not been desulfurized is supplied to the first irradiation stage in the reaction chamber 1 via a feed line 9 .
Wenn gleichzeitig mit der Abscheidung von NO x auch Schwefeloxide insbesondere SO2 abgeschieden werden sollen, kann es zweckmäßig sein, der Zuführungsleitung 9 einen weiteren Sprühabsorber vorzuschalten, so daß der Ausgang dieses in der Zeichnung nicht dargestellten Sprühabsorbers den Eingang für die erste Bestrahlungsstufe bildet. Da durch wird bereits vor der ersten Bestrahlungsstufe eine weitgehende Abscheidung von SOx, insbesondere von SO2 durch Naßwäsche erzielt. Außerdem ergibt sich eine er wünschte Befeuchtung der in die Reaktionskammer 1 ein tretenden Gase.If at the same time as the deposition of NO x also sulfur oxides, in particular SO 2 , are to be separated, it may be expedient to connect a further spray absorber to the feed line 9 , so that the output of this spray absorber, not shown in the drawing, forms the input for the first irradiation stage. Since a substantial deposition of SO x, in particular of SO 2, is achieved by wet washing even before the first irradiation stage. In addition, there is a desired humidification of the gases entering the reaction chamber 1 .
Unter der Einwirkung der Elektronen-Strahlung werden in der Reaktionskammer 1 Reaktionsprodukte gebildet, welche über eine Verbindungsleitung 10 in den Sprühabsorber 3 gelangen. Dort erfolgt eine Naßwäsche mit Natriumsulfit- Lösung bei der ein hoher Anteil der gebildeten NO2-Reak tionsprodukte ausgewaschen wird. Dieser Anteil wird über einen Waschmittelauslaß 11 abgezogen, wobei der Wasch mittelauslaß 11 über eine Waschmittelzuführungsleitung 12 in einem bekannten geschlossenen Waschmittelkreis lauf geschaltet ist. Aus diesem Waschmittelkreislauf wird das mit der Natriumsulfit-Lösung umgesetzte NO2 ausgeschieden.Under the action of electron radiation, reaction products are formed in the reaction chamber 1 , which products reach the spray absorber 3 via a connecting line 10 . There is a wet wash with sodium sulfite solution in which a high proportion of the NO 2 reaction products formed is washed out. This fraction is withdrawn via a Waschmittelauslaß 11, wherein the washing central outlet 11 is connected through a detergent supply line 12 in a known closed washing circuit. The NO 2 reacted with the sodium sulfite solution is eliminated from this detergent circuit.
Durch die Abscheidewirkung des der ersten Bestrahlungs stufe nachgeschalteten Sprühabsorbers 3 werden bis auf die abfallende NO-Konzentration für die nachfolgende zweite Bestrahlungsstufe in der Reaktionskammer 2 im wesentlichen gleiche Eingangsbedingungen geschaffen, wie sie beim Eintritt in die Reaktionskammer 1 vorliegen. Die Einleitung der Abgase aus dem Sprühabsorber 3 in die Reaktionskammer 2 erfolgt über eine weitere Ver bindungsleitung 13. Der Auslaß der Reaktionskammer 2 ist über eine Ausgangsleitung 14 mit dem trockenfiltern den Abscheider 4 verbunden, dessen Auslaß mit einer Schornsteinabzugsleitung 15 in Verbindung steht. Aus dem trockenfilternden Abscheider 4 wird über eine Trocken produktabzugsleitung 16 das anfallende Endprodukt aus getragen.The separating effect of the spray absorber 3 connected downstream of the first radiation stage, apart from the falling NO concentration for the subsequent second radiation stage in the reaction chamber 2 , essentially creates the same input conditions as are present when entering the reaction chamber 1 . The introduction of the exhaust gases from the spray absorber 3 into the reaction chamber 2 takes place via a further connecting line 13 . The outlet of the reaction chamber 2 is connected via an outlet line 14 to the dry filter separator 4 , the outlet of which is connected to a chimney discharge line 15 . From the dry filtering separator 4 , the resulting end product is carried out via a dry product discharge line 16 .
Die Gesamtbestrahlungsdosis von 0,8 Mrad wird auf die Reaktionskammer 1 und die Reaktionskammer 2 zu gleichen Teilen aufgeteilt, so daß jede Reaktionskammer eine Bestrahlungsdosis von 0,4 Mrad liefert.The total radiation dose of 0.8 Mrad is divided equally between the reaction chamber 1 and the reaction chamber 2 , so that each reaction chamber delivers a radiation dose of 0.4 Mrad.
