DK165736B - Fremgangsmaade til fjernelse af skadelige stoffer fra roeggasser - Google Patents

Description

i

DK 165736B

o

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til tør fjernelse af skadelige stoffer fra røggasserne fra brændingsprocesser i silikatindustrien, navnlig ved cementfremstilling. For at tilfredsstille gælden-5 de miljøbestemmelser bliver i stigende grad også anlæg i silikatindustrien udstyret med indretninger til fraskil-lelse af skadelige gasser.

Ved den kendte vådrensningsfremgangsmåde bliver røggasserne sædvanligvis efter en støvfjernelse behandlet 10 med en i kredsløb ledet vaskevæske og derved afkølet så meget, at en genopvarmning til ca. 20°C over dugpunktet bliver nødvendig for at undgå korrosionsskader. Den fremkomne mængde af reaktionsprodukter er i regelen også for stor til, at den i sin helhed kan tilbageføres til frem-15 stillingsprocessen. Vådrensningsfremgangsmåder er derfor for det meste forbundet med store anlægs- og driftsomkostninger, der ofte modvirker en konsekvent realisering af røggasrensningen.

Ved fremstillingen af cement har man også alle-20 rede forsøgt at rerse røggasserne tørt ved 300 til S30°C. Herved har det imidlertid vist sig, at røggasserne ved temperaturer over 500°C hyppigt indeholder mindre end 100 mg/Nin af det her principalt skadelige stof SC^, mens den største del af det med brændslet i cementfremstillings-25 processen indførte svovl i dette temperaturområde adsor-beres af råmelet og bindes i klinkerne.

Sådanne gunstige forhold foreligger ikke ved andre brændingsprocesser i silikatindustrien. Dér må der ydermere ved siden af brændselssvovlet overvejende fjer-30 nes andre skadelige stoffer såsom chlorider og fluorider fra røggassen, uden at det egentlige produkt udviser en nævneværdig adsorptionsevne for de skadelige stoffer.

Ved cementfremstillingsprocessen bliver svovl imidlertid også indført i forbrændingsprocessen gennem råmelet. Dette svovl stammer tildels fra organiske eller sulfidiske svovlforbindelser, der allerede nedbrydes ved

DK 165736 B

2 lave temperaturer og fører til frigivelse af S02 under forvamningen af råmelet, hvorved der kan optræde S0-- 3 ^ -indhold på indtil 6000 mg/Nm . Da der ved de i cementprocessen sædvanlige røggastemperaturer praktisk talt 5 ikke sker nogen adsorption af S02 ved hjælp af råmaterialet, må der også til cementfremstillingslæg være tilvejebragt en røggasafsvovlingsindretning, selv om det med brændslet indførte svovl betinget af fremgangsmåden kun for en ringe del er indeholdt i røggassen.

10 En tørrensning ved temperaturer fra 200 til 400°C

er, uafhængigt af det anvendte adsorptionsmiddel og uafhængigt af forholdet mellem adsorptionsmiddel og skadelige stoffer, imidlertid ikke særlig virksom. I almindelighed kan kun mindre end 60% af de skadelige stoffer fjer-15 nes fra røggassen, hvis man ikke vil gå over til dyre og på grund af den oftest store støvmængde kun betinget driftssikre rensningsfremgangsmåder med katalysatorer.

Der foreligger således det formål at foreslå en fremgangsmåde til fjernelse af skadelige stoffer fra røg-20 gasserne fra brændingsprccesser i silikatindustrier., som er almindeligt anvendelig og mere økonomisk end de kendte fremgangsmåder.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at røggasserne i et af en hvirvellagsreaktor, 25 en faststoffraskiller og en tilbageføringsledning dannet faststofcirkulationssystem ved 50 til 100°C bringes i kontakt med et adsorptionsmiddel i form af faststofpartikler, og når det fremkomne produkt fuldstændigt eller næsten fuldstændigt tilføres en cementfremstillingsproces.

