EP1148930A1 - Verfahren zur verringerung der konzentration von pcdd und pcdf im abgasstrom einer sinteranlage und sinteranlage zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur verringerung der konzentration von pcdd und pcdf im abgasstrom einer sinteranlage und sinteranlage zur durchführung des verfahrens

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EP1148930A1
EP1148930A1 EP99962219A EP99962219A EP1148930A1 EP 1148930 A1 EP1148930 A1 EP 1148930A1 EP 99962219 A EP99962219 A EP 99962219A EP 99962219 A EP99962219 A EP 99962219A EP 1148930 A1 EP1148930 A1 EP 1148930A1
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EP
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filter
exhaust gas
sintering
additive
coarsening
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Reinhard Holste
Wolfgang SCHÜTTENHELM
Rüdiger WEMHÖNER
Klaus Kersting
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BBP Environment GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the concentration of PCDD and PCDF in the exhaust gas stream of a sintering plant, in particular iron ore sintering plant, in which the PCDD / PCDF initial concentration in the exhaust gas is reduced by adding an adsorbent and the loaded adsorbent together with the dust the sintering process is separated in a filter and returned to the sintering process.
  • PCDD is understood to mean polychlorinated dibenzo-dioxins and PCDF polychlorinated dibenzo-furans.
  • Electrofilters are usually used to clean the sintered exhaust gas from dust.
  • the electrical resistance of the sintered dust is at largest and therefore the dust most difficult to separate under these boundary conditions in the electrostatic filter.
  • S0 3 conditioning of the exhaust gas upstream of the electrostatic precipitator is carried out in some sintering plants.
  • the feedstock required for this in the form of pressure-liquefied S0 2 is expensive and, from the point of view of occupational safety, questionable because of its toxicity. S0 3 conditioning of the exhaust gas upstream of the electrostatic precipitator should therefore be avoided.
  • the dust separated from the sintered exhaust gas in the electrostatic filter essentially consists of iron oxide, potassium, sulfate, chloride, lead and carbon.
  • the content of Si0 2 and silicates and phosphates is extremely low.
  • the maximum temperature in the sinter bed which is built up from a fine ore fuel mixture, is determined by the melting temperature of the iron ore used and, depending on the ore, is between 1300 ° C and 1480 ° C. The maximum possible temperature is only in a small layer thickness of the sintered bed. In a first approximation, the maximum temperature zone on the sintered belt moves linearly over the length of the sintered belt from the surface of the bed on the sintered belt to the underside of the sintered bed.
  • alkali and heavy metal chlorides evaporate, mainly potassium chloride and lead chloride.
  • An integration of these substances in the sintered product does not take place because of the low Si0 2 - or silicate and phosphate content. Due to the steep temperature gradients across the height of the sintered layer, the vaporous alkali and heavy metal chlorides cool down quickly. This leads to the formation of a highly reactive salt melt, which, depending on the alkali content, binds S0 3 from the flue gas as sulfate. After the molten salt has solidified, mineral transformation occurs in some cases by gaseous HCI being expelled from the alkali and heavy metal chlorides through the stored sulfate.
  • the HCl released can then partly react to iron chloride or also partly catalytically react to the existing iron oxides and copper oxides of the sintered bed to form elemental chlorine.
  • the alkali and heavy metal chlorides are sulfated directly with the sulfur dioxide and the oxygen of the sintered exhaust gas in the gas phase at approx. 600 to 700 ° C. Elemental chlorine is released.
  • the SO 2 required for the reaction is typically contained in several hundred mg / m 3 .
  • the mechanism shown should be one of the main contributions to dioxin / furan formation in the sinter exhaust gases.
  • the chlorine formed during the processes described above in turn reacts with the S0 2 and water vapor contained in the exhaust gas to form HCl and S0 3 and makes the sulfates available for integration into the salt melt via this reaction path.
  • the alkali and heavy metal chlorides evaporate and condense several times until they are discharged from the bed with the sintered exhaust gas and separated in dust form in the electrostatic filter. From the electrostatic precipitator, they are fed back into the sintering process via the provided dust recirculation, ie a significant proportion of the dust separated in the electrostatic precipitator results from a circulation enrichment of potassium and lead.
