DE4313893A1

DE4313893A1 - Process and plant for the prevention of waste-gas and smoke-gas emissions

Info

Publication number: DE4313893A1
Application number: DE19934313893
Authority: DE
Inventors: Gerd Gill
Original assignee: Individual
Current assignee: GILL, GERD, 57539 ROTH, DE
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2013-04-29
Also published as: DE4313893C2

Abstract

The invention relates to a plant and a process, in which waste gases and smoke gases are conveyed in a closed circuit and the substances contained therein are incinerated and destroyed in a high-temperature burner in an essentially environmentally friendly manner. The investment costs are substantially lower than in conventional refuse incineration plants.

Description

genus

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Ab- und Rauchgasemissionen.The invention relates to a method for avoiding Exhaust and flue gas emissions.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens.Furthermore, the invention relates to a device for Performing the procedure.

State of the art

Zur Müllbeseitigung ist es bekannt, Glas, organische Stoffe, Altpapier und Kunststoffe separat in Containern zu sammeln. Der übrigbleibende Restmüll wird nach einem vorbekannten Verfahren im sogenannten Schwel-Brenn-Ver fahren beseitigt. Dabei wird dieser Restmüll durch Kon version getrocknet und die organischen Bestandteile ent gast. Der Restmüll gelangt hierbei mit Sauerstoff nicht in Berührung, so daß er nicht verbrennen kann. In einer Konversionstrommel entstehen dadurch energiereicher Koh lenstaub und Prozeßgas.For waste disposal it is known to be glass, organic Fabrics, waste paper and plastics separately in containers to collect. The remaining waste is after one previously known method in the so-called smoldering-burning Ver driving eliminated. This residual waste is by Kon version dried and the organic components removed guest. The residual waste does not get here with oxygen in touch so that he cannot burn. In a Conversion drum is created by high-energy Koh oil dust and process gas.

Nach dem Konversionsvorgang werden aus dem festen Roh stoff Eisenmetalle abgeschieden und danach die Nichtei senmetalle von den übrigen Stoffen getrennt. Die so abge schiedenen Metalle werden weiteren Verwendungszwecken zu geführt. Das gilt auch für die übrigen Feststoffe, die weitgehend aus Steinen, Keramik und Glas bestehen.After the conversion process, the solid raw deposited ferrous metals and then the non-egg Senmetals separated from the other substances. The so distant Different metals are used for other purposes guided. This also applies to the other solids, the largely consist of stones, ceramics and glass.

Die bei der Konversion gewonnene energiereichen Brenn stoffe wie Prozeßgas und Kohlenstaub werden bei drei zehn hundert Grad Celsius verbrannt, einer Temperatur, die giftige organische Verbindungen, insbesondere das hoch giftige Dioxin, zerstört. Die bei dieser Verbrennung des Gemisches Prozeßgas/Kohlenstaub entstehende Schlacke wird in flüssiger Form aus der Brennkammer abgezogen, wobei Kessel- und Filterstäube mit eingeschmolzen werden. Die schmelzflüssige Schlacke, die in der Brennkammer ent steht, wird beim Abschrecken in Wasser verglast und kann z. B. im Straßen- oder Landschaftsbau verwendet werden, ohne daß eine Zusatzbehandlung erforderlich ist. The energy-rich distillate obtained during the conversion Substances such as process gas and coal dust are three in ten burned a hundred degrees Celsius, a temperature that toxic organic compounds, especially the high toxic dioxin, destroyed. The incineration of the Mixed process gas / coal dust slag is formed withdrawn in liquid form from the combustion chamber, wherein Boiler and filter dusts can also be melted down. The molten slag that ent in the combustion chamber is glazed in water when quenched and can e.g. B. used in road or landscaping, without additional treatment being required.

