DE4036922C2 - - Google Patents
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen
von Schadstoffen aus einem Gasstrom, bei dem der Gasstrom in
innigen Kontakt mit einer auf die Schadstoffe abgestimmten
Flüssigkeit gebracht wird und anschließend unter Auffangen
anfallender Kondensationsprodukte abgekühlt wird, sowie auf
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-PS
31 32 292 bekannt. Hier wird als Flüssigkeit das Kondensat
eines oder mehrerer in dem Gasstrom enthaltener
Lösungsmitteldämpfe verwendet. Vorzugsweise wird die Fraktion
gewählt, welche die größte Affinität zu den zu entfernenden
Schadstoffen aufweist. Das Verfahren ist speziell auf
Lösungsmitteldämpfe enthaltende Gasströme ausgerichtet und
für die Anwendung im Lackier- und Beschichtungsbereich
vorgesehen. Hinweise auf die allgemeine Anwendbarkeit des
Verfahrens finden sich nicht. Insbesondere wird das Entfernen
von Schadstoffen aus der Abluft eines Brennofens nicht
angesprochen.
Beim Brennen von Lehm, Ton und Keramik enthält die Abluft des
Brennofens große Mengen 3,4-Methoxy-hydroxy-benzaldehyd und
derivate Stoffe wie z. B. Zimtalkohole und Zimtöle sowie
Dioxine. Diese Schadstoffe gehen auf die Verwendung von
Bindemitteln bei der Zusammenstellung des Brennguts zurück.
Hier sind beispielsweise Sulfitablauge oder
Calziumligninsulfonat gebräuchlich. Eine weitere Ursache sind
in den Grundsubstanzen des Brennguts enthaltene unerwünschte
Verunreinigungen.
Obwohl die Schadstoffkonzentrationen in der Abluft von
Brennöfen die gesundheitsschädlichen Konzentrationen bei
weitem übersteigen, werden zum jetzigen Zeitpunkt die
Schadstoffe nicht aus der Abluft entfernt, sondern gemeinsam
mit der Abluft in die Atmosphäre geblasen. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß keine wirkungsvollen und tragbaren
Verfahren zur Reinigung der Abluft von Brennöfen bekannt
sind.
Aus der Chemietechnik ist es bekannt, Gase zum Entfernen von
Verunreinigungen durch Flüssigkeiten zu leiten. Hierbei lösen
sich die Verunreinigungen in der Flüssigkeit oder reagieren
mit dieser zu nicht flüchtigen Produkten.
Weiterhin ist es aus der Chemietechnik bekannt, die Dämpfe
von bei Raumtemperatur als Flüssigkeiten vorliegenden
Substanzen durch Kondensation in Rücklaufkühlern aus Gasen zu
entfernen.
Beide aus der Chemietechnik bekannten Verfahren gelten in der
Regel als nur für kleine Gasmengen geeignet. Zur
großtechnischen Anwendung kommen sie nicht.
Die DE-OS 35 03 500 beschreibt ein Verfahren, daß zur
Abtrennung von flüchtigen Schadstoffen aus einer Abluft durch
Gegenstromwäsche mit einer Waschflüssigkeit in einem
geschlossenen Kreislauf gefahren wird. Beim Kontakt der
Abluft mit der Waschflüssigkeit wird eine Temperatur von etwa
100 bis 140°C angestrebt, ferner soll ein Druck von 0,1 bis
100 mbar vorliegen. Als Waschflüssigkeit kommt ein niedrig
viskoses Esteröl zur Anwendung.
Die DE-OS 33 46 038 betrifft ein Verfahren zum Auswaschen von
Gasbestandteilen aus Gasgemischen. Dabei soll das Gasgemisch
mit einer Flüssigkeit unter einem Druck von 40 bar in Kontakt
gebracht werden. Daneben ist eine Abkühlung des Gasgemisches
auf Temperaturen unter 0°C erforderlich. Zum Erreichen
derart niedriger Temperaturen ist in nachteiliger Weise ein
enormer Aufwand zu betreiben, der eine großtechnische
Realisation des Verfahrens nicht wirtschaftlich erscheinen
läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, das für die
Behandlung der Abluft eines Brennofens geeignet ist und bei
dem die Schadstoffe zumindest teilweise in verwertbarer Form
anfallen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß aus der
Abluft eines Brennofens als Gasstrom 3,4-Methoxy-hydroxy-
benzaldehyd, Zimtalkohole, Zimtöle und Dioxine, die beim
Brennen von Brenngut unter Verwendung von Sulfitablauge
freigesetzt werden, entfernt werden, daß vor dem Kontakt mit
der Flüssigkeit die Temperatur der Abluft auf 140°C bis 200°C
und der Druck auf weniger als 1,4 bar eingestellt wird,
daß als Flüssigkeit Wasser, Ethanol, Butanol oder ein Gemisch
derselben verwendet wird und daß beim Abkühlen der Abluft
eine Temperatur unter 50°C erreicht wird.