  • a major sink for these substances has so far been the emission to the environment via the residual dust in the sintered exhaust gas after the electrostatic precipitator.
  • the electrostatic filter dust e.g. B. 20 to 30% of the dust separated in the filter as potassium and lead chloride.
  • This object is achieved in that the fine-grained or dust-like solids separated in the filter are subjected to a coarsening process together with at least one additive before being returned to the sintering process.
  • the coarse coarsening can be achieved by a process selected from the group of briquetting, press granulation, pelleting, extrusion.
  • an auxiliary liquid preferably water
  • at least one additive is preferably selected from the group: silicon dioxide, silicates, in particular calcium silicates, phosphates, in particular calcium phosphates, and mixtures thereof.
  • the aggregate should be able to form a liquid slag even at relatively low temperatures, preferably at a temperature lower than or equal to 1200 ° C., but at least at a temperature lower than the maximum temperature in the sintering bed.
  • the additive consists of clay minerals, in particular those clay minerals with a high Si0 2 - and / or high calcium silicate content. In this way, the absolute amount of aggregate can be kept low.
  • a mixture of clay minerals and phosphates preferably calcium phosphates, possibly with the addition of lime, is used as the additive.
  • a coarsening process may also be expedient for a coarsening process to add a substance to lower the melting temperature, preferably borax or a carbon-containing substance.
  • the additive when the additive is added to the solids separated in the filter, the additive is added in an amount of 10-50% by weight, preferably 20-30% by weight.
  • the additive also acts as an adsorbent, albeit with a lower effectiveness for the dioxins / furans compared to the activated coke, and thereby enables a higher purification of the sintered gas from dioxins and furans, so that the further reduction in PCDD- / PCDF concentration can be avoided by catalytic conversion.
  • the grain coarsening is carried out in such a way that it leads to a grain size which essentially corresponds to the grain size sought in the sintering process.
  • z. B pellets of about 2 to 10 mm in diameter and 5 - 30 mm in length, in particular 5 mm in diameter and 10 mm in length, and then fed to the sintering plant.
  • the returned grains or bodies are mixed uniformly into the sintering mixture via conveying and / or mixing devices which already exist for the sintered material.
  • the returned grains are introduced into the lower layer of the sintered bed, since the most favorable temperature conditions for the inclusion of the potassium and lead chlorides in the slag formed with the aid of the tensile impact material are given there.
  • an adsorbent selected from the group: activated coke, preferably hearth furnace coke, activated carbon, zeolites, aluminum oxide, silica gel, diatomaceous earth, clay, layered silicates, diatomaceous earth or mixtures thereof can be used as the adsorbent.
  • the invention is also directed to a sintering system with a sintering belt, an exhaust pipe, an adsorber connected in the exhaust pipe and a filter downstream of the adsorber, and a feedback device for returning solids separated in the filter to the sintering belt.
  • the return device has a device for coarsening the separated solids together with an additive.
  • Fig. 1 shows a system in which the aggregate is mixed with the solids separated from the filter
  • Fig. 2 shows a system in which the aggregate is fed to the exhaust gas stream upstream of the filter.
  • sintered material S in the form of a fine ore fuel mixture is fed to a sintering belt 1.
  • an ignition furnace 2 is assigned to the feed end of the sintering belt 1.
  • Air L is supplied to the top of the sintering belt and the exhaust gas A is collected below the belt in an exhaust pipe 3.
  • Activated coke AK is dosed as adsorbent from a storage silo 4 and mixed with the exhaust gas by a blowing device 5.
  • the adsorbent is loaded with the PCDD and PCDF from the exhaust gas in a reaction section 6 downstream of the blowing device 5 and separated from the exhaust gas in a subsequent electrostatic filter 7.
  • the cleaned exhaust gas is fed to a chimney 9 via a blower 8. If the PCDD and PCDF concentration behind electrostatic filter 7 is still above the legally prescribed values, a burner 10 for increasing the temperature and a downstream oxidation catalytic converter 11 can optionally be provided.
