DE4320912C2 - Verfahren zur Verringerung der SO¶x¶-Emission bei der Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle - Google Patents

Verfahren zur Verringerung der SO¶x¶-Emission bei der Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der SOx-Emission bei der Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle.
Zur Reduzierung von SOx-Emissionen bei der Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle sind hohe Aufwendungen für die Ent­ schwefelung erforderlich, wobei es unerheblich ist, ob die Entschwefelung bei der Aufbereitung der zu verbrennenden Koh­ len oder beim Verbrennungsprozeß erfolgt.
Für die im großen Umfang angewendeten Entschwefelungsverfah­ ren sind erhebliche Mengen Additive sowie deren Aufbereitung, anlagentechnische Voraussetzungen und Abproduktbehandlungen erforderlich. Darüber hinaus erfordern diese Entschwefelungs­ verfahren technologische und energetische Aufwendungen für den Betriebsprozeß.
Außerdem wird der Heizwert der Kohle reduziert, sodaß eine nicht unerhebliche Kohlemenge zusätzlich zu verbrennen ist.
Es ist zwar schon bekannt, schwefelhaltige Kohlen so aufzube­ reiten, daß diese mit schwefelbindenden Additiven und heiz­ wertreichen Zusatzstoffen, z. B. Bleicherden, gemischt werden (DE-OS 40 05 782). Obwohl damit wirtschaftliche Vorteile er­ reichbar sind, so sind jedoch erhebliche Aufwendungen für die Aufbereitung der heizwertreichen Stoffe und für deren Mi­ schung mit der Kohle erforderlich, sodaß eine Anwendung aus diesen Gründen nicht erfolgen konnte.
Es ist außerdem bekannt, daß zur Verminderung des Schwefelgehal­ tes der Rauchgase bei Kohlefeuerungen als calciumhaltige Ad­ ditivträger Papierreststoffe verwendet werden (DE 42 07 879). Auch diese Verfahrensweise hat sich aufgrund hoher Umweltbe­ lastungen nicht bewährt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anteil der Kohle zu reduzieren und durch den Verbrennungsprozeß direkt Additiv zu erzeugen.
Nach einer Vielzahl langjähriger Versuche wurde gefunden, daß einer Feuerung für einen Teil der Kohle Alkalien aufwei­ sende Biomasse aufgegeben wird, die durch die Verbrennung erzeugten Grobaschen als Additiv der Verbrennung und/oder die erzeugten Feinaschen als Additiv auf dem Rauchgasweg dem Rauchgas zugegeben werden.
Dadurch wird erreicht, daß durch die SOx-freie Biomassever­ brennung ein Teil der durch die Kohleverbrennung sonst ent­ stehenden SOx-Emission entfällt (Verdünnungseffekt) und durch die freigesetzten Alkalien aus der Biomasse für die Bindung des SOx aus der Kohleverbrennung genutzt wird.
Damit reduziert sich die SOx-Emission nach der allgemeinen Beziehung wie folgt:
wobei bedeuten:
SOx neu SOx-Emission mit Biomasse
SOx alt SOx-Emission ohne Biomasse
RBK Kohlemenge
BM Biomassemenge.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Wird davon ausgegangen, daß die zu verbrennende Rohbraunkohle einen Schwefelgehalt von 0,5%, die Biomasse ein Kaliumgehalt von 2% und z. B. eine Biomassezugabe von 10% erfolgt, so ergibt sich folgendes:
Bei einer zu verbrennenden Kohlemenge von 100 t ergibt das eine freiwerdende Schwefelmenge von 500 kg, sodaß für die Emission 2000 mg Schwefel pro 1 Nm3 Rauchgas gebildet werden.
Bei einer Reduzierung der Kohlemenge auf 90 t wird eine Schwefelmenge von 450 kg frei. Durch die Beimischung von 10 t Biomasse für die Verbrennung wird kein Schwefel, dafür jedoch 200 kg Kalium frei.
Das freiwerdende Kalium hat durch das Molmassenverhältnis von S : 2K ein Schwefelbindevermögen bei einem Einbindegrad von n = 0,5
Für die Emission werden daher nur noch 411 kg Schwefel frei, sodaß sich die Emission von
verringert.
D. h. durch den Ersatz von 10% Kohle durch 10% Biomasse wird die Schwefelemission um 17,8% reduziert.
Entsprechend dem Umfang der zuzumischenden Biomasse ist eine Entschwefelung in den zulässigen Grenzwerten erreichbar.
Zur Verbesserung der Wirkungsmechanismen werden die inaktiven Teile der Grobaschen, z. B. Schlacke, und/oder der Fein­ aschen, z. B. Sand, abgetrennt. Die Trennung der Grobaschen durch Aufschwemmung in der Naßentaschungsanlage der Feuerung und Führung des Wassers im Kreislauf ergibt weiterhin den Vorteil, daß die Löslichkeitsgrenze von Kaliumsalze über­ schritten wird, sodaß sich diese nicht auflösen und dadurch wieder in den Feuerungsprozeß eintreten können.

Claims (8)

1. Verfahren zur Verringerung der SOx-Emission bei der Ver­ brennung schwefelhaltiger Kohle, gekennzeichnet dadurch, daß einer Feuerung für einen Teil der Kohle Alkalien aufwei­ sende Biomasse aufgegeben wird, die durch die Verbrennung erzeugten Grobaschen als Additiv der Verbrennung und/oder die erzeugten Feinaschen als Additiv auf dem Rauchgasweg dem Rauchgas zugegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Grobaschen direkt der Verbrennung zurückgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Grobaschen der Kohle vor der Verbrennung aufgegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Grobaschen aus dem Unverbranntem der Kohle und der Biomasse der Feuerung gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Grobaschen aus dem Unverbranntem der Biomasse einer Vorfeuerung gebildet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß inaktive Bestandteile der Grobaschen getrennt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die inaktiven Bestandteile der Grobaschen durch Aufschwemmung getrennt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser der Aufschwemmung im Kreislauf gefahren wird.
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Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, Bd.1 München: Verlag Moderne Industrie, 1979 *
Lexikon Naturwissenschaft und Technik, Bd.1 Wiesbaden: F.A.Bruckhaus, 1983 *

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