Die aus dem Brennofen austretende Abluft weist in der Regel
eine Temperatur von über 500°C (Altanlagen) oder unter 200°C
(Neuanlagen) auf. Diese Temperatur ist auf etwa 140 bis
maximal 200°C herabzusetzen, um die Abluft anschließend ohne
das Hervorrufen ungewünschter chemischer Reaktionen mit einer
Flüssigkeit in Kontakt bringen zu können. Dies gilt natürlich
besonders hier, wo es sich bei den Flüssigkeiten neben Wasser
um brennbare Substanzen handelt. Die Flüssigkeit löst aus der
Abluft einen Großteil der Schadstoffe heraus. Sie dienen
darüberhinaus der Temperatursteuerung. Es ist sinnvoll, eine
möglichst große Flüssigkeitsoberfläche zur Verfügung zu
stellen. Als Flüssigkeiten sind die Alkohole Ethanol und
Butanol besonders deshalb geeignet, weil sie kostengünstig zu
beschaffen sind. Durch die noch relativ hohe Temperatur der
Abluft verdampft auch ein gewisser Teil der Flüssigkeit in
die Abluft hinein. Um diesen Teil der Flüssigkeit gemeinsam
mit weiteren Schadstoffen aus der Abluft zu entfernen, ist
diese unter Auffangen der Kondensationsprodukte auf unter 50°
abzukühlen. Die Kondensationsprodukte umfassen neben dem
verdampften Teil der Flüssigkeit auch die in der Abluft
enthaltenen Dioxine. Diese Dioxine weisen einen
Kondensationspunkt von ca. 56°C auf. Die Zusammensetzung der
Flüssigkeit ist letztlich darauf abzustimmen, welche
Schadstoffe im Einzelfall auftreten und welche Schadstoffe
mit besonders hohem Wirkungsgrad entfernt werden sollen.
Entsprechend ist dann eine hohe Löslichkeit für diese
Schadstoffe einzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist so
durchzuführen, daß der Druck der Abluft beim Kontakt mit der
Flüssigkeit 1,4 bar nicht überschreitet und die Abluft
letztlich unter 40° abgekühlt wird. Bei Einhaltung dieser
beiden Randbedingungen ist es möglich, den Wirkungsgrad des
Verfahrens auf über 90% zu steigern. Überhöhter Druck führt
dazu, daß nicht alle Anteile der Abluft problemlos mit der
Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden können. Überhöhte
Endtemperatur birgt die Gefahr, den Kondensationspunkt der
Schadstoffe nicht bei allen Anteilen der Abluft sicher zu
unterschreiten. Ein Wirkungsgrad von 70% wird schon vor dem
abschließenden Abkühlen der Abluft erzielt. Vor dem Abkühlen
der Abluft enthält diese jedoch noch größere Mengen der
verdampften Flüssigkeit, die nicht in die Atmosphäre gelangen
sollten.
Die Schadstoffe können durch eine fraktionierte Destillation
der Flüssigkeit und der Kondensationsprodukte isoliert und
getrennt werden. Die in der Flüssigkeit und den
Kondensationsprodukten enthaltenen Schadstoffe lassen sich
aufgrund ihrer unterschiedlichen Kondensationspunkte durch
fraktionierte Destillation isolieren und trennen. Hierfür ist
es natürlich wichtig, daß eine Flüssigkeit verwendet wird,
deren Kondensationspunkt von denen der anfallenden
Schadstoffe abweicht. Die isolierten und getrennten
Schadstoffe lassen sich problemlos vernichten oder
weiterverwerten. Der 3,4-Methoxy-hydroxy-benzaldehyd dient als
Grundstoff für künstliche Aromen. Es kann aber auch zur
Herstellung von Polymeren verwendet werden. Da die beim
Brennen von Lehm, Ton und Keramik anfallenden Dioxine nicht
zur Gruppe der chlorierten Dioxine gehören, lassen sie sich
durch Verbrennen ohne besonderen Aufwand unschädlich machen
oder aufarbeiten.
