DE4422661A1 - Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber aus strömenden Gasen - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber aus strömenden GasenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber
aus strömenden Gasen, insbesondere aus Abgasen thermischer Prozesse gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Ver
fahrens gemäß Anspruch 1.
Für diese Art von Verfahren ist eine große Anzahl von Vorschlägen bekannt. Einige
Verfahren verwenden Aktivkohle zur Bindung des Quecksilbers, z. B. in Form von
Filtern oder Sieben, ggf. auch nur zur Vorreinigung (z. B. WO 93/02773). Da sich
Aktivkohle leicht entzündet, ist ihr Einsatz auf die Reinigung von Gasen entsprechend
niedriger Temperatur begrenzt. Für höhere Gastemperaturen sind die folgenden Ver
fahren geeignet. In der EP 0 289 810 wird als Reaktionsmittel zur Bindung des
Quecksilbers Kalk verwendet, dem Grünkoks zugemischt ist. Das entstehende
Quecksilber-Grünkoks-Adsorbat wird an einem Entstauber abgeschieden und end
gelagert. Nachteilig bei dieser Art von Verfahren ist die große Menge anfallenden
Sondermülls. Eine weitere Möglichkeit ist, die quecksilberhaltigen Gase mit Edel
metallhalogeniden in Kontakt zu bringen. Dabei werden die edleren Metalle reduziert
und es scheidet sich das entsprechende Quecksilberhalogenid ab. Allerdings entstehen
durch die Verwendung von Edelmetallverbindungen hohe Kosten. Desweiteren sind
einige amalgambildende Verfahren bekannt. Dabei wird im einfachsten Fall ein
amalgambildendes Metallblech im Gasstrom angeordnet. Nachteilig ist die relativ
geringe Oberfläche und die daraus resultierenden kurzen Standzeiten. Um dieses Pro
blem zu vermeiden, wird in der DE-OS 41 40 969 vorgeschlagen, amalgambildende
Metalle, beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Zink, Palladium, Iridium, Rhodium
auf einen Träger mit großer spezifischer innerer Oberfläche (bis ca. 90 m²/g) aufzu
bringen. Nachteilig sind die Kosten dieser metallisierten Träger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu beseitigen und
ein wirtschaftliches Verfahren anzugeben, mit dem im großtechnischen Maßstab
Quecksilber aus Gasen abgetrennt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsge
mäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteil
hafte Ausführungen der Erfindung sind in den darauf gerichteten Unteransprüchen
erläutert.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Anordnung anzugeben, mit der das vorge
schlagene Verfahren realisiert und die in einschlägigen Bestimmungen vorgeschrie
benen Grenzwerte für Quecksilberkonzentrationen in der Abluft unterschritten werden
können. Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung gemäß den Ansprüchen 11 bis 22
gelöst.
Der Grundgedanke besteht darin, dem quecksilberhaltigen Gasstrom gezielt und kon
tinuierlich mindestens ein Halogen X, insbesondere Jod und/oder Brom mit einer be
einflußbaren Zufuhrrate zuzumischen, um damit eine quantitative Reaktion gemäß
Hg + X₂ → HgX₂ auszulösen. Mittels dieser Reaktion wird die Konzentration elemen
taren Quecksilbers im Gasstrom gezielt verringert. Das bzw. die während der Reak
tion entstehenden Quecksilberhalogenide HgX₂ werden anschließend - eventuell ge
meinsam mit weiteren im Gasstrom vorhandenen Quecksilberverbindungen - aus dem
Gasstrom abgetrennt.
Ein besonders bevorzugter Reaktionspartner ist Jod, da es mit Quecksilber gut zu
Quecksilberjodid reagiert. Vorteilhaft ist außerdem, daß Jod im Vergleich zu Chlor
und Fluor deutlich weniger chemisch aggressiv ist. Quecksilberjodid besitzt darüber
hinaus eine geringere Wasserlöslichkeit (ca. 0,006%) als Quecksilberbromid (ca.
