DE4206541A1

DE4206541A1 - Kalkhaltiges mittel zur reinigung von abgasen

Info

Publication number: DE4206541A1
Application number: DE19924206541
Authority: DE
Inventors: Johannes Peine; Heinz Josef Krause
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1992-03-02
Publication date: 1993-09-16

Description

Die Erfindung betrifft ein kalkhaltiges Mittel zur Reinigung von Abgasen, insbesondere zur Reinigung von Rauchgasen der Kraftwerkstechnik.

Die Trockenreinigung, insbesondere die Entschwefelung von Abgasen von Kraftwerken ist bekannt; so ist aus der DE-OS 39 15 934 bekannt, Aktivkohle mit Kalciumhydroxid zu versehen, hierdurch Granulate mit hoher Oberfläche zu schaffen, die in der Lage sind, eine entsprechende Menge an Gasen und hier insbesondere Schwefeldioxid zu binden. Zwar wird die Gefahr des Entzündens des Aktivkohlegranulates aufgrund des Vorhandenseins von Kalciumhydroxid vermindert, nicht jedoch gänzlich gebannt. Ein solches Mittel ist auch deshalb zur Rauchgasentschwefelung nur bedingt geeignet, da nur eine geringe Menge an Kalciumhydroxid zur Verfügung steht, das eine Verbindung mit Schwefeldioxid eingehen könnte. D.h., es besteht weiterhin großes Interesse an der Schaffung eines trockenen Kalkhydrates großer Oberfläche, um eine entsprechende Menge an Abgasen, insbesondere schwefeligen Abgasen, binden zu können.

Aus der Literatur ist ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen Kalkhydrates mit großer Oberfläche durch Hydration in Gegenwart von Alkoholen bekannt. Die Alkoholmenge wird hierbei derart gewählt, daß die gesamte freiwerdende Löschenergie fast allein durch den verdampfenden Alkohol abgeführt wird. Bei diesem Verfahren liegt nach dem Anmischen die Slurry zunächst als flüssige Phase vor, die mit dem Einsetzen der Löschreaktion, kenntlich am Temperaturanstieg und Siedepunkt, verdickt, um sich nach kurzer Zeit in eine vollends feste Phase umzuwandeln. In diesem Zustand wird dem austretenden Dampf ein beträchtlicher Widerstand entgegengesetzt, so daß die Dämpfe je nach Geometrie des Reaktionsgefäßes und der vorliegenden Schichtdicke explosionsartig austreten können. Schließlich bricht diese Festphase auf und zerfällt zu einem Pulver, aus dem der verdampfende Alkohol ohne weiteren Widerstand austreten kann. Die Produktion eines derartiges Kalkhydrates großer Oberfläche ist unter anderem auch durch die Verwendung von Alkohol mit erheblichen Problemen verbunden, da hier zum einen die Gefahr der Entzündung der freiwerdenden Alkoholdämpfe und zum anderen eine Gefährdung durch die explosionsartige Freisetzung der Dämpfe besteht.

Es ist daher ein großes Interesse an der Schaffung von Kalkhydrat mit einer großen Oberfläche vorhanden, wobei die Produktion einfach, unkompliziert, sicher und billig erfolgt. Erfindungsgemäß zeichnet sich ein derartiges kalkhaltiges Mittel zur Reinigung von Abgasen, insbesondere zur Reinigung von Rauchgasen durch ein poröses, insbesondere mikroporöses Kalkschaumgranulat aus, dem, zur weiteren Vergrößerung der Oberfläche, Kieselgur zugegeben sein kann. Kieselgur ist in der Lage Schwefel zu binden.

D.h., daß durch den Zusatz von Kieselgur das Kalkschaumgranulat nach der Abgasreinigung auch als Baustoff Verwendung finden kann, da der Schwefel gebunden ist; darüber hinaus erhöht Kieselgur die Festigkeit des Baustoffes.

Vorteilhaft an einem solchen mikroporösen Kalkschaumgranulat ist sein geringes spezifisches Gewicht bei großer Oberfläche, wodurch die Verweilzeiten im Rauchgas erhöht werden können, mithin die Abgasreinigung effizienter erfolgt.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kalkschaumgranulates zur Reinigung von Abgasen zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst eine Schaummasse hergestellt wird, der ungelöschter Kalk zugesetzt wird. Die Schaummasse besteht hierbei aus einem Schaumbildner und Wasser, die durch geeignete Gerätschaften derart verrührt werden, daß ein Schaum der gewünschten Dichte entsteht, wobei die Schaummasse mit dem ungelöschten Kalk vermischt wird. Auch hier kann der Schaummasse Kieselgur zugesetzt sein, um die Oberfläche noch weiter zu vergrößern.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines Kalkschaum granulates zur Reinigung von Abgasen zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst eine Mischung aus einem vorzugsweise trockenen Schaumbildner, beispielsweise eines Tensides in Form eines Granulates oder in pulverisierter Form, und ungelöschtem Kalk hergestellt wird, und diese Mischung unter Zugabe von Wasser aufgeschäumt wird. Hierbei ergibt sich eine bessere Benetzung der einzelnen Schaumblasen mit ungelöschtem Kalk. Auch hier besteht wiederum die Möglichkeit der Zugabe von Kieselgur. Als Schaumbildner dienen ganz allgemein z. B. spezielle Formulierungen aus der Gruppe der Fettalkohol sulfate, der Natriumsalze und der Natriumlaurylsulfate.