  • the solids F separated in the electrostatic filter 7 are fed to a dust silo 12. Furthermore, a silo 13 for aggregate Z is provided. Solids F and Z are metered out of the silos 12 and 13 into a mixer / extruder 14 fed for coarser coarsening. Water is fed to the mixer / extruder 14 as an auxiliary fluid for the coarsening process via line 15.
  • the grains or bodies K produced in the mixer / extruder 14 are guided to the feed side of the sintered belt by means of suitable conveying means and, together with the sintered material S, are fed to the belt.
  • the task can preferably not be carried out in admixture, but the grains K are first placed on the sintering belt according to FIG. 1 and then covered with the sintered material S so that they lie in a lower layer of the sintered bed come.
  • the additive (s) Z is added from a silo 13 ', from which the additive is blown into the entrained flow reaction path 6 upstream of the electrostatic filter 7 via a suitable blowing device 15 in the flow direction of the exhaust gas A behind the blowing device 5.
  • a suitable blowing device 15 in the flow direction of the exhaust gas A behind the blowing device 5.
  • the blowing device 15 'for the aggregate can also be in front of the blowing device 5 for the adsorbent AK.
  • the solids F could additionally be subjected to leaching in a leaching container 16 in order to increase the effectiveness of the process before the coarsening.
  • the leaching is preferably carried out with water supplied at 17, by slurrying the fine-grained solids F brought in by the electrostatic filter 7 in a ratio of 1 to 1.5 to 1 to 10, preferably 1 to 2, with water.
  • the readily water-soluble alkali chlorides, in particular potassium chloride are preferably converted into the liquid phase.
  • the chloride-depleted filter cake FK can be transferred to a correspondingly designed storage container 12 'and then mixed and extruded in the mixer / extruder 14 with the additive Z.
  • the chloride-containing liquid phase (waste water) originating from the solid / liquid separation 18 can either be fed via line 19 to another waste water stream present at the site of the installation (e.g. waste water from a blast furnace gas cleaning system) and further treated there or via a special one for this wastewater to be installed cleaning system. The cleaned, but still chloride-containing wastewater is discharged into a receiving water.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Verringerung der Konzentration von PCDD und PCDF im Abgasstrom einer Sinteranlage, insbesondere Eisenerz-Sinteranlage, bei der die PCDD-/PCDF-Anfangskonzentration im Abgas durch Zugabe eines Adsorptionsmittels (AK) adsorptiv verringert wird und das beladene Adsorptionsmittel zusammen mit dem Staub aus dem Sinterprozess in einem Filter (7) abgeschieden und in den Sinterprozess zurückgeführt wird, ist zur Verminderung der Feinstaubemission mit dem Sinterabgas nach dem Filter, vorgesehen, dass die im Filter abgeschiedenen feinkörnigen oder staubförmigen Feststoffe (F) vor Rückführung in den Sinterprozess (1) zusammen mit mindestens einem Zuschlagstoff (Z) einer Kornvergröberung (14) unterzogen werden. Der Zuschlagstoff wird vorzugsweise dem Abgasstrom vor dem Filter zugesetzt. Die Erfindung ist auch auf eine entsprechend gestaltete Sinteranlage gerichtet.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Verringerung der Konzentration von PCDD und PCDF im Abgasstrom einer Sinteranlage und Sinteranlage zur Durchführung des
Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Konzentration von PCDD und PCDF im Abgasstrom einer Sinteranlage, insbesondere Eisenerz- Sinteranlage, bei der die PCDD-/PCDF-Anfangskonzentration im Abgas durch Zugabe eines Adsorptionsmittels adsorptiv verringert wird und das beladene Adsorptionsmittel zusammen mit dem Staub aus dem Sinterprozess in einem Filter abgeschieden und in den Sinterprozess zurückgeführt wird.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden unter PCDD polychlorierte Dibenzo-Dioxine und unter PCDF polychlorierte Dibenzo- Furane verstanden.