Das entstehende Rauchgas wird im Naßwäscheverfahren gereinigt. Es kann eine zweistufige Wäsche mit Eindamp fung der Waschsuspension in einem Sprühtrockner zur An wendung kommen. Im Zusammenhang mit der Konversion werden auch andere Verfahren zur Rauchgasreinigung angewandt. Auch hierbei sind Elektrofilter zur Entstaubung, Sprühtrocknerzur Eindampfung der Waschsuspension, Gewe befilter zur Feinentstaubung und zweistufige Wäschesy steme zur HCL- und SO₂-Wäsche erforderlich. Auch werden die Rauchgase in der Regel über einen DeNO_x-Katalysator geführt und anschließend einer Abscheidestufe zugeleitet. Hier kann sich ein Aktivkohle-Festbettfilter oder der gleichen befinden. Dadurch lassen sich Dioxinemissionen und Schwermetallemissionen herunterdrücken. Nach dem Vor entstauben im Elektrofilter durchströmen die auf weniger als 250 Grad Celsius abgekühlten Rauchgase den Sprühtrockner. Darin wird die Waschflüssigkeit aus der zweistufigen Naßwäsche, die Salze und Feststoffe enthält, mit einer Zerstäubereinrichtung in den Rauchgasstrom ein gesprüht und angedampft. Die Rauchgase werden dabei auf 160 bis 180 Grad Celsius abgekühlt. Die Feststoffe im Rauchgas werden getrocknet und bilden zusammen mit den jetzt kristallinen Salzen einen feinkörnigen, rieselfähi gen Rückstand, der über eine Zellradschleuse oder der gleichen in ein Rückstandssilo abgezogen wird. Der Groß teil der noch im Rauchgas verbleibenden Feinstpartikel wird in einem Gewebefilter ausgefiltert und in ein Rückstandssilo gefördert. Die abgekühlten Rauchgase pas sieren anschließend einen Vorwäscher, wobei die sauren Bestandteile wie Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff ausgewaschen werden. Die feuchtigkeitsgesättigten Rauch gase strömen danach in den neutralen Hauptwäscher, in dem Reste von Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff sowie das Schwefel und Dioxid ausgewaschen werden. Die gesättigte Waschsuspension wird im Teilstrom in Richtung Sprühtrock ner abgezogen und auf den Weg dorthin über einen Neutra lisationsbehälter geleitet. Durch Zugabe eines Fällungs mittels wird das in der Waschsuspension enthaltene Queck silber ausgefällt. Die gewaschenen Rauchgase werden durch einen Tropfenabscheider geleitet, bevor sie wieder aufge heizt durch den DeNO_x-Katalysator und danach durch die Dioxinabscheidestufe zum Kamin gefördert werden. Vor der Dioxinabscheidestufe wird die überschüssige Wärme der Rauchgase in einem Wärmetauscher zur Aufheizung der ge sättigten Rauchgase hinter dem Wäscher verwendet. Die Rauchgasreinigungsanlage produziert keine Abwässer, die außerhalb der Anlage entsorgt werden müßten, da alle Pro zeßwässer in der Anlage im Kreis gefahren und/oder ver dampft werden. Die Ausscheidung von Salzsäure und Gips erfolgt mit Hilfe einer der Rauchgasreinigungsanlagen nachgestalteten Rektifizierkolonne und einer Gipsentwäs serung.The resulting flue gas is cleaned in the wet washing process. A two-stage wash with evaporation of the wash suspension in a spray dryer can be used. Other flue gas cleaning processes are also used in connection with the conversion. Here too, electrostatic precipitators for dust removal, spray dryers for evaporation of the washing suspension, tissue filters for fine dedusting and two-stage laundry systems for HCL and SO₂ washing are required. The flue gases are usually passed over a DeNO _x catalyst and then fed to a separation stage. An activated carbon fixed bed filter or the like can be located here. This can reduce dioxin emissions and heavy metal emissions. After dedusting in the electrostatic precipitator, the flue gases, cooled to less than 250 degrees Celsius, flow through the spray dryer. In it, the washing liquid from the two-stage wet wash, which contains salts and solids, is sprayed with an atomizer into the flue gas stream and evaporated. The flue gases are cooled down to 160 to 180 degrees Celsius. The solids in the flue gas are dried and, together with the now crystalline salts, form a fine-grained, free-flowing residue that is drawn off into a residue silo via a rotary valve or the like. The majority of the fine particles still remaining in the flue gas are filtered out in a fabric filter and conveyed to a residue silo. The cooled flue gases then pass through a pre-washer, whereby the acidic components such as hydrogen chloride and hydrogen fluoride are washed out. The moisture-saturated flue gases then flow into the neutral main scrubber, in which residues of hydrogen chloride and hydrogen fluoride as well as the sulfur and dioxide are washed out. The saturated washing suspension is drawn off in the partial flow in the direction of the spray dryer and passed there via a neutralization container. By adding a precipitating agent, the mercury contained in the washing suspension is precipitated in silver. The washed flue gases are passed through a droplet separator before being heated up again by the DeNO _x catalyst and then conveyed to the chimney through the dioxin separation stage. Before the dioxin separation stage, the excess heat of the flue gases is used in a heat exchanger to heat the saturated flue gases behind the scrubber. The flue gas cleaning system does not produce any waste water that would have to be disposed of outside the system, since all process water in the system is circulated and / or evaporated. The excretion of hydrochloric acid and gypsum is carried out with the help of a rectification column designed in the flue gas cleaning system and a gypsum dewatering.

