DE4129483C2 - Activated carbon filter for separating pollutants, such as. B. dioxins and furans, from flue gases before entering the flue gas fireplace - Google Patents

Activated carbon filter for separating pollutants, such as. B. dioxins and furans, from flue gases before entering the flue gas fireplace

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Description

Die Erfindung betrifft ein Aktivkohle-Filter zum Abscheiden von Schadstoffen, wie z. B. Dioxinen und Furanen, aus Rauchgasen vor Eintritt in den Rauchgaskamin.The invention relates to an activated carbon filter for Separation of pollutants, such as B. dioxins and Furans, from smoke gases before entering the Smoke gas fireplace.

Auf der Suche nach weiteren Möglichkeiten, die den Forderungen der 17. Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung (17. BImSchV) und des Gesetzes über die Vermeidung und Entsorgung von Abfällen (AbfG) genügen, wurde ein Aktivkohle-Filter entwickelt, bei dem die nach dem Hochtemperatur-Verbrennungsteil durch Abkühlungseffekte rückgebildeten kohlenwasserstoffhaltigen Schadstoffe - Dioxine und Furane - aus den von Staub gereinigten Rauchgasen vor Eintritt in die Atmosphäre vollständig abgeschieden werden.Looking for more opportunities that the Requirements of the 17th Federal Immission Control Ordinance (17. BImSchV) and the Law on Avoidance and Waste disposal (AbfG) was sufficient Activated carbon filter developed in which the after High temperature combustion part due to cooling effects regenerated pollutants containing hydrocarbons - Dioxins and furans - from those cleaned of dust Flue gases completely before entering the atmosphere be deposited.

Es ist inzwischen hinreichend bekannt, daß wegen der hohen Sauerstoffkonzentration und Temperatur im Drehrohrofen Zerstörungsmechanismen für Dioxine und Furane existieren. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, daß durch Anlagerung an Staubpartikel diese Verbindungen im Abhitzekessel und den Rauchgasreinigungsanlagen bzw. durch Neubildung die Rauchgase mit diesen Restanteilen an Dioxinen und Furanen in die Atmosphäre gelangen. Bezogen auf den vom Ofen ausgetragenen Staub ergeben sich sehr hohe Zerstörungsgrade, die jedoch durch Neubildung dieser Schadstoffe hinter dem Drehrohrofen wieder reduziert werden.It is now well known that because of the high oxygen concentration and temperature in the Rotary kiln destruction mechanisms for dioxins and Furans exist. However, it cannot be ruled out be that by attachment to dust particles this Connections in the waste heat boiler and the Flue gas cleaning systems or through new formation Flue gases with these residual levels of dioxins and Furans get into the atmosphere. Relative to that of Dust discharged from the oven results in very high dust Degrees of destruction caused by the formation of new ones Pollutants behind the rotary kiln reduced again become.

Der Einsatz von trockenarbeitenden Aktivkohle-Filtern für die Endreinigung der Rauchgase aus Müllverbrennungsanlagen ist aus der Literatur und der Praxis bekannt.The use of dry-working activated carbon filters for the final cleaning of the flue gases  Waste incineration plants is from the literature and the Known practice.

In der DE 26 51 117 A1 wird ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelverbindungen, insbesondere von H₂S, aus einem Synthesegas beschrieben, bei dem der Stoffaustausch mit dem Absorptionsmittel überwiegend in der flüssigen Phase stattfindet, da der Stoffaustausch in der flüssigen Phase wesentlich intensiver und schneller abläuft.DE 26 51 117 A1 describes a method for removal from sulfur compounds, in particular from H₂S a synthesis gas described in which the Mass exchange with the absorbent mainly in the liquid phase takes place because of the mass transfer much more intense in the liquid phase and runs faster.

Aus der DE 38 41 889 A1 ist bekannt, daß nach der Gasreinigungsstufe einer Müllverbrennungsanlage eine Aktivkohle-Filterstufe vor dem Reingaskamin installiert ist.From DE 38 41 889 A1 it is known that according to Gas cleaning stage of a waste incineration plant Activated carbon filter stage installed in front of the clean gas fireplace is.