Aus der DE 196 51 822 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei dem das beladene Adsorbens zusammen mit dem Staub aus dem Sinterprozess direkt in den Sinterprozess zurückgeführt wird. Mit der vorzugsweise als Flugstrom-Adsorptionsverfahren ausgestalteten adsorptiven Verringerung wird die PCDD-/PCDF-Anfangskonzentration auf 1/5 - 1/20 verringert. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die PCDD- und PCDF-Konzentration des durch die Adsorption vorgereinigten Abgases durch katalytische Umsetzung auf einen unter den gesetzlich vorgegebenen Grenzwert liegenden Wert gesenkt.
Üblicherweise werden zur Reinigung des Sinterabgases von Staub Elektrofilter eingesetzt. Im üblichen Temperaturbereich des Sinterabgases von 90 - 150°C, insbesondere 130°C, ist der elektrische Widerstand des Sinterstaubes am größten und daher der Staub unter diesen Randbedingungen im Elektrofilter am schwierigsten abzuscheiden. Zur Verbesserung der Staubabscheidung werden in einigen Sinteranlagen S03-Konditionierungen des Abgases vor Elektrofilter durchgeführt. Der hierzu erforderliche Einsatzstoff in Form von druckverflüssigtem S02 ist teuer und aus Sicht der Arbeitssicherheit wegen seiner Toxitität bedenklich. Eine S03-Konditionierung des Abgases vor Elektrofilter sollte daher vermieden werden.
Der im Elektrofilter aus dem Sinterabgas abgeschiedene Staub besteht im wesentlichen aus Eisenoxid, Kalium, Sulfat, Chlorid, Blei und Kohlenstoff. Der Gehalt an Si02 und Silicaten und Phosphaten ist äußerst gering. Die maximale Temperatur im Sinterbett, das aus einem Feinerz-Brennstoffgemisch aufgebaut wird, wird bestimmt durch die Schmelztemperatur des eingesetzten Eisenerzes und liegt je nach Erz zwischen 1300°C und 1480°C. Die maximal mögliche Temperatur herrscht dabei lediglich in einer geringen Schichtdicke des Sinterbettes. Die maximale Temperaturzone auf dem Sinterband wandert in erster Näherung linear über die Länge des Sinterbandes von der Oberfläche des Bettes auf dem Sinterband bis zur Unterseite des Sinterbettes. Bei diesen Temperaturen verdampfen Alkali- und Schwermetallchloride, und zwar vorwiegend Kaliumchlorid und Bleichlorid. Eine Einbindung dieser Stoffe in das Sinterprodukt findet wegen des geringen Si02 - bzw. Silicat- und Phosphatgehalts nicht statt. Aufgrund der steilen Temperaturgradienten über die Höhe der Sinterschicht kühlen sich die dampfförmigen Alkali- und Schwermetallchloride rasch ab. Hierbei kommt es zur Bildung einer hochreaktiven Salzschmelze, welche je nach Alkaligehalt S03 aus dem Rauchgas als Sulfat bindet. Nach dem Erstarren der Salzschmelze kommt es teilweise zu einer Mineralumwandlung, indem aus den Alkali- und Schwermetallchloriden HCI gasförmig durch das eingelagerte Sulfat ausgetrieben wird. Das freigesetzte HCI kann dann teilweise zu Eisenchlorid reagieren oder auch teilweise katalytisch an den vorhandenen Eisenoxiden und Kupferoxiden des Sinterbetts zu elementarem Chlor umgesetzt werden. Weiterhin kommt es bereits in der Gasphase bei ca. 600 bis 700 °C direkt zu einer Sulfatisierung der Alkali- und Schwermetallchloride mit dem Schwefeldioxid und dem Sauerstoff des Sinterabgases. Hierbei wird elementares Chlor freigesetzt. Das für die Reaktion erforderliche S02 ist typischerweise in mehreren Hundert mg/m3 enthalten. Der aufgezeigte Mechanismus dürfte einer der wesentlichen Beiträge zur Dioxin-/Furanbildung in den Sinterabgasen leisten. Das während der vorstehend beschriebenen Prozesse gebildete Chlor reagiert wiederum mit dem im Abgas enthaltenen S02 und Wasserdampf