Für die fraktionierte Destillation können die beim Einstellen der
Temperatur der Abluft anfallenden Wärmemengen eingesetzt
werden. Die für die Isolierung und Trennung der Schadstoffe
bei der fraktionierten Destillation notwendige Wärmemenge
fällt beim Einstellen der Temperatur der Abluft als
Nebenprodukt an. So ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen von
Schadstoffen aus der Abluft eines Brennofens durchführbar,
ohne neben der Abwärme der Abluft weitere Wärmemengen
einzubringen.
Die Abluft kann nacheinander mit verschiedenen Flüssigkeiten
in Kontakt gebracht werden, wobei die Abluft nach jedem
Kontakt unter Auffangen der Kondensationsprodukte abgekühlt
wird. Bei der Verwendung verschiedener Flüssigkeiten
hintereinander können auch verschiedene Schadstoffe mit hohem
Wirkungsgrad aus der Abluft entfernt werden. Um eine
Vermischung der Flüssigkeiten untereinander zu verhindern,
ist es notwendig, nach jedem Kontakt die verdampften
Flüssigkeitsanteile aus der Abluft wieder heraus zu
kondensieren. Hiernach ist es in aller Regel sinnvoll, die
Abluft wieder auf eine höhere Temperatur zu bringen, um die
Lösung der Schadstoffe in der nächsten Flüssigkeit zu
erleichtern. Zu beachten ist dabei die Löslichkeit der
Schadstoffe in der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der
Temperatur der Abluft. Die zum Wiedererwärmen notwendigen
Wärmemengen sind vom ersten Einstellen der Temperatur der
Abluft in einem hinreichenden Maß verfügbar.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit
einem Flüssigkeit als Filtermedium aufweisenden, als
Gegenstromfilter ausgebildeten Flüssigkeitsfilter, einem zum
Flüssigkeitsfilter in Reihe geschalteten Rücklaufkühler und
einem Fraktionierer für die Flüssigkeit und die
Kondensationspunkte ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß dem Flüssigkeitsfilter ein Wärmetauscher
vorgeschaltet ist, daß der Flüssigkeitsfilter ein sich
vorwiegend vertikal erstreckendes Gehäuse aufweist, in dem
mehrere, weitgehend identische Böden übereinander angeordnet
sind, daß die Böden nach unten durchgebogen sind, wobei sie
an ihrer tiefsten Stelle eine Öffnung aufweisen, über der mit
Abstand ein glockenförmiger Schirm angeordnet ist, und daß an
der Oberseite des Gehäuses Einlaßöffnungen für die
Flüssigkeit und Auslaßöffnungen für die Abluft und an der
Unterseite Auslaßöffnungen für die Flüssigkeit und
Einlaßöffnungen für die Abluft vorgesehen sind.
Mit dem Wärmetauscher läßt sich das Einstellen der Temperatur
der Abluft auf die gewünschten 150°C realisieren. Im
Flüssigkeitsfilter wird der innige Kontakt zwischen der als
Filtermedium dienenden Flüssigkeit und der Abluft
hergestellt. Im Rücklaufkühler werden die abgedampften Teile
der Flüssigkeit sowie weitere, noch nicht in der Flüssigkeit
gelöste Schadstoffe auskondensiert. Mit dem Fraktionierer
werden die mit Schadstoffen angereicherte Flüssigkeit und
die Kondensationsprodukte aufgespalten, so daß die
Flüssigkeit und die einzelnen Schadstoffe letztlich isoliert
und getrennt vorliegen. Der Flüssigkeitfilter in Form eines
Gegenstromfilters ermöglicht es mit hoher Zuverlässigkeit
größere Mengen Abluft in innigen Kontakt mit der Flüssigkeit
zu bringen. Außerdem ist das Gegenstromprinzip für den guten
Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung verantwortlich.