Vorteilhaft bei diesen beiden Verfahren ist, daß der Anteil des Wassers zur Bildung der Schaummasse derart gewählt wird, daß er im richtigen Verhältnis zu der Menge des zuzugebenden ungelöschten Kalkes besteht. Wesentlich hierbei ist, daß durch die Schäumung des Wassers eine derart große Oberfläche entsteht, daß sich der ungelöschte Kalk dort gleichmäßig verteilt, ohne daß Kalknester entstehen. Die Folge dieser gleichmäßigen Vermengung von in Form Schaum vorliegenden Wassers mit dem ungelöschten Kalk ist eine gleichmäßige kontinuierlich ablaufende Reaktion, die in einer wesentlich kürzeren Zeit abläuft, als dies bei dem bekannten Verfahren zu Kalklöschung der Fall ist, bei denen im übrigen, wie bereits ausgeführt, die Reaktion diskontinuierlich und explosionsartig vor sich geht.

Die Größe der Oberfläche des Schaumes ist abhängig von der Menge an zugegebenen Schaumbildner (Tensid). Eine erhöhte Zugabe von Schaumbildner vergrößert durch die Verkleinerung der Schaumblasen die Oberfläche und beeinflußt hierdurch auch den Reaktionsablauf. Aufgrund des kontinuierlichen Reaktionsablaufes und damit der kontinuierlichen Wärmeabgabe wird eine wirtschaftliche Nutzung der Reaktionsabwärme möglich.

Beispiel 1:

Einem Liter Wasser wird ein Schaumbildner, z. B. ein Tensid in einer Menge von 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent zugegeben. Durch Rühren des den Schaumbildner enthaltenden Wassers entsteht eine Schaummasse von etwa 10 Litern. Dieser Schaummasse von etwa 10 Litern werden 2 kg ungelöschter Kalk zugegeben und mit der Schaummasse vermischt. Es setzt eine unmittelbare Reaktion des ungelöschten Kalkes mit dem Wasser ein, wobei die Reaktion nach etwa drei Minuten abgeschlossen ist. Nach der Reaktion des Kalkschaumes zerfällt der trockene Schaum zu einem Mikrogranulat.

Beispiel 2:

Es wird eine Mischung aus einem trockenen pulverförmigen oder granulierten Schaumbildner und ungelöschtem Kalk hergestellt; hierbei beträgt der Anteil an Schaumbildner, z. B. einem Tensid, etwa einen Gewichtsanteil von 0,5 bis 3,5 % bezogen auf einen Liter Wasser. Diese Menge an Schaumbildner wird mit 2 kg ungelöschtem Kalk vermischt und nach der Durchmischung unter Zugabe von Wasser, beispielsweise in einem entsprechenden Mischer, aufgeschäumt. Nach Beendigung der Reaktion entsteht auch hier ein feines Granulat.

In beiden Fällen beträgt das Schüttgewicht eines derartigen Granulates etwa 220 g pro Liter; das Schüttgewicht von herkömmlichem Kalk beträgt etwa 500 g pro Liter. D.h., es konnte eine erhebliche Verminderung des spezifischen Gewichtes erreicht werden.

Claims

1. Kalkhaltiges Mittel zur Reinigung von Abgasen, insbesondere zur Reinigung von Rauchgasen der Kraftwerkstechnik, gekennzeichnet durch ein poröses Kalkschaumgranulat.

2. Kalkhaltiges Mittel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Kalkschaumgranulat Kieselgur aufweist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kalkschaumgranulates gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Herstellung einer Schaummasse, der ungelöschter Kalk zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaummasse aus einem Schaumbildner und Wasser besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Schaummasse Kieselgur zugesetzt wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines Kalkschaumgranulates gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus einem trockenen Schaumbildner und ungelöschtem Kalk hergestellt wird und diese Mischung unter Zugabe von Wasser aufgeschäumt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung Kieselgur zugesetzt wird.