Die weitgehend gereinigten Rauchgase strömen danach in die freie Atmosphäre aus.The largely cleaned flue gases then flow in the free atmosphere.

task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vermeidung von Ab- und Rauchgasemissionen zu schaf fen, das relativ geringe Investitionen erforderlich macht und die Umwelt nicht belastet.The invention has for its object a method to avoid exhaust and flue gas emissions fen, which requires relatively little investment and does not pollute the environment.

Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens zu schaf fen. Furthermore, the invention is based on the object to create a facility for performing this method fen.

Solution to the problem regarding the procedure

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiederge gebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by in claim 1 given characteristics solved.

Some advantages

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Ab- und Rauchgase nicht mehr in die Atmosphäre eingeleitet, son dern von der Brennkammer aus durch ein Kühlleitungssystem zu einem Kompressor geleitet und nach ihrer Verdichtung als Ab- und Rauchgaskonzentrat mit flüssigen und festen stofflichen Bestandteilen z. B. in einem unter Unterdruck stehenden Tank gelagert. Dieser Tank ist mit einem Hochtemperaturbrenner verbunden, der z. B. bei ca. 2000 Grad Celsius arbeitet. Entsprechende Druckleitungen führen von diesem Tank in die Brennkammer des Hochtempe raturbrenners. Durch Druckausgleich strömen die entste henden Gase von dem Unterdrucktank in die Brennkammer. Weitgehend verflüssigtes Ab- und Rauchgaskonzentrat wird durch Pumpen in die Brennkammer gefördert. Die festen Bestandteile des Konzentrats setzen sich am Tankboden ab und werden von hier abgezogen und deponiert. Die Abgase des Hochtemperaturbrenners werden durch Kühlleitungen in das Hauptkühlleitungssystem eingeleitet und in das System zurückgeführt.In the method according to the invention, the off and Smoke gases no longer released into the atmosphere, son from the combustion chamber through a cooling line system passed to a compressor and after compression as waste and flue gas concentrate with liquid and solid material components such. B. in a vacuum standing tank. This tank is with one High temperature burner connected, the z. B. at about 2000 Degrees Celsius works. Corresponding pressure lines lead from this tank into the combustion chamber of the high temperature natural burner. The first flow through pressure equalization gases from the vacuum tank into the combustion chamber. Largely liquefied waste gas and flue gas concentrate pumped into the combustion chamber. The firm Components of the concentrate settle on the bottom of the tank and are withdrawn and deposited from here. The exhaust gases of the high temperature burner are cooled by cooling pipes the main cooling line system is introduced and into the system returned.

Bei vorhandenen Rauchgasreinigungsanlagen älterer MVA′s kann diese Anlage auch - hinter den Schornstein gelegt werden, so daß nur die Abgase, die den Schornstein verlassen, komprimiert werden. Sehr interessant für bereits bestehende und veraltete Müllverbrennungsanlagen sowie veraltete Kohlekraftwerke, die nur über schlecht arbeitende Rauchgasreinigungsanlagen verfügen.With existing flue gas cleaning systems of older MVA's this system can also be placed behind the chimney be so that only the exhaust gases that make up the chimney leave, be compressed. Very interesting for existing and outdated waste incineration plants as well as outdated coal-fired power plants that are just bad working flue gas cleaning systems.