Flüssigkeit nahezu ohne Schadstoffanteil kommt mit nur noch
gering belasteter Abluft in Kontakt, während die Flüssigkeit,
in der schon größere Mengen Schadstoffe gelöst sind, mit der
unbehandelten Abluft zusammentrifft. Die Schadstoffe finden
also immer die Flüssigkeit in einem solchen Zustand an, in
dem die Löslicheitsgrenze der Schadstoffe noch nicht
erreicht ist. Außerdem läßt sich durch den
Flüssigkeitsdurchfluß der Wirkungsgrad des Gegenstromfilters
einstellen. In dem als Gegenstromfilter ausgebildeten
Flüssigkeitsfilter trifft die von oben kommende Flüssigkeit
jeweils zuerst auf einen der glockenförmigen Schirme. Auf
diese Weise entsteht ein die darunterliegende Öffnung
umgebender Flüssigkeitschleier. Die von unten durch die
Öffnung nach oben strömende Abluft muß durch diesen Schleier
hindurchtreten und wird damit zwangsläufig in innigen Kontakt
mit der Flüssigkeit gebracht. Entsprechendes geschieht auch
an den Stellen der weiteren Böden. Die Öffnungen an der
tiefsten Stelle dienen einem Restablauf.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergibt sich ferner, wenn ein geschlossener Kreislauf für die
Flüssigkeit vorgesehen ist. Hierbei strömt die Flüssigkeit
hintereinander durch den Gegenstromfilter und den
Fraktionierer. Ein kleiner Teil der Flüssigkeit verläßt den
Gegenstromfilter als Dampf und gelangt dann als
Kondensationsprodukt in den Fraktionierer.
Als Einlaßöffnungen für die Flüssigkeit in den
Flüssigkeitsfilter können eine Strahldüse über den Öffnungen
in den Böden und eine oder mehrere Nebeldüsen vorgesehen
sein. Der Flüssigkeitstrahl aus der Strahldüse trifft direkt
oberhalb des ersten Bodens auf den darüberstehenden
glockenförmigen Schirm und bewirkt den Flüssigkeitsschleier.
Die von den Nebeldüsen versprühte Flüssigkeit weist sehr
viele kleine Tröpfchen mit einer
großen Gesamtoberfläche auf. Auf diese Weise liegt auch eine
sehr große Kontaktfläche mit der Abluft vor. Diese ist
besonders dann von Bedeutung, wenn im oberen Bereich des
Flüssigkeitfilters die Abluft nur noch eine geringe
Schadstoffkonzentration aufweist. Natürlich kann es auch
sinnvoll sein, an anderen Stellen als der Oberseite des
Flüssigkeitfilters weitere Nebeldüsen zum Einbringen der
Flüssigkeit in den Flüssigkeitfilter vorzusehen.
Es können mehrere Einheiten aus dem Wärmetauscher, dem
Flüssigkeitfilter und dem Rücklaufkühler parallel und/oder in
Reihe geschaltet vorgesehen sein. Zur Erhöhung des möglichen
Durchsatzes und/oder des Wirkungsgrads der neuen Vorrichtung
reicht es in aller Regel aus, mehrere Einheiten aus dem
Wärmetauscher, dem Flüssigkeitfilter und dem Rücklaufkühler
parallel und/oder in Reihe geschaltet anzuordnen.
Bei in Reihe geschalteten Einheiten aus dem Wärmetauscher,
dem Flüssigkeitfilter und dem Rücklaufkühler können
verschiedene Flüssigkeiten als Filter-Medien und entsprechend
jeweils separate Fraktionierer vorgesehen sein. Bei
hintereinander geschalteten Einheiten aus Wärmetauscher,
Flüssigkeitfilter und Rücklaufkühler läßt sich der
Wirkungsgrad der Vorrichtung besonders dadurch erhöhen, daß
verschiedene Flüssigkeiten als Filtermedien eingesetzt
werden. Um diese Flüssigkeiten nicht untereinander zu
vermischen, ist es notwendig, für jede Flüssigkeit einen
separaten Fraktionierer vorzusehen. Dieser ist nicht
unbedingt nötig, wenn sich die Flüssigkeiten in ihrem
Kondensationspunkt stark unterscheiden. In diesem Fall ist
jedoch ein gewisses Maß an gegenseitiger Verunreinigung
keinesfalls auszuschließen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens zum Entfernen von
Schadstoffen,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens und
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des
Flüssigkeitfilters.