zu HCI und S03 und stellt über diesen Reaktionsweg die Sulfate für die Einbindung in die Salzschmelze zur Verfügung. Aufgrund der über die Länge des Sinterbandes von oben nach unten wandernden maximalen Temperaturzone kommt es mehrfach zur Verdampfung und Kondensation der Alkali- und Schwermetallchloride, bis diese mit dem Sinterabgas aus dem Siπterbett ausgetragen und staubförmig im Elektrofilter abgeschieden werden. Vom Elektrofilter werden sie über die vorgesehene Staubrückführung erneut dem Sinterprozess zugeführt, d. h. ein nennenswerter Anteil der im Elektrofilter abgeschiedenen Stäube resultiert aus einer Kreislaufanreicherung von Kalium und Blei. Eine wesentliche Senke für diese Stoffe war bisher die Emission an die Umgebung über den Reststaub im Sinterabgas nach dem Elektrofilter. Bei der Rückführung des Elektrofilterstaubes in den Sinterprozess lagen z. B. 20 bis 30 % der im Filter abgeschiedenen Stäube als Kalium- und Bleichlorid vor.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, bei dem die Feinstaubemission mit dem Sinterabgas nach dem Filter deutlich vermindert wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die im Filter abgeschiedenen feinkörnigen oder staubförmigen Feststoffe vor Rückführung in den Sinterprozess zusammen mit mindestens einem Zuschlagstoff einer Komvergröberung unterzogen werden.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung erfolgt eine Einbindung der für die Feinstaubanteile nach Filter ursächlichen Kalium- und Bleianteile in die mit dem Zuschlagstoff gebildete Schlacke. Eine S03 - Konditionierung ist nicht unbedingt erforderlich.
Die Komvergröberung kann erreicht werden durch ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe Brikettierung, Pressgranulierung, Pelletierung, Extrusion.
Gegebenfalls ist für die Komvergröberung neben dem Zuschlagstoff eine Hilfsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, erforderlich. Um eine besonders hohe Einbinderate der für die Feinstaubanteile verantwortlichen Verbindungen in die Schlacke zu erreichen, wird vorzugsweise mindestens ein Zuschlagstoff ausgewählt aus der Gruppe: Siliciumdioxid, Silicate, insbesondere Caiciumsilicate, Phosphate, insbesondere Calciumphosphate, und Mischungen hiervon eingesetzt.
Gleichzeitig sollte der Zuschlagstoff bereits bei relativ niedrigen Temperaturen eine flüssige Schlacke ausbilden können, vorzugsweise bei einer Temperatur kleiner oder gleich 1200°C, mindestens aber bei einer Temperatur, die kleiner ist als die maximale Temperatur im Sinterbett.
Im einfachsten und bevorzugten Falle besteht der Zuschlagstoff aus Tonmineralien, insbesondere solchen Tonmineralien mit einem hohen Si02 - und/oder hohem Calciumsilicatanteil. Auf diese Weise kann die absolute Menge an Zuschlagstoff gering gehalten werden.
Zur Verbesserung der Schlackeeinbindung und des Schlackeflusses kann es aber auch zweckmäßig sein, dass als Zuschlagstoff eine Mischung von Tonmineralien und Phosphaten, vorzugsweise Calciumphosphaten, eventuell unter Zumischung von Kalk eingesetzt wird.
Auch kann es zweckmäßig sein, dass bei der Komvergröberung noch ein Stoff zur Erniedrigung der Schmelztemperatur zugegeben wird, vorzugsweise Borax oder ein kohlenstoffhaltiger Stoff.
Es ist möglich, dass der Zuschlagstoff den im Filter abgeschiedenen Feststoffen zugesetzt wird.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dass bei Zugabe des Zuschlagstoffes zu den im Filter abgeschiedenen Feststoffen der Zuschlagstoff in einer Menge von 10-50 Gew.-%, vorzugsweise 20-30 Gew.-%, zugesetzt wird.