0,62%), -chlorid (ca. 6,9%) und -fluorid (dissoziiert) sowie eine relativ hohe Ver
dampfungstemperatur (ca. 354°C). Dadurch beeinflussen die Feuchtigkeit und Tempe
ratur der Abgase die Abtrennung des Quecksilberjodids weniger, als bei den anderen
aufgeführten Quecksilberhalogeniden. Dennoch ist es prinzipiell möglich anstatt Jod
auch andere Halogene als Reaktionspartner zu verwenden, falls eine ggf. geringere
Effizienz der Abtrennung akzeptabel ist. Schließlich können auch zwei oder mehr
Halogene gleichzeitig als Reaktionspartner verwendet werden.
In einer ersten Ausführung des Verfahrens wird das Halogen in einer steuerbaren und
manuell vorbestimmten Menge kontinuierlich zudosiert. Optional wird die Zufuhrrate
des bzw. der Halogene soweit erhöht, daß der Gasstrom einen Halogen-Überschuß
aufweist. Dadurch wird sichergestellt, daß das im Gasstrom enthaltene elementare
Quecksilber weitgehend vollständig in Quecksilberhalogenid(e) umgewandelt und aus
dem Gasstrom abgeschieden werden kann. Das nach der Reaktion im Gasstrom ent
haltene überschüssige Halogen wird in einem weiteren Verfahrensschritt abgeschie
den.
In einer zweiten Ausführung des Verfahrens wird im Anschluß an die Reaktion die
Quecksilberkonzentration selektiv und kontinuierlich gemessen. Abhängig vom Meß
wert wird die Zufuhrrate des bzw. der Halogene so nachgeregelt, daß sich ein vor
wählbarer Grenzwert der Quecksilberkonzentration, insbesondere weniger als 0,2 mg
Quecksilber pro m³ Abgas einstellt. In einer bevorzugten Variante des Verfahrens
wird die Quecksilberkonzentration auf einen Wert geregelt, der zwar unterhalb eines
vorgeschriebenen Grenzwertes, aber oberhalb von Null liegt. Auf diese Weise wird
eine Überdosierung von Halogen vermieden, auch bei schwankenden Quecksilber
konzentrationen des zu strömenden Gases. Folglich kann in diesem Fall auf den beim
ungeregelten Verfahren im allgemeinen erforderlichen zusätzlichen Verfahrensschritt
zur Abtrennung von überschüssigem Halogen verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil
ist die flexible Abstimmung der zugeführten Halogenmenge auf schwankende
Quecksilberkonzentrationen. Dadurch wird der Halogenverbrauch auf ein Minimum
begrenzt. Diese Variante ist deshalb besonders wirtschaftlich.
Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die
für eine geregelte Ausführung erforderlichen zusätzlichen Verfahrensschritte sind mit
einer gestrichelten Linie umrahmt.
Eine prinzipielle Anordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens
weist ein beidseitig offenes Reaktionsgefäß auf, wobei die quecksilberhaltigen Gase
durch dessen erstes offenes Ende einströmen und durch dessen zweites offenes Ende
ausströmen. Die Strömung kann durch thermische Konvektion oder durch ein Gebläse
erzeugt sein. Das Reaktionsgefäß ist vorzugsweise rohrförmig, wobei der Querschnitt
nahezu beliebig sein kann, z. B. kreisförmig oder rechteckförmig. Im Bereich seines
ersten Endes weist das Reaktionsgefäß eine Bereitstellvorrichtung und eine Zuführ
vorrichtung auf, zur Bereitstellung mindestens eines Halogens bzw. zur Einbringung
des jeweiligen Halogens in das Reaktionsgefäß. Außerdem sieht die Anordnung eine
Abtrennvorrichtung vor, mit deren Hilfe das bzw. die Quecksilberhalogenide - even
tuell gemeinsam mit weiteren im Gasstrom vorhandenen Quecksilberverbindungen -
aus dem Gasstrom abgetrennt werden. Dies geschieht entweder auf physikalischem
oder chemischem Wege. Im ersten Fall wird das Quecksilberhalogenid entweder a)
innerhalb der Abscheideeinheit auf eine Temperatur unterhalb der Verdampfungs
temperatur abgekühlt, oder b) bereits mit einer entsprechend niedrigen Temperatur in
die Abtrennvorrichtung eingeströmt. Bei der Verwendung von zwei oder mehreren
Halogenen wird auf eine Temperatur unterhalb der niedrigsten Verdampfungstempe
ratur der verwendeten Quecksilberhalogenide abgekühlt. Für Quecksilberjodid und für
Quecksilberbromid beispielsweise betragen die Verdampfungstemperaturen ca. 354°C
bzw. ca. 319°C. Werden beide Halogene gleichzeitig verwendet, muß demzufolge die
Temperatur kleiner als 319°C betragen.