Die in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung 1
zur Durchführung des Verfahrens zum Entfernen von
Schadstoffen ist einem Ofen 2 nachgeschaltet. Die aus dem
Brennofen 2 austretende Abluft gelangt über eine Leitung 3 zu
einem Wärmetauscher 4. In dem Wärmetauscher 4 wird die
Temperatur der Abluft, die ursprünglich über 500°C liegt, auf
etwa 150°C eingestellt. Hierzu wird die überschüssige
Wärmemenge der Abluft mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit 5
abgeführt. Mit der Temperatur von 150°C tritt die Abluft über
eine Fortsetzung der Leitung 3 in einen als Gegenstromfilter
ausgebildeten Flüssigkeitfilter 6 ein. Der Flüssigkeitfilter
6 wird im Gegenstrom zu der Abluft über ein Leitungsnetz 7
mit Flüssigkeit beschickt. Als Flüssigkeit dient hier
Ethanol. Als Flüssigkeit könnte aber auch Butanol oder Wasser
oder entsprechende Gemische eingesetzt werden. Aus dem
Flüssigkeitfilter gelangt die Abluft über die Leitung 3
weiter zu einem Rücklaufkühler 8. Im Rücklaufkühler 8 werden
im Flüssigkeitfilter abgedampfte Teile der Flüssigkeit sowie
nicht in der Flüssigkeit gelöste Schadstoffe aus der Abluft
auskondensiert. Hierzu wird die Abluft mindestens auf unter
50°C abgekühlt. Die Kondensationspunkte der in dem Brennofen
2 anfallenden Schadstoffe liegt üblicherweise über 55°C. Die
Kondensationsprodukte aus dem Rücklaufkühler 8 gelangen
gemeinsam mit der aus dem Flüssigkeitfilter 6 abfließenden
Flüssigkeit zu einem Fraktionierer 9. In dem Fraktionierer 9
werden durch durch fraktionierte Destillation der mit
Schadstoffen angereicherten Flüssigkeit die Schadstoffe
isoliert und untereinander getrennt. Die Schadstoffe lassen
sich teilweise durch Verbrennen unschädlich machen, zu einem
anderen Teil sind sie auch als Rohstoffe in verschiedenen
Bereichen verwendbar. Die von den Schadstoffen befreite
Flüssigkeit gelangt über das Leitungsnetz 7 wieder in den
Flüssigkeitfilter 6. Der Fraktionierer läßt sich vorteilhaft
mit den Wärmemengen betreiben, die die Kühlflüssigkeit 5 im
Wärmetauscher 4 der Abluft aus dem Brennofen 2 entzogen hat.
Damit hat die Vorrichtung 1 neben der in der Abluft aus dem
Brennofen 2 enthaltene Wärmemenge keinen eigenen
Energiebedarf. Auch der Flüssigkeitverbrauch ist sehr gering,
da üblicherweise keine Flüssigkeit aus dem Rücklaufkühler 8
in die Atmosphäre gelangen kann. Alle Flüssigkeit ist,
nachdem sie von den Schadstoffen im Fraktionierer 9 befreit
wurde, wieder im Flüssigkeitfilter 6 einsetzbar.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung 1′ zum Entfernen von
Schadstoffen aus der Abluft eines Brennofens 2 dargestellt,
die dem Hintereinanderschalten von zwei Vorrichtungen 1 gemäß
Fig. 1 entspricht. Demnach sind zwei Wärmetauscher 4, zwei
Flüssigkeitfilter 6, zwei Rücklaufkühler 8 und zwei
Fraktionierer 9 vorgesehen. In den Flüssigkeitfiltern 6
kommen zwei verschiedene Flüssigkeiten zum Einsatz. Um diese
nicht zu vermischen, dienen die separaten Fraktionierer 9.
Selbstverständlich sind auch zwei getrennte Leitungsnetze 7
vorhanden. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung 1′
unterscheidet sich bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Abluft
den ersten Rücklaufkühler 8 erreicht, nicht von der
Wirkungsweise der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1. Anschließend
wird die Abluft im zweiten Wärmetauscher 4 auf eine
Temperatur eingestellt, die für die Löslichkeit der
Schadstoffe im zweiten Flüssigkeitfilter 6 vorteilhaft ist.