Die Möglichkeiten zur Erhöhung des NO-Abscheidegrades bei Verteilung der Bestrahlung auf mehrere kaskaden artig hintereinandergeschaltete Bestrahlungsstufen mit Abscheidern, wurden mit Hilfe eines empirischen Vorhersagemodells mathematisch untersucht. Wie Fig. 2 erkennen läßt, ergibt sich für die erste Stufe die größte Abscheidewirkung. Der Beitrag der folgenden Stufen ist jeweils geringer. Aufgrund von Wirtschaft lichkeitsüberlegungen dürfte damit der technisch sinn volle Bereich auf eine geringe Stufenzahl, maximal etwa 4 Stufen begrenzt sein. Der maximale Zugewinn für den NO-Abscheidegrad ergibt sich bei relativen Bestrahlungs dosen D : (NO)₀ im Bereich zwischen 0,015 und 0,030 KGy/ppm NO. Es wird deutlich, daß hier bei konstanter Bestrahlungsdosis, d.h. bei gleichbleibendem Energie bedarf der erreichbare NO-Abscheidegrad wesentlich gesteigert werden kann.The possibilities for increasing the NO separation efficiency when distributing the radiation over several cascade-like radiation stages with separators were mathematically investigated with the help of an empirical prediction model. As can be seen in FIG. 2, the greatest separation effect results for the first stage. The contribution of the following levels is lower in each case. Based on economic considerations, the technically sensible area should be limited to a small number of levels, a maximum of about 4 levels. The maximum gain for the NO separation efficiency results with relative irradiation doses D: (NO) ₀ in the range between 0.015 and 0.030 KGy / ppm NO. It is clear that here, with a constant radiation dose, ie with constant energy, the achievable NO separation rate can be increased significantly.
Da hinter jeder Bestrahlungsstufe durch die nachfolgende Abscheidung die NO2-Konzentration wieder annähernd auf rauchgastypische Werte gesenkt wird, ist es bei einem solchen System möglich, die Randbedingungen so zu wählen, daß die strahlenchemische Umsetzung von NO zu NO2 im steilen Bereich der NO-Abscheidekurve, d.h. intensiv verläuft. Damit ergibt sich ein optimaler Gradient für den NO x -Abbau im gesamten System. Orientierende Ver suchsergebnisse zeigen, daß dabei Temperaturen im Bereich von 80-90°C und Sauerstoff-Konzentrationen zwischen 10 und 12 Vol.% (i. tr.) günstige Betriebs bedingungen einer Bestrahlungsstufe darstellen.Since after each irradiation stage the NO 2 concentration is approximately reduced to typical smoke gas values, it is possible with such a system to select the boundary conditions so that the radiation chemical conversion of NO to NO 2 in the steep range of NO Separation curve, ie runs intensely. This results in an optimal gradient for NO x reduction in the entire system. Orientative test results show that temperatures in the range of 80-90 ° C and oxygen concentrations between 10 and 12 vol.% (I. Tr.) Represent favorable operating conditions of an irradiation level.
Wird gleichzeitig zur NO x -Abscheidung auch eine simultane Abscheidung von Schwefeldioxiden SO x insbesondere SO2 durchgeführt, so erscheint es zweckmäßig, den Wasserdampf gehalt für die Bestrahlungsstufe auf Werte zwischen 15 und 20 Vol.% (i.f.) einzustellen, um optimale Bedin gungen für die zusätzliche strahlenchemische SO x -Ab scheidung zu erzielen.If simultaneous deposition of sulfur dioxide SO x, in particular SO 2, is carried out at the same time as the NO x separation, it appears advisable to set the water vapor content for the irradiation stage to values between 15 and 20 vol.% (If) in order to ensure optimal conditions for to achieve the additional radiation chemical SO x deposition.
Durch die Anwendung der Merkmale der Erfindung wird das bekannte Verfahren der Abscheidung von NO x und gegebenen falls der zusätzlichen Abscheidung von SO x unter Ein wirkung von ionisierender Strahlung wesentlich ver bessert, weil die erforderliche Bestrahlungsdosis für einen vorgegebenen Abscheidegrad deutlich verringert werden kann.By applying the features of the invention, the known method of the deposition of NO x and, if appropriate, the additional deposition of SO x under the action of ionizing radiation is substantially improved because the radiation dose required for a given degree of separation can be significantly reduced.