In einer bevorzugten Ausführung für Fall a) wird als Abtrennvorrichtung ein Wärme
tauscher verwendet. Der Vorteil ist, daß durch diese Maßnahme gleichzeitig die
Energiebilanz verbessert und damit die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems erhöht
wird. Der Wärmetauscher dient nämlich in konventionellen Anlagen in erster Linie -
und in an sich bekannter Weise - der teilweisen Rückführung der im Abgas enthal
tenen Prozeßwärme. Zu diesem Zweck weist der Wärmetauscher eine große wirk
same und von einer Flüssigkeit gekühlten Oberfläche auf. Auf dieser wird (werden)
das (die) Quecksilberhalogenid(e) abgeschieden. Dadurch verringert sich zunehmend
der effektive Strömungsquerschnitt des Wärmetauschers, und folglich nimmt der
Strömungswiderstand zu. Übersteigt dieser einen Grenzwert, so wird der Wärme
tauscher gereinigt. Der fällige Wechsel wird mit Hilfe zweier Drucksonden - je eine
im Zu- bzw. Abstrom des Wärmetauschers - ermittelt. Die Druckdifferenz beider
Sonden, d. h. der durch den Wärmetauscher verursachte Druckverlust ist nämlich - bei
konstanter Strömungsgeschwindigkeit - ein direktes Maß für den Strö
mungswiderstand.
In einer Ausführungsform für Fall b) wird als Abscheideeinheit ein Filter verwendet,
z. B. ein elektrostatisches (E-Filter) oder mechanisches. Der Vorteil des E-Filters ist
ein geringerer Druckverlust und folglich ein geringerer zusätzlicher Energieaufwand.
Ein mechanisches Filter, etwa ein gebräuchliches Gewebefilter ist hingegen preis
werter.
In einer weiteren Variante wird das (die) Quecksilberhalogenid(e) auf naßchemischem
Wege aus dem Gasstrom abgeschieden. Zu diesem Zweck wird der Gasstrom durch
einen chemischen Naßwäscher geleitet. Ein Vorteil ist, daß diese Art der Abtrennung
keinen Filter und keinen damit verbundenen Filterwechsel erfordert. Außerdem fällt
keine Filterreinigung oder -entsorgung an. Der Nachteil ist allerdings, daß ein
Naßwäscher einen abermals größeren Druckverlust verursacht.
Um eine weitgehende Vermischung und Reaktion von Quecksilber und Halogen(en)
sicherzustellen, muß zwischen dem Ort der Einbringung des bzw. der Halogene und
der Abtrennung der entsprechenden Quecksilberhalogenide aus dem Gasstrom ein
Mindestabstand eingehalten werden. Dieser hängt im Einzelfall von den konkreten
Strömungsbedingungen und der Art der Zumischung des bzw. der Halogene ab und
wird bei üblichen Abgasanlagen mit dem 6fachen hydraulischen Durchmesser des
Abgaskanals angesetzt. Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, die Vermischung
durch innerhalb des Reaktionsgefäßes angeordnete Elemente zur Erzeugung von
Strömungswirbel zu unterstützen.
Optional weist die Anordnung zusätzlich eine zweite Abtrennvorrichtung auf. Damit
wird das nach der Reaktion eventuell überschüssige Halogen aus dem Gasstrom abge
trennt, beispielsweise mit Hilfe eines Adsorptionsmittels.