Da sich bei der Rückführung der im Filter abgeschiedenen und in ihrer Korngröße vergröberten Feststoffe in den Sinterprozess die Staubbeladung des Sinterabgases vor dem Filter verringert und damit auch die aus dem Abgas abgeschiedene Staubmenge, ist insbesondere bei der Zugabe von Aktivkoks als Adsorptionsmittel in die Dioxin-/Furan-Adsorptionsstrecke vor Filter die Koksmenge aus sicherheitstechnischen Gründen limitiert und damit auch geringer, als bei der unbehandelten Staubrückführung. Zur Erzielung einer maximalen Adsorption der Dioxine/Furane ist es aber erstrebenswert, möglichst viel Aktivkoks dem Abgas zuzusetzen. Daher wird in besonderer Weise bevorzugt, den Zuschlagstoff dem Abgasstrom vor oder nach Zugabe des Adsorptionsmittels vor dem Filter zuzugeben. Hierdurch wird der Inertanteil erhöht und die Aktivkoksmenge kann ohne sicherheitstechnische Bedenken maximiert werden. (Das Mengenverhältnis von Zuschlagstoff zu den abgeschiedenen Nicht-Zuschlagstoffen sollte den vorstehend angegebenen Gewichtsbereichen im wesentlichen entsprechen). Gleichzeitig wirkt auch der Zuschlagstoff als Adsorbens, wenn auch mit einer verglichen mit dem Aktivkoks geringeren Wirksamkeit für die Dioxine/Furane und ermöglicht dadurch eine höhere Abreinigung des Sintergases von Dioxinen und Furanen, so dass gegebenenfalls die beim Stand der Technik vorgesehene weitere Absenkung der PCDD-/PCDF-Konzentration durch katalytische Umsetzung vermieden werden kann.
Die Komvergröberung wird so geführt, dass sie zu einer Korngröße führt, die der im Sinterprozess angestrebten Korngröße im wesentlichen entspricht. Bei Verwendung einer Extrusionsanlage mit Misch- und Knetextender, bei der die Mischung aus abgeschiedenen Feststoffen und Zuschlagstoff über eine Auspressmatritze ausgestoßen wird, werden z. B. Pellets von ca. 2 bis 10 mm Durchmesser und 5 - 30 mm Länge, insbesondere 5 mm Durchmesser und 10 mm Länge ausgeformt und danach der Sinteranlage zugeführt.
Bei der Rückführung ist es möglich, dass die rückgeführten Körner bzw. Körper gleichmäßig in die Sintermischsung über bereits für das Sintergut existierende Förder- und/oder Mischeinrichtungen eingemischt werden. Es wird aber bevorzugt, dass die rückgeführten Körner in die untere Schicht des Sinterbettes eingebracht werden, da dort die günstigsten Temperaturtbedingungen für die Einbindung der Kalium- und Bleichloride in die mit Hilfe des Zugschlagstoffs gebildete Schlacke gegeben sind.
Wie beim Stand der Technik kann als Adsorbens ein Adsorbens ausgewählt aus der Gruppe: Aktivkoks, vorzugsweise Herdofenkoks, Aktivkohle, Zeolithe, Aluminiumoxid, Kieselgel, Kieselgur, Ton, Schichtsilicate, Diatomeenerde oder Mischungen hiervon eingesetzt werden. Schließlich richtet sich die Erfindung auch auf eine Sinteranlage mit einem Sinterband, einer Abgasleitung, einem in der Abgasleitung eingeschalteten Adsorber und einem dem Adsorber nachgeschalteten Filter und einer Rückführeinrichtung für die Rückführung von im Filter abgeschiedenen Feststoffen auf das Sinterband.
Bei dieser Sinteranlage ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rückführeinrichtung eine Einrichtung zur Komvergröberung der abgeschiedenen Feststoffe zusammen mit einem Zuschlagstoff aufweist.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Anlage, bei der der Zuschlagstoff den aus dem Filter abgeschiedenen Feststoffen zugemischt wird, und
Fig. 2 eine Anlage, bei der der Zuschlagstoff dem Abgasstrom vor Filter zugeführt wird.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Anlage wird einem Sinterband 