Anstelle einer Elektronenstrahlung läßt sich gegebenen falls vorteilhaft auch eine andere ionisierende Strah lung z.B. UV-Licht anwenden.Instead of an electron beam can be given if advantageous also another ionizing jet lung e.g. Use UV light.
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0473327A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-04 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Gas stream treatment |
| EP0640377A2 (en) * | 1993-08-27 | 1995-03-01 | ENEL S.p.A. | Process and apparatus for removing pollutants from a combustion gas |
| DE19814112C2 (en) * | 1997-03-31 | 2003-01-02 | Japan Nuclear Cycle Dev I Toka | environmental cleaners |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5359199A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | Electron beam radiating apparatus |
| DE3608291A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-04-23 | Licentia Gmbh | Process for the selective or simultaneous separation of pollutants from flue gases by irradiating the flue gases with electron beams |
| US4663532A (en) * | 1984-12-14 | 1987-05-05 | Commissariat A L'energie Atomique | Apparatus for irradiating material by an electron beam |
| WO1987002597A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-05-07 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh | Process for selective or simultaneous elimination of noxious substances from smoke gas through irradiation of the smoke gas with electron-beams |
| DE3622621A1 (en) * | 1986-07-05 | 1988-01-14 | Kernforschungsz Karlsruhe | Process for purifying a flue gas stream from SO2 and NOx |
| DE3623628A1 (en) * | 1986-07-12 | 1988-01-21 | Noell Gmbh | Process and apparatus for simultaneously separating off sulphur dioxide and nitrogen oxides |
| DE3625720A1 (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-11 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Purifying SO2- and NOx-containing flue gases |
| DE3635897A1 (en) * | 1986-10-22 | 1988-05-05 | Krc Umwelttechnik Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING SMOKE GASES |
| DE3816945A1 (en) * | 1987-05-18 | 1988-12-22 | Nissin High Voltage Co Ltd | ELECTRON BEAM RADIATION DEVICE |
-
1989
- 1989-03-10 DE DE3907703A patent/DE3907703A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5359199A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | Electron beam radiating apparatus |
| US4663532A (en) * | 1984-12-14 | 1987-05-05 | Commissariat A L'energie Atomique | Apparatus for irradiating material by an electron beam |
| DE3608291A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-04-23 | Licentia Gmbh | Process for the selective or simultaneous separation of pollutants from flue gases by irradiating the flue gases with electron beams |
| WO1987002597A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-05-07 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh | Process for selective or simultaneous elimination of noxious substances from smoke gas through irradiation of the smoke gas with electron-beams |
| DE3620673A1 (en) * | 1985-10-23 | 1987-12-23 | Licentia Gmbh | METHOD FOR IRRADIATING GAS-SHAPED MEDIA, PREFERABLY SMOKE GASES, WITH ELECTRON BEAMS |
| DE3622621A1 (en) * | 1986-07-05 | 1988-01-14 | Kernforschungsz Karlsruhe | Process for purifying a flue gas stream from SO2 and NOx |
| DE3623628A1 (en) * | 1986-07-12 | 1988-01-21 | Noell Gmbh | Process and apparatus for simultaneously separating off sulphur dioxide and nitrogen oxides |
| DE3625720A1 (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-11 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Purifying SO2- and NOx-containing flue gases |
| DE3635897A1 (en) * | 1986-10-22 | 1988-05-05 | Krc Umwelttechnik Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING SMOKE GASES |
| DE3816945A1 (en) * | 1987-05-18 | 1988-12-22 | Nissin High Voltage Co Ltd | ELECTRON BEAM RADIATION DEVICE |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| - US-Z: GLEANSON, Robert J. HELFRITCH, Dennis J.: High-Efficiency NOx and SOx Removal by Electron Beam. In: CEP October 1985, S. 33-38 * |
| DE-Z: JORDAN, Siegfried, u.a.: Simultane Ent- schwefelung und Entstickung mit dem Elektronen- strahlverfahren. In: Physik in unserer Zeit, 19. Jg., 1988, Nr. 1, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1988, S.8.15 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0473327A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-04 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Gas stream treatment |
| EP0640377A2 (en) * | 1993-08-27 | 1995-03-01 | ENEL S.p.A. | Process and apparatus for removing pollutants from a combustion gas |
| EP0640377A3 (en) * | 1993-08-27 | 1995-04-12 | Enel Spa | Process and apparatus for removing pollutants from a combustion gas. |
| DE19814112C2 (en) * | 1997-03-31 | 2003-01-02 | Japan Nuclear Cycle Dev I Toka | environmental cleaners |
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