In Vorversuchen mit Jod als Reaktionspartner hat es sich gezeigt, daß Aluminium
späne als Adsorptionsmittel gut geeignet sind. Bezogen auf das Adsorptionsmittel
konnte bei trockenen Gasen eine Jodaufnahme von 60 Gewichtsprozenten und bei
feuchten Gasen - wie dies bei fossiler Befeuerung thermischer Prozesse im allge
meinen der Fall ist - immerhin noch eine Jodaufnahme von 40 Gewichtsprozenten
erzielt werden. Im Vergleich dazu wurden mit Zinkspänen deutlich geringere Jodauf
nahmen gemessen (bei trockenen Gasen nur 15 Gewichtsprozente). Geeignet sind bei
spielsweise Aluminiumspäne wie sie als Abfallprodukt im Maschinenbau anfallen. Vor
der Verwendung als Adsorptionsmittel müssen allerdings die üblicherweise anhaf
tenden Schmiermittel entfernt werden. Aluminiumnadeln haben sich hingegen auf
grund des hohen Schüttgewichts nicht bewährt. Außerdem ist der Luftwiderstand
eines entsprechenden Filters zu hoch, und insbesondere bei feuchten Gasen neigen die
Nadeln zum Verkleben.
Eine Anordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit geregelter
Halogenzudosierung weist zusätzlich ein Hg-Meßgerät zur selektiven Messung der
Konzentration von elementarem Quecksilbers auf, sowie eine mit dem Hg-Meßgerät
verbundene Steuer- und Regeleinheit, die auf die Zuführvorrichtung für das Halogen
einwirkt. Der Meßfühler des Hg-Meßgeräts ist in einem Abstand stromab von der
Stelle der Einbringung des Halogens in das Reaktionsgefäß entfernt angeordnet, der
mindestens dem 6fachen hydraulischen Durchmesser des Reaktionsgefäßes ent
spricht. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß am Meßort das zuvor in den
Gasstrom eindosierte Halogen im wesentlichen vollständig mit dem Quecksilber rea
giert hat und folglich die tatsächliche Restkonzentration elementaren Quecksilbers
ermittelt wird. Optional kann in der geregelten Anordnung auf eine zweite Abtrenn
vorrichtung für eventuell überschüssiges Halogen verzichtet werden. In diesem Fall
wird die Regeleinheit so eingestellt, daß die Restkonzentration des Quecksilbers im
Abgas zwar unterhalb eines vorgeschriebenen Grenzwertes, aber oberhalb von Null
liegt. Dadurch ist eine Überdosierung von Halogen ausgeschlossen, d. h. das ausströ
mende Gas ist auch ohne entsprechende Abtrennvorrichtung ausreichend halogenfrei.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen
Abtrennung von Quecksilber aus strömenden Gasen,
Fig. 2 eine Anordnung zur Durchführung der gesteuerten Variante des Verfahrens
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Anordnung zur Durchführung der geregelten Variante des Verfahrens
gemäß Fig. 1.
In Fig. 2 ist eine Anordnung 1 zur Durchführung der gesteuerten Variante des erfin
dungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Sie verwendet Jod als Reaktions
partner für das Quecksilber und besteht aus folgenden Komponenten: einem beidseitig
offenen rohrförmigem Reaktionsgefäß 2 mit kreisförmigem Querschnitt, einer Zuführ
vorrichtung für das Jod, bestehend aus einem Vorratsbehälter 3 mit festem Jod, der
mit einer Verdampfungsrinne 4 verbunden ist, die ihrerseits über eine
Verschiebeeinheit 5, die von einem Motor M angetrieben ist, in das Reaktionsgefäß 2
eingeführt wird, sowie einem Gewebefilter 6 und einem Adsorptionsmittel 7.
Das Reaktionsgefäß 2 ist in den Abluftkanal einer Glasschmelzanlage (nicht darge
stellt) für quecksilberhaltige Scherben von Lampengefäßen geschaltet. Es wird in
Pfeilrichtung von quecksilberhaltigen Gasen durchströmt, wobei diese durch das erste
offene Ende des Reaktionsgefäßes 2 einströmen und nach Durchströmen des
nachfolgenden Reaktionsbereichs 8 im wesentlichen quecksilberfrei durch das zweite
offene Ende des Reaktionsgefäßes 2 ausströmen.