In der US-PS 50 30 422 wird ein Rauch-Kontroll-System beschrieben. Rauchgas wird mit Hilfe von Gebläsen in eine sog. Laser-Kammer gedrückt, in der Feststoffpartikel von Laser-Strahlen aufgeschlossen werden. Die Rauchgase gelangen anschließend in eine Flüssigkeitsfilterkammer, die mit Flüssig-Aktivkohle beschickt wurde. Das in dem Bad aus Aktivkohle gereinigte Gas wird sodann durch eine Auffrischungskammer geleitet, in der dem Rauchgas ein Auffrischungsagens zugesetzt wird.In US-PS 50 30 422 a smoke control system described. Flue gas is blown in with the help of pressed a so-called laser chamber in which Solid particles disrupted by laser beams become. The flue gases then enter a Liquid filter chamber made with liquid activated carbon was loaded. That in the activated carbon bath cleaned gas is then through a Refreshment chamber passed in which the flue gas Refreshing agent is added.

Die EP 03 77 812 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser und Abgasen. Bei der Vorrichtung wird eine Aktivkohle-Suspension am Gefäßboden zugeführt. Das Gefäß weist einen Überlauf und eine Rühreinrichtung auf. EP 03 77 812 A1 relates to a method and a Device for cleaning waste water and exhaust gases. At the device is an activated carbon suspension on Vessel bottom fed. The vessel has an overflow and a stirrer.  

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schadstoffen, wie z. B. Dioxinen und Furanen, aus Rauchgasen beispielsweise bei Abfallverbrennungsanlagen vor Eintritt in den Reingaskamin und damit in die Atmosphäre zu schaffen, die zum einen die bestehenden Vorschriften der 17. BImSchV und gleichrangige Vorschriften erfüllt, und mit der zum anderen ein besonders effektiver und schneller Stoffaustausch erreicht werden soll. Mit der Vorrichtung soll eine vollständige Adsorption dieser isomeren Kohlenwasserstoffe erreicht und die Konzentration dieser Schadstoffe im Reingas unter die Nachweisgrenze gebracht werden.The object of the invention is a Device for separating pollutants, such as. B. Dioxins and furans, for example from flue gases Waste incineration plants before entering the Clean gas fireplace and thus create in the atmosphere on the one hand the existing regulations of the 17th BImSchV and equivalent regulations met, and with the other is a particularly effective and faster Mass transfer should be achieved. With the Device is said to have a complete adsorption of this achieved isomeric hydrocarbons and the Concentration of these pollutants in the clean gas below that Detection limit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, wie es in den Patentansprüchen angegeben ist.According to the invention, this object is achieved in such a way that as stated in the claims.

Infolge des mit dem erfindungsgemäßen Aktivkohle-Filter erzielbaren raschen und wirkungsvollen Abscheidevorganges können die Dimensionen der Aktivkohle-Filter im Vergleich zu Filtern des Standes der Technik kleiner gehalten werden.As a result of the activated carbon filter according to the invention achievable quick and effective Deposition process can the dimensions of the Activated carbon filter compared to filters of the stand technology can be kept smaller.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch in bestehende Abfallverbrennungsanlagen einbauen, und zwar beispielsweise nach der Rauchgaswäsche vor dem Gebläse des Reingaskamines.The device of the invention can also be in Install existing waste incineration plants for example after the flue gas wash in front of the fan of the clean gas fireplace.

Grundsätzlich läßt sich das erfindungsgemäße Aktivkohle-Filter auch für die Rauchgas-Endreinigung bei anderen Verbrennungsanlagen, wie Wirbelbettfeuerungen, Schwelanlagen etc., einsetzen.Basically, the invention Activated carbon filter also for final flue gas cleaning in other incinerators, such as Use fluidized bed furnaces, smoldering systems, etc.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand einer Schnittdarstellung näher erläutert. An embodiment of the invention is shown below explained in more detail using a sectional view.  