Further inventive embodiments of the method

Diese sind in den Patentansprüchen 1, 2, 3 und 4 beschrieben.These are described in claims 1, 2, 3 and 4.

Solution of the task regarding the plant

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 5 wiederge gebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by in claim 5 given characteristics solved.

Further inventive configurations

Diese sind in den Patentansprüchen 6 bis 9 beschrieben.These are described in claims 6 to 9.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungs beispiel schematisch veranschaulicht.In the drawing, the invention is in an execution example illustrated schematically.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Brennkammer eines im einzelnen nicht dargestellten Brenners bezeichnet. Die Brennkammer 1 ist über eine Rohrleitung 5 mit einem Kompressor 2 verbunden.Reference number 1 denotes a combustion chamber of a burner, not shown in detail. The combustion chamber 1 is connected to a compressor 2 via a pipeline 5 .

Der Kompressor 2 ist über eine Rohrleitung 6 mit einem z. B. als Flüssigkeitstank 3 ausgebildeten Tank verbunden, während der Flüssigkeitstank 3 seinerseits über eine Rohrleitung 7 mit einem Hochtemperaturbrenner 4 und dieser wiederum über eine Rohrleitung 8 mit der Rohrleitung 5 in Verbindung steht.The compressor 2 is connected via a pipe 6 with a z. B. connected as a liquid tank 3 formed tank, while the liquid tank 3 in turn via a pipe 7 with a high-temperature burner 4 and this in turn is connected via a pipe 8 to the pipe 5 .

Der Flüssigkeitstank 3 muß unter Unterdruck stehen. Ge eignete Vakuumpumpen und Förderpumpen sind nicht darge stellt.The liquid tank 3 must be under negative pressure. Suitable vacuum pumps and feed pumps are not shown.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is as follows:

Ab- und Rauchgase werden von der Brennkammer 1 durch ein im einzelnen nicht dargestelltes Kühlleitungssystem einem Kompressor 2 zugeführt, durch den sie verdichtet werden. Exhaust and flue gases are fed from the combustion chamber 1 through a cooling line system (not shown in detail ) to a compressor 2 , by which they are compressed.

Die verdichteten flüssigen und festen Bestandteile der Gase werden in dem unter Unterdruck stehenden Flüssig keitstank 3 zwischengelagert.The compressed liquid and solid components of the gases are temporarily stored in the liquid tank 3, which is under vacuum.

Von dem Flüssigkeitstank 3 gelangen die beim Öffnen des Tanks, also bei Druckausgleich entstehenden Gase 7 und sonstige Bestandteile über die Rohrleitung 7 zu dem Hochtemperaturbrenner 4, in dem sie bei etwa 2000 Grad Celsius verbrannt werden. Dabei werden auch entsprechende Dioxine und andere giftige Bestandteile restlos vernich tet. Da der Tank 3 unter Unterdruck steht, strömen die Gase und von selbst zu dem Hochtemperaturbrenner 4. Sollte dies nicht ausreichen, können durch geeignete Förderpumpen die flüssigen und festen Bestandteile dem Hochtemperaturbrenner 4 zugefördert werden. Auch flüssiges Konzentrat wird aus dem Tank 3 über die Rohrleitung 7 dem Hochtemperaturbrenner 4 zugefördert.From the liquid tank 3 , the gases 7 and other constituents which arise when the tank is opened, that is to say when the pressure is equalized, pass via the pipeline 7 to the high-temperature burner 4 , in which they are burned at about 2000 degrees Celsius. Corresponding dioxins and other toxic components are also completely destroyed. Since the tank 3 is under negative pressure, the gases flow and automatically to the high-temperature burner 4 . If this is not sufficient, the liquid and solid components can be fed to the high-temperature burner 4 by means of suitable feed pumps. Liquid concentrate is also conveyed from the tank 3 to the high-temperature burner 4 via the pipeline 7 .