30 Med fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan ikke blot den ved andre tørrensningsfremgangsmåder med lavt temperaturområde hyppigt for korte kontakttid forøges vilkårligt, men der tilvejebringes også et produkt, der ikke kræver nogen særlig forarbejdning eller deponering, hvor-35 med økonomien af de sædvanlige fremgangsmåder ofte er meget belastet.

O

DK 165736B

3 Røggasserne har før indstrømning i faststofcirkulationssystemet fortrinsvis en temperatur på fra 50 til 100°C. Såfremt dette ikke er muligt, kan røggasserne også køles til 50 til 100°C i hvirvellagsreaktoren ved 5 indsprøjtning af vand. Da der i anlæg til brænding af silikatprodukter sædvanligvis findes en slutstøvfraskiller, kan denne anvendes som faststoffraskiller i faststofcirkulationssystemet.

Hovedfordelen ved fremgangsmåden ifølge opfindel-10 sen består i, at der som adsorptionsmiddel anvendes til fremstilling af cement brugte materialer såsom råmel, kalksten med mere end 90% CaCOg, brændt kalk, kalkhydrat eller delvis kalcineret råmel, som derefter igen kan tilføres til en cementfremstillingsproces.

15 Endelig foretrækkes det også, at temperaturen i hvirvellagsreaktoren reguleres til en optimal værdi, og adsorptionsmiddeltilsætningen reguleres i afhængighed af indholdet af skadelige stoffer i den rensede gas.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nær-20 mere ud fra afsvovling af røggasser fra en cementfremstillingsproces, idet der henvises til tegningen, hvor fig. 1 viser et forenklet gengivet fremgangsmådestrømbil-lede.

Det af en hvirvellagsreaktor 1, en faststof-25 fraskiller 2 og en tilbageføringsledning 3 bestående faststofcirkulationssystem tilføres via en ledning 4 forstøvningsvand, via en ledning 5 adsorptionsmiddel og via en ledning 6 den røggas, som skal afsvovles. Den i vidt omfang afsvovlede røggas forlader hvirvellagsreaktoren 1 30 foroven, befries i faststoffraskilleren 2 for støv og kommer via en blæser 8 og en ledning 9 til skorstenen.

Under faststoffraskilleren 2 er anbragt en transportindretning, med hvilken det fraskilte støv transporteres til tilbageføringsledningen 3 og sluttelig igen afgives i hvirvellagsreaktoren 1. En delmængde af de cirkulerende faststofpartikler udsluses via en ledning 7 fra fast-

DK 165736B

4

O

stofcirkulationssystemet og tilføres på et egnet sted cementfremstillingsprocessen.

Enkelte i faststoffet indeholdte komponenter, f.eks. tungmetaller, kan efter selektiv fraskillelse ud-5 føres adskilt fra de øvrige stoffer via en ledning 10.

Røggasserne forekommer, alt efter om og hvilke varmegenvindingsindretninger (spildvarmekedel, varmt-vandstilberedning, mølle) der er tilvejebragt, med en temperatur på fra 100 til 450°C. Deres støvindhold andrager 10 indtil 100 g/Nm^, når de ikke ledes over en mølle. I sidstnævnte tilfælde kan støvbelastningen andrage indtil 1000 g/Nm , og en forudgående støvfjernelse ved hjælp af elek-trofilter eller mekanisk fraskiller kan være hensigtsmæssig for at kunne begrænse faststofcirkulationen i fast-15 stofcirkulationssystemet til den for afsvovling optimale mængde. Eventuelt kan der i sådanne tilfælde ses helt eller delvis bort fra den særskilte tilsætning af adsorptionsmidler. Støvindholdet i røggassen reduceres i fast-stoffraskilleren til mindre end 50 mg/Nm^.

23 SO^-indhcldet i røggassen andrager alt efter rå- , “ o materialesammensætningen indtil 6000 mg/Nm . Det kan med fremgangsmåden ifølge opfindelsen sænkes til en værdi mindre end 50 mg/Nm^ i den rensede gas. De efter de lovmæssige forskrifter tilladelige mængder af SO~ ligger 3 ^ 25 for tiden i Tyskland på 400 mg/Nm og i Schweiz på 500 3 mg/Nm .