Das Filtergefäß 1 wird durch einen Filterdeckel 2 geschlossen. Am Filterdeckel bzw. im oberen Teil der Seitenwand befinden sich mindestens eine Öffnung für das Rauchgaszuführungsrohr 3, ferner die Zugabevorrichtung 6 für mikrokristallinen Kohlenstoff - Aktivkohle - und die Zugabevorrichtung 7 für die Wasserbeimischung.The filter vessel 1 is closed by a filter cover 2 . At least one opening for the flue gas supply pipe 3 , the addition device 6 for microcrystalline carbon - activated carbon - and the addition device 7 for the admixture of water are located on the filter cover or in the upper part of the side wall.

Das Filtergefäß 1 ist am Gefäßboden 16 mit einer Abzugsvorrichtung 11 sowie an der Gefäßwand 14 mit einer gasdichten Überlaufvorrichtung 18 für den mit Dioxinen und Furanen angereicherten Kohlenstoffschlamm ausgerüstet, ferner ist oberhalb der Überlaufvorrichtung 18 ein Gasaustrittsstutzen 12 angebracht.The filter vessel 1 is equipped on the vessel bottom 16 with an extraction device 11 and on the vessel wall 14 with a gas-tight overflow device 18 for the carbon sludge enriched with dioxins and furans. Furthermore, a gas outlet connection 12 is attached above the overflow device 18 .

Im unteren Bereich des Filtergefäßes 1 ist eine horizontale perforierte Trennwand 13 angeordnet, die der Verbesserung der Gasverteilung dient und das Entstehen großer Gasblasen verhindern soll.A horizontal perforated partition 13 is arranged in the lower region of the filter vessel 1 , which serves to improve the gas distribution and is intended to prevent the formation of large gas bubbles.

Als perforierte Trennwände eignen sich, abhängig von den Gasdrücken und auch von der Körnung der verwendeten Aktivkohle, beispielsweise handelsübliche Düsenböden oder grobporige Glasfilter. Je kleiner die Austrittsbohrungen in einem Düsenboden sind, desto kleiner ist der Durchmesser der sich bildenden Gasbläschen und desto geringer ist die Neigung, daß sich kleine Bläschen zu größeren vereinigen. Allerdings sinkt selbstverständlich mit abnehmendem Düsenbodenbohrungsdurchmesser der Volumendurchsatz und insofern wird man die Wahl und Ausführung der perforierten Trennwand bei der Auslegung des jeweiligen Filters entscheiden. Perforated partition walls are suitable, depending on the gas pressures and also the grain size of the used Activated carbon, for example commercially available nozzle bases or large-pored glass filters. The smaller the Exit bores in a nozzle bottom are the more the diameter of the formed is smaller Gas bubbles and the less tendency is that small bubbles merge into larger ones. Indeed course decreases with decreasing Nozzle bottom hole diameter the volume flow rate and in this respect you will choose and execute the perforated partition in the design of each Filters decide.  

Zur Erzeugung einer intensiven und ständigen Durchmischung 17 der Aktivkohle mit dem dosiert zugefügten Wasser kann in den Gefäßboden 16 eine drehbare Mischeinrichtung 8 installiert werden, die über einen Dichtungsstutzen 9 mit einem außen angebrachten Drehstromantrieb 10 verbunden ist.In order to produce an intensive and constant mixing 17 of the activated carbon with the metered water added, a rotatable mixing device 8 can be installed in the vessel bottom 16 , which is connected via a sealing nozzle 9 to an external three-phase drive 10 .

In die Gaszuführungsleitung 3 ist eine Gasrückschlagsklappe 4 eingebaut. Die Aktivkohle wird von oben in das Filtergefäß 1 aufgegeben. Das Mischwasser kann ebenfalls von oben oder über eine Rohrleitung vom Deckel 2 in das Oberteil bzw. in das Unterteil des Filtergefäßes eingeführt werden.A gas check valve 4 is installed in the gas supply line 3 . The activated carbon is fed into the filter vessel 1 from above. The mixed water can also be introduced from above or via a pipe from the cover 2 into the upper part or into the lower part of the filter vessel.