Etwaige feste Bestandteile setzen sich am Tankboden in nerhalb des Flüssigkeitstanks 3 ab und können hier abge zogen und von dort über nicht dargestellte Rohrleitungen oder dergleichen einer geeigneten Behandlung zugeleitet werden, bevor sie deponiert werden. Any solid constituents settle on the tank bottom within the liquid tank 3 and can be withdrawn here and supplied from there via suitable pipes or the like to a suitable treatment before they are deposited.

Die Abgase des Hochtemperaturbrenners 4 werden über die Rohrleitung 8 und im einzelnen nicht dargestellte Kühl leitungen in das Hauptkühlleitungssystem, das der Rohr leitung 5 zugeordnet ist, zurückgeleitet und gelangen von dort aus ggf. wieder in die Rohrleitung 5.The exhaust gases of the high-temperature burner 4 are returned via the pipeline 8 and cooling lines, not shown in detail, into the main cooling line system, which is assigned to the pipe 5 , and from there, if necessary, get back into the pipeline 5 .

Das Verfahren- arbeitet somit im geschlossenen Kreislauf, so daß die Umgebung nicht belastet wird. Die Investiti onskosten liegen nur bei einem Bruchteil der sonst bei Rauchgasreinigungsanlagen wie sie einleitend beschrieben wurden.The process therefore works in a closed cycle, so that the environment is not polluted. The Investiti on costs are only a fraction of the otherwise Flue gas cleaning systems as described in the introduction were.

Die in der Zusammenfassung und in den Patentansprüchen sowie in der Beschreibung beschriebenen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the summary and in the claims as well as features described in the description both individually and in any combination for the realization of the invention may be essential.

BezugszeichenlisteReference list

1 Brennkammer
2 Kompressor
3 Flüssigkeitstank, Tank
4 Hochtemperaturbrenner
5 Rohrleitung
6 Rohrleitung
7 Rohrleitung
8 Rohrleitung 1 combustion chamber
2 compressor
3 liquid tank, tank
4 high temperature burners
5 pipeline
6 pipeline
7 pipeline
8 pipeline

Claims

1. A method for avoiding waste and Rauchgasemis sions, characterized in that any waste and smoke gases such. B. cooled, then compressed, then temporarily stored and then further conveyed and burned at high temperatures, whereupon the residual gases at the beginning of the process cycle may be promoted with cooling.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the exhaust and flue gases ver after cooling seals and any solid and liquid inventory parts after their temporary storage of the high temperature door combustion can be supplied during the after the high temperature combustion gases intercooled and then stored and, if necessary, from be transported.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the gases and other ingredients during their intermediate storage under negative pressure being held.

4. The method of claim 1 or one of the follow the, characterized in that the gases in ge closed circuit can be pumped.

5. Plant for performing the method according to claim 1 or one of the following, characterized in that

a) a combustion chamber ( 1 ) is connected via at least one pipe ( 5 ) to a rompressor ( 2 );
b) the compressor ( 2 ) is connected via a pipe ( 6 ) to a tank ( 3 ) in which any gases and liquid and solid components can be collected and that
c) this tank ( 3 ) via at least one pipe ( 7 ) with a high temperature burner ( 4 ) is connected, which in turn
d) at least one pipeline ( 8 ) with the pipeline ( 5 ) leading to the compressor or to a cooling system connected to it.

6. Plant according to claim 5, characterized in that at least one of the pipes, for. B. the tank ( 3 ) and the high-temperature burner ( 4 ) connective pipe ( 7 ), at least one pump for pumping z. B. gases and / or solid and / or liquid components.

7. Plant according to claim 5 or 6, characterized in that at least the pipe ( 5 ) connecting the combustion chamber ( 1 ) and the compressor ( 2 ) and the return line ( 8 ), the high temperature burner ( 4 ) with the System input side connected, one cooling system is assigned.

8. Device according to claim 5 or one of the follow, characterized in that the tank ( 3 ) is assigned suitable extraction devices, in particular pumps and / or pipes for removing the substances accumulating therein.

9. Device according to claim 5 or one of the follow, characterized in that the gases in front of the compressor ( 2 ) can be cooled to at least 28 degrees Celsius.