Im Bereich des ersten Endes des Reaktionsgefäßes 2 ist die Verdampfungsrinne 4 der
Zuführvorrichtung angeordnet, die vom Vorratsbehälter 3 mit festem Jod beschickt
wird. Die dem Gasstrom zugeführte Rate gasförmigen Jods entspricht der Verdamp
fungsrate und ist folglich im wesentlichen über die Temperatur der Verdampfungs
rinne 4 und über die, innerhalb des Reaktionsgefäßes dargebotene Jodoberfläche, d. h.
über die manuell vorwählbare Länge des in das Reaktionsgefäß 2 eingeführten Teilbe
reich s der Verdampfungsrinne 4, beeinflußbar.
Im nachfolgenden Reaktionsbereich 8 vermischen sich die einzelnen Gaskomponenten
durch die Gasströmung relativ rasch untereinander, und das Jod verbindet sich mit
dem Quecksilber zu Quecksilberjodid.
Im Anschluß an den Reaktionsbereich 8, dessen Länge L ca. dem 6fachen Durchmes
ser D des Reaktionsgefäßes 2 entspricht, weist das Reaktionsgefäß 2 ein einfaches
und daher preisgünstiges Gewebefilter 6 auf. Damit wird das Quecksilberjodid aus
dem Gasstrom ausgefiltert. Durch die Einbauposition der Anordnung 1 im Abgaskanal
oder durch Vorschalten eines Wärmetauschers wird sichergestellt, daß das durch den
Gewebefilter strömende Quecksilberjodid eine Temperatur unterhalb seiner Verdamp
fungstemperatur (ca. 354°C) aufweist. Das nachgeschaltete Adsorptionsmittel 7 be
steht aus Aluminiumspänen, an deren Oberflächen eventuell überschüssiges Jod ad
sorbiert wird.
Als besonderer Vorteil dieser Anordnung ist der relativ einfache und kostengünstige
Aufbau zu nennen. Allerdings wird unter Umständen die Verdampfungsrate und folg
lich auch die Dosierung des Jods durch die Temperatur der die Verdampfungsrinne
umströmenden Gase beeinflußt. Insbesondere sehr geringe Dosiermengen sind dann
nicht realisierbar, d. h. es muß eventuell eine Überdosierung akzeptiert werden.
In einer besonders einfach konzipierten und daher kostengünstigen Variante besteht
die Bereitstell- und Zufürvorrichtung aus einem grobmaschigen Metallnetz. Es er
streckt sich über den gesamten Querschnitt des Reaktionsgefäßes und ist teilweise mit
festem Jod bedeckt. Durch die unbedeckten Maschen des Metallnetzes hindurch um
strömen die Gase das Jod, erwärmen es und erzeugen den gewünschten Dampfdruck.
Diese Varianten ist für Anwendungen geeignet die keine genaue Steuerung der Zu
fuhrrate des Halogens erfordern.
In Fig. 3 ist eine Anordnung 9 zur Durchführung der geregelten Ausführung des er
findungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Der prinzipielle Aufbau ähnelt
jenem aus Fig. 2. Die Strömungsrichtung ist wiederum durch Pfeile markiert. Der
Unterschied besteht in einer geänderten Zuführvorrichtung für das Jod, einer zusätz
lichen Kegeleinrichtung und darin, daß auf ein Adsorptionsmittel verzichtet wurde.