Die intensive Durchmischung von Aktivkohle mit einem Volumenanteil von 30-40% Wasser erfolgt im Unterteil des Filtergefäßes 15, die vorgesehene Adsorption der Schadstoffe, wie Dioxine und Furane, aus den durch die perforierte Trennwand 13 aufsteigenden, kleinförmigen Rauchgasblasen erfolgt weitgehend im mittleren Bereich des Filtergefäßes 17.The intensive mixing of activated carbon with a volume fraction of 30-40% water takes place in the lower part of the filter vessel 15 , the intended adsorption of the pollutants, such as dioxins and furans, from the small-sized smoke gas bubbles rising through the perforated partition 13 takes place largely in the central region of the filter vessel 17th

BezugszeichenlisteReference list

1 Filtergefäß
2 Filtergefäßdeckel
3 Gaszuführungsrohr
4 Gasrückschlagsklappe
5 Rauchgaszuführungsleitung
6 Aktivkohle-Aufgabe
7 Wasser-Aufgabe
8 Mischeinrichtung
9 Dichtungsstutzen
10 Drehstromantrieb der Mischeinrichtung
11 Abzugsvorrichtung
12 Gasaustritts-Stutzen
13 Perforierte Trennwand
14 Gefäß-Oberteil
15 Gefäß-Unterteil
16 Gefäß-Boden
17 Aktivkohle-Wasser-Gemisch (Maische)
18 Überlauf für Aktivkohle-Wasser-Gemisch 1 filter vessel
2 filter vessel lids
3 gas supply pipe
4 gas check valve
5 flue gas supply line
6 activated carbon task
7 water task
8 mixing device
9 sealing socket
10 three-phase drive of the mixing device
11 trigger device
12 gas outlet connections
13 perforated partition
14 upper part of the vessel
15 lower part of the vessel
16 vessel bottom
17 activated carbon-water mixture (mash)
18 Overflow for activated carbon-water mixture

Claims (9)