Im zweiten Flüssigkeitfilter 6 kommt anschließend eine
Flüssigkeit zum Einsatz, die bezogen auf den ersten
Flüssigkeitfilter 6 und dessen Flüssigkeit einen weiteren
Schadstoff mit besonders hohem Wirkungsgrad aus der Abluft
entfernt. Als letzte Stufe weist auch die Vorrichtung 1′
einen Rücklaufkühler auf, mit dem abgedampfte Teile der
Flüssigkeit aus der Abluft auskondensiert und damit
zurückgehalten werden. Der Rücklaufkühler 8 zwischen den
beiden Einheiten aus Wärmetauscher 4 und Flüssigkeitfilter 6
verhindert das Eindringen von abgedampften Teilen der
Flüssigkeit aus dem ersten Flüssigkeitfilter 6 in den zweiten
Flüssigkeitfilter 6. Mit der Vermischung beider Flüssigkeiten
können im Einzelfall unerwünschte Reaktionen verbunden sein.
Je nach Verträglichkeit der beiden Flüssigkeiten kann auf
einen zweiten Fraktionierer 9 mit zugehörigem Leitungsnetz 7
oder gar auf den ersten Rücklaufkühler 8 und den
nachgeschalteten Wärmetauscher 4 verzichtet werden. Bei
Einsparung des zweiten Fraktionierers 9 muß der verbleibende
Fraktionierer 9 neben der Trennung der Schadstoffe auch die
Trennung der beiden Flüssigkeiten erlauben.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Flüssigkeitfilters 6
im Querschnitt. Der Flüssigkeitfilter 6 ist als
Gegenstromfilter ausgebildet. Hierbei wird die Flüssigkeit
als Filtermedium in Richtung der Pfeile 10 und die Abluft in
Richtung der Pfeile 11 geführt. Der Flüssigkeitfilter 6 weist
ein sich vorwiegend vertikal erstreckendes Gehäuse 12 auf.
Dieses Gehäuse ist bis auf Einlaßöffnungen 13 für die
Flüssigkeit und Auslaßöffnungen 14 für die Abluft an seiner
Oberseite sowie Auslaßöffnungen 15 für die Flüssigkeit und
Einlaßöffnungen 16 für die Abluft an seiner Unterseite
geschlossen ausgebildet. Im Innern des Gehäuses 12 sind
mehrere, weitgehend identische Böden 17 übereinander
angeordnet. Die Böden 17 sind nach unten durchgebogen und
weisen an ihrer tiefsten Stelle jeweils eine Öffnung 18 auf.
Oberhalb der Öffnung 18 ist jeweils ein glockenförmiger
Schirm 19 angeordnet. Der glockenförmige Schirm 19
verhindert, daß die von oben herabströmende Flüssigkeit
direkt durch die Öffnung 18 den Boden 17 passiert. Die
Flüssigkeit läuft vielmehr am Schirm 19 unter Bildung eines
Flüssigkeitschleiers, der die Öffnung 18 umgibt, herab. Die
von unten heraufströmende Abluft muß durch diesen
Flüssigkeitschleier hindurchtreten und gerät so in innigen
Kontakt mit der Flüssigkeit. Weiter sind Nebeldüsen 20
vorgesehen, die die Flüssigkeit zu feinen Tropfen zerstäuben
und so eine große reaktive Oberfläche herbeiführen. Oberhalb
des ersten Bodens 17 in der Durchströmungsrichtung der
Flüssigkeit ist für die Flüssigkeit eine Strahldüse 21
oberhalb der Öffnungen 18 und der Schirme 19 angeordnet. Um
einen guten Wirkungsgrad des Flüssigkeitfilters 6 zu
erzielen, ist es notwendig, den Gasdruck im Innern des
Flüssigkeitfilters unter 1,4 bar zu halten. Höhere Drücke
führen u. a. zu einem zu raschen Durchströmen der Abluft
durch den Flüssigkeitfilter. Vorteilhaft ist für das Gehäuse
12 eine Wandung 22 aus schalldämmendem Material vorgesehen.
Die Böden 17 wirken für die strömende Flüssigkeit wie
Resonanzböden und führen somit zu einer starken
Geräuschentwicklung. Diese kann durch die Verwendung von
schalldämmendem Material für die Wandung 22 von der Außenwelt
abgeschirmt werden.