Die Zuführvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem thermostatisierten Vorrats
gefäß 11 mit festem Jod 12, einer mit Rückschlagsicherung 14 und Trockenpatrone
15 versehenen Saugleitung 13, die über eine regelbare Druckpumpe 16 und eine
nachfolgende Druckleitung 17 in das Vorratsgefäß 11 mündet, sowie ein Zuführrohr
18, welches das Vorratsgefäß 11 mit dem Reaktionsgefäß 10 verbindet. Die Druck
pumpe 16 saugt über die Trockenpatrone 15 und die Saugleitung 12 Umgebungsluft
an und leitet diese über die Druckleitung 17 in das Vorratsgefäß 11 ein. Das Vorrats
gefäß 11 befindet sich innerhalb eines thermostatisierten Gehäuses 19, welche das Jod
12 auf einer Temperatur von ca. 30°C hält. Dadurch wird ein geeignet hoher Dampf
druck des Jods im Vorratsgefäß 11 erzeugt. Die Druckluft strömt über die Oberfläche
des Jods 12 und reichert sich mit Joddampf an. Anschließend gelangt das Joddampf-
Luft-Gemisch über das Zuführrohr 18 in das Reaktionsgefäß 10, wobei die Zufuhrrate
des Gemisches im wesentlichen über den Volumenstrom der Druckluft sowie die
Temperatur und folglich den Dampfdruck des Jods 12 beeinflußbar ist.
Die Regeleinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Hg-Meßgerät 20 zur selek
tiven Messung der Quecksilberkonzentration und einem damit verbundenen Regel
gerät 21, welches auf die regelbare Druckpumpe 16 wirkt. Der Meßfühler 21 des Hg-
Meßgeräts 20 ist innerhalb des Reaktionsgefäßes 10 in einem Abstand A stromab
wärts vom Zuführrohr 18 angeordnet, der ungefähr dem 6fachen Durchmesser D des
Reaktionsgefäßes 10 entspricht. Dem Meßfühler 21 ist ein Gewebefilter 6 nachge
schaltet.
In Vorversuchen hat es sich gezeigt, daß diese Ausführung schnell auf schwankende
Quecksilbergehalte im Gasstrom reagieren kann, so daß bei geeigneter Einstellung der
Regelung keine Jod-Überdosierungen auftritt. Aus diesem Grund wurde hier im Ge
gensatz zu Fig. 2 auf ein Adsorptionsmittel für Jod verzichtet.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbe
sondere können einzelne Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele auch mit
einander kombiniert werden.
Claims (22)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber aus strömenden
Gasen, insbesondere aus Abgasen thermischer Prozesse, wobei den Gasen ein
Reaktionspartner zugesetzt wird, der mit dem Quecksilber ein Reaktions
produkt bildet, welches aus dem Gasstrom abgetrennt wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reaktionspartner aus einem oder mehreren Halogenen besteht,
wobei als Reaktionsprodukt mindestens ein entsprechendes Quecksilber
halogenid gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Queck
silberhalogenide in Kontakt mit einer Oberfläche gebracht werden, die eine
Temperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur des Quecksilberhalogenids
bzw. unterhalb der niedrigsten Verdampfungstemperatur der verwendeten
Quecksilberhalogenide aufweist, so daß sich das bzw. die Quecksilberhalo
genide auf dieser Oberfläche abscheiden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Queck
silberhalogenide auf eine Temperatur unterhalb ihrer niedrigsten Verdamp
fungstemperatur abgekühlt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung
des bzw. der Quecksilberhalogenide aus dem Gasstrom durch elektrostatische
Filterung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung
des bzw. der Quecksilberhalogenide aus dem Gasstrom durch mechanische Fil
terung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des
bzw. der Quecksilberhalogenide aus dem Gasstrom auf naßchemischem Wege
erfolgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Anschluß an die Reaktion die Quecksilberkonzentration
selektiv gemessen und die Zufuhrrate des bzw. der Halogene abhängig von der
gemessenen Quecksilberkonzentration so nachgeregelt wird, daß sich ein vor
wählbarer Grenzwert der Quecksilberkonzentration, insbesondere weniger als
0,2 mg Quecksilber pro m³ Abgas einstellt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß eventuell überschüssiges Halogen aus dem Gasstrom abge
trennt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung durch
Adsorption erfolgt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Halogen bzw. Halogene das bzw. die Elemente Jod
und/oder Brom verwendet werden.
11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 10,
gekennzeichnet durch ein beidseitig offenes Reaktionsgefäß (2; 10), durch des
sen erstes offenes Ende die Gase ein strömen und durch dessen zweites offenes
Ende die Gase ausströmen, wobei das Reaktionsgefäß (2; 10) im Bereich seines
ersten Endes eine Bereitstellvorrichtung sowie eine Zuführvorrichtung aufweist,
die zur Bereitstellung mindestens eines Halogens bzw. zur Einbringung des ent
sprechenden Halogens bzw. der entsprechenden Halogene in das Reaktions
gefäß dienen, und im Bereich seines zweiten Endes eine Abtrennvorrichtung
aufweist, zum Abtrennen von Quecksilberhalogenid(en) aus dem Gasstrom.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvor
richtung aus einem Wärmetauscher besteht.
13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvor
richtung aus einem elektrostatischen Filter besteht.
14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvor
richtung aus einem Gewebefilter (6) besteht.
15. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvor
richtung aus einem chemischen Naßwäscher besteht.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reaktionsgefäß (2; 10) im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und daß
die Abtrennvorrichtung und die Zuführvorrichtung in einem Abstand voneinan
der angeordnet sind, der mindestens dem 6fachen hydraulischen Durchmesser
des Reaktionsgefäßes entspricht.
17. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktions
gefäß im Bereich seines zweiten Endes eine zusätzliche zweite Abtrennvorrich
tung aufweist, die ein Adsorptionsmittel zur Abtrennung eines eventuell über
schüssigen Halogens aus dem Gasstrom enthält.
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß, im Falle der Ver
wendung von Jod als Reaktionspartner, das Adsorptionsmittel aus Aluminium
spänen (7) besteht.
19. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitstellvor
richtung mindestens ein Vorratsgefaß (3) mit einem Halogen und die Zuführ
vorrichtung je eine motorgesteuerte, mit einer Verdampfungsrinne (4) verbun
denen Verschiebeeinheit (5) pro Vorratsgefäß (3) aufweisen, wobei die jewei
lige Verdampfungsrinne (4) vom zugehörigen Vorratsgefäß (3) beschickt, mit
tels der Verschiebeeinheit (5) in das Reaktionsgefäß (2) eingeführt und dadurch
dem Gasstrom jeweils eine vorbestimmte Menge des entsprechenden Halogen
dampfes zu gemischt wird.
20. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitstellvor
richtung mindestens ein thermostatisiertes Vorratsgefäß (11) mit einem Halogen
(12) und die Zuführvorrichtung je eine Druckgaszuführung (17) sowie ein Zu
führrohr (18) pro Vorratsgefäß (11) aufweisen, wobei jeweils Druckgas mittels
Druckgaszuführung (17) in das zugehörige Vorratsgefäß (11) eingeleitet, von
dort mittels Zuführrohr (18) in das Reaktionsgefäß (10) eingeblasen und da
durch dem Gasstrom jeweils eine vorbestimmte Menge des entsprechenden
Halogendampfes zu gemischt wird.
21. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung Bestandteil eines Regelkreises ist, der
zusätzlich ein Hg-Meßgerät (20, 22) zur selektiven Messung der Konzentration
von elementarem Quecksilber und ein mit dem Hg-Meßgerät (20, 22) verbun
denes, auf die Zuführvorrichtung einwirkendes Regelgerät (21) aufweist.
22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Hg-Meßgerät
(20, 22) einen Meßfühler (22) aufweist, der vom Ort der Zumischung des bzw.
der Halogene - d. h. im wesentlichen vom Ort der Zuführvorrichtung - stromab
mindestens um den 6fachen hydraulischen Durchmesser des Reaktionsgefäßes
(10) entfernt im Gasstrom angeordnet ist.
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---|---|---|---|
DE19944422661 DE4422661A1 (de) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber aus strömenden Gasen |
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DE19944422661 DE4422661A1 (de) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber aus strömenden Gasen |
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DE19944422661 Withdrawn DE4422661A1 (de) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Verfahren und Anordnung zur kontinuierlichen Abtrennung von Quecksilber aus strömenden Gasen |
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