En yderligere fordel ved fremgangsmåden består i, at der til forbedring af økonomien i brændingsprocesserne også kan anvendes sådanne brændsler, som indehol-30 der tungmetaller inklusive skadelige stoffer af klasse I såsom cadmium, thallium, kviksølv og lignende metaller.

Disse skadelige stoffer bindes i hvirvellagsreaktoren overvejende til de særlig finkornede faststofpartikler og kan i en klasserende arbejdende faststoffraskiller, 35 f.eks. et flerefeltselektrofilter, fraskilles næsten fuldstændig adskilt fra de øvrige reststoffer og udsluses u-

O

5

DK 165736B

afhængigt af de til en cementfremstillingsproces tilbageførte reaktionsprodukter.

De på denne måde udslusede faststofpartikler har på den ene side en høj koncentration af skadelige stof-5 fer men udgør på den anden side kun en ringe mængde af de totalt forekommende reaktionsprodukter. De kan, for så vidt det ikke er skadeligt for produktet af den pågældende brændingsproces, tilbageføres til et egnet sted i produktfremstillingsprocessen, hvor de selv bindes sta-10 bilt og vanduopløseligt. Ved cementfremstillingen frem-byder det sig at iblande dem ved klinker- eller cementformalingen. Eventuelt kommer også en behandling med henblik på genvinding af de skadelige stoffer i metallisk eller anden anvendelig form i betragtning. Med frem-15 gangsmåden ifølge opfindelsen kan 90% af de nævnte skadelige stoffer fraskilles fra røggassen og bortskaffes miljøvenligt.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen blev forsøgsvis anvendt ved et cementfremstillingsanlæg. Sulfitind-20 holdet i råmaterialet androg 0,3 til 0,4% i forhold til vægten af råmaterialet, hvorved SO^-indholdet i den un-dersøgte røggasdelstrøm måltes til indtil 3600 mg/'Nm , når fremgangsmåder, ifølge opfindelsen ikke blev benyttet. Ved anvendelse af fremgangsmåden kunne SO,-indhol-25 det sænkes til værdier klart under 400 mg/Nm . Som adsorptionsmiddel anvendtes herved råmel, til hvilket der var iblandet kalkmel i en sådan mængde, at ca. 50% af det støkiometrisk nødvendige kalciumbehov hermed blev dækket.

30 35

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til tør fjernelse af skadelige stoffer fra røggasserne fra brændingsprocesser i silikatindustrien, kendetegnet ved, at røggasser- 5 ne i et af en hvirvellagsreaktor (1), en faststoffraskiller (2) og en tilbageføringsledning (3) dannet faststofcirkulationssystem ved 50 til 100°C bringes i kontakt med et adsorptionsmiddel i form af faststofpartikler, og at det fremkomne produkt tilføres en cementfrem-10 stillingsproces.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at røggasserne før indstrømning i faststofcirkulationssystemet afkøles til 50 til 100°C.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg- 15 net ved, at røggasserne i hvirvellagsreaktoren (1) ved indsprøjtning af vand afkøles til 50 til 100°C.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at der som faststof fraskiller (2) anvendes den i et brændingsanlæg sædvanligvis fore- 20 liggende slutstøvfraskiller.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at der som adsorptionsmiddel anvendes til fremstilling af cement brugte materialer såsom råmel, kalksten med mere end 90% CaCO^, brændt kalk, 25 kalkhydrat eller delvis kalcineret råmel.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at temperaturen i hvirvellagsreaktoren ved hjælp af indsprøjtning af vand og adsorptionsmiddeltilsætningen reguleres i afhængighed ind- 30 holdet af skadelige stoffer i den rensede gas.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at faststofferne fra skilles i en klasserende arbejdende faststoffraskiller, fortrinsvis et flerefeltselektrofilter, og at den finkor- 35 nede med tungmetaller, navnlig af klasse I, berigede faststofandel iblandes de færdige klinker ved en cementfremstilling eller tilføres en særskilt behandlingsproces.