1. Aktivkohle-Filter zum Abscheiden von Schadstoffen aus Rauchgasen vor Eintritt in den Rauchgaskamin mit einem Gaszuführungsrohr (3) am Filter-Deckel (2) oder im oberen Teil der Seitenwand des Filtergefäßes (1), an das sich eine in das Gefäß-Unterteil (15) reichende Gaszuführungsleitung (5) anschließt, wobei das Filtergefäß (1) mit mindestens einer Vorrichtung (6) zum dosierten Zugeben von Aktivkohle und mindestens einer Vorrichtung (7) zum dosierten Zugeben von Wasser ausgerüstet ist, daß am Gefäßboden (16) mindestens eine Abzugseinrichtung (11) für den mit Schadstoffen gesättigten Aktivkohle-Schlamm angeordnet ist, daß am Gefäßoberteil (14) mindestens ein Gasaustrittsstutzen (12) und ein Überlauf (18) zum Abzug von gesättigtem Aktivkohle-Wassergemisch (17) angebracht ist, daß oberhalb des Austrittes der Rauchgaszuführungsleitung (5) eine perforierte Trennwand (13) als Gasverteiler angeordnet ist und daß das Aktivkohle-Filter eine Steuer- und Regelanlage für die Dosierung von Aktivkohle (6) und Wasser (7) in Abhängigkeit von der Menge der zu behandelnden Rauchgase und für den Abzug des mit schädlichen Gas- und Staubpartikeln gesättigten Aktivkohle-Wassergemisches (17) durch den Überlauf (18) und durch die Abzugsvorrichtung (11) aufweist.1. Activated carbon filter for separating pollutants from flue gases before entering the flue gas chimney with a gas supply pipe ( 3 ) on the filter cover ( 2 ) or in the upper part of the side wall of the filter vessel ( 1 ), which is in the lower part of the vessel ( 15 ) reaching gas supply line ( 5 ), the filter vessel ( 1 ) being equipped with at least one device ( 6 ) for metered addition of activated carbon and at least one device ( 7 ) for metered addition of water that at least on the bottom of the vessel ( 16 ) A discharge device ( 11 ) for the activated carbon sludge saturated with pollutants is arranged on the upper part of the vessel ( 14 ) at least one gas outlet ( 12 ) and an overflow ( 18 ) for the removal of saturated activated carbon-water mixture ( 17 ) that above the Exit of the flue gas supply line ( 5 ) a perforated partition ( 13 ) is arranged as a gas distributor and that the activated carbon filter e Control and regulating system for the metering of activated carbon ( 6 ) and water ( 7 ) depending on the amount of flue gases to be treated and for the removal of the activated carbon-water mixture ( 17 ) saturated with harmful gas and dust particles through the overflow ( 18 ) and by the trigger device ( 11 ). 2. Aktiv-Kohlefilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Trennwand (13) ein Düsenboden ist. 2. Active carbon filter according to claim 1, characterized in that the perforated partition ( 13 ) is a nozzle bottom. 3. Aktivkohle-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Trennwand (13) ein grobporiges Glasfilter ist.3. activated carbon filter according to claim 1, characterized in that the perforated partition ( 13 ) is a coarse-pored glass filter. 4. Aktivkohle-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gefäßboden (16) eine drehbare Mischeinrichtung (8) angeordnet ist.4. Activated carbon filter according to claim 1, characterized in that a rotatable mixing device ( 8 ) is arranged in the vessel bottom ( 16 ). 5. Aktivkohle-Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Mischeinrichtung (8) über einen Dichtungsstutzen (9) im Gefäßboden (16) eingelassen und mit einem Drehstromantrieb (19) verbunden ist.5. Activated carbon filter according to claim 4, characterized in that the rotatable mixing device ( 8 ) via a seal ( 9 ) in the vessel bottom ( 16 ) and is connected to a three-phase drive ( 19 ). 6. Aktivkohle-Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Mischeinrichtung (8) an dem Gasaustritt der Rauchgaszuführungsleitung (5) angeordnet ist und daß der Drehstromantrieb (10) oberhalb des Filterdeckels (2) des Aktivkohle-Filters (1) befestigt ist.6. activated carbon filter according to claim 4, characterized in that the rotatable mixing device ( 8 ) at the gas outlet of the flue gas supply line ( 5 ) is arranged and that the three-phase drive ( 10 ) above the filter cover ( 2 ) of the activated carbon filter ( 1 ) attached is. 7. Aktivkohle-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Rauchgas-Zuführungsleitung (5) eine Gasrückschlagsklappe (4) vorgesehen ist.7. Activated carbon filter according to claim 1, characterized in that a gas check valve ( 4 ) is provided in the upper part of the flue gas supply line ( 5 ). 8. Aktivkohle-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine mit der Wasseraufgabevorrichtung (7) verbundene durch die perforierte Trennwand (13) bis in das Unterteil des Filtergefäßes (15) reichende Rohrleitung vorgesehen ist. 8. Activated carbon filter according to claim 1, characterized in that with the water feed device ( 7 ) connected through the perforated partition ( 13 ) into the lower part of the filter vessel ( 15 ) extending pipeline is provided. 9. Aktivkohle-Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohle-Filter aus einem Filtergefäß oder mehreren parallelgeschalteten Filtergefäßen quadratischen, vieleckigen oder kreisförmigen Querschnitts besteht.9. activated carbon filter according to one of claims 1 to 8th, characterized, that the activated carbon filter from a filter vessel or several filter vessels connected in parallel square, polygonal or circular Cross-section exists.
DE4129483A 1990-12-12 1991-09-05 Activated carbon filter for separating pollutants, such as. B. dioxins and furans, from flue gases before entering the flue gas fireplace Expired - Lifetime DE4129483C2 (en)

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