Bezugszeichenliste:
1 = Vorrichtung
2 = Brennofen
3 = Leitung
4 = Wärmetauscher
5 = Kühlflüssigkeit
6 = Flüssigkeitsfilter
7 = Leitungsnetz
8 = Rücklaufkühler
9 = Fraktionierer
10 = Pfeile
11 = Pfeile
12 = Gehäuse
13 = Einlaßöffnung
14 = Auslaßöffnung
15 = Auslaßöffnung
16 = Einlaßöffnung
17 = Boden
18 = Öffnung
19 = Schirm
20 = Nebeldüse
21 = Strahldüse
22 = Wandung
2 = Brennofen
3 = Leitung
4 = Wärmetauscher
5 = Kühlflüssigkeit
6 = Flüssigkeitsfilter
7 = Leitungsnetz
8 = Rücklaufkühler
9 = Fraktionierer
10 = Pfeile
11 = Pfeile
12 = Gehäuse
13 = Einlaßöffnung
14 = Auslaßöffnung
15 = Auslaßöffnung
16 = Einlaßöffnung
17 = Boden
18 = Öffnung
19 = Schirm
20 = Nebeldüse
21 = Strahldüse
22 = Wandung
Claims (9)
1. Verfahren zum Entfernen von Schadstoffen aus einem
Gasstrom, bei dem der Gasstrom in innigen Kontakt mit einer
auf die Schadstoffe abgestimmten Flüssigkeit gebracht wird
und anschließend unter Auffangen anfallender
Kondensationsprodukte abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Abluft eines Brennofens als Gasstrom 3,4-Methoxyhydroxy-
benzaldehyd, Zimtalkohole, Zimtöle und Dioxine, die
beim Brennen von Brenngut unter Verwendung von Sulfitablauge
freigesetzt werden, entfernt werden, daß vor dem Kontakt mit
der Flüssigkeit die Temperatur der Abluft auf 140°C bis 200°C
und der Druck auf weniger als 1,4 bar eingestellt wird, daß
als Flüssigkeit Wasser,
Ethanol, Butanol oder ein Gemisch derselben verwendet wird und daß beim Abkühlen der
Abluft eine Temperatur unter 50°C erreicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schadstoffe durch eine fraktionierte Destillation der
Flüssigkeit und der Kondensationsprodukte isoliert und
getrennt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für
die fraktionierte Destillation die beim Einstellen der
Temperatur der Abluft anfallende Wärmemengen eingesetzt
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druck der Abluft unter 40°C abgekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abluft nacheinander mit verschiedenen
Flüssigkeiten in Kontakt gebracht wird, wobei die Abluft nach
jedem Kontakt unter Auffangen der Kondensationsprodukte
abgekühlt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, mit einem eine Flüssigkeit
als Filtermedium aufweisenden, als Gegenstromfilter
ausgebildeten Flüssigkeitsfilter, einem zum
Flüssigkeitsfilter in Reihe geschalteten Rücklaufkühler und
einem Fraktionierer für die Flüssigkeit und die
Kondensationsprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Flüssigkeitsfilter (6) ein Wärmetauscher (4) vorgeschaltet
ist, daß der Flüssigkeitsfilter (6) ein sich vorwiegend
vertikal erstreckendes Gehäuse (12) aufweist, in dem mehrere,
weitgehend identische Böden (17) übereinander angeordnet
sind, daß die Böden (17) nach unten durchgebogen sind, wobei
sie an ihrer tiefsten Stelle eine Öffnung (18) aufweisen,
über der mit Abstand ein glockenförmiger Schirm (19)
angeordnet ist, und daß an der Oberseite des Gehäuses (12)
Einlaßöffnungen (13) für die Flüssigkeit und Auslaßöffnungen
(14) für die Abluft und an der Unterseite Auslaßöffnungen
(15) für die Flüssigkeit und Einlaßöffnungen (16) für die
Abluft vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
als Einlaßöffnungen (13) für die Flüssigkeit eine Strahldüse
(21) über den Öffnungen (18) in den Böden (17) und ein oder
mehrere Nebeldüsen (20) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Einheiten aus dem Wärmetauscher
(4) dem Flüssigkeitsfilter (6) und dem Rücklaufkühler (8)
parallel und/oder in Reihe geschaltet vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
bei den in Reihe geschalteten Einheiten aus dem Wärmetauscher
(4), dem Flüssigkeitsfilter (6) und dem Rücklaufkühler (8)
verschiedene Flüssigkeiten als Filtermedien und ein
Fraktionierer (9), vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904036922 DE4036922A1 (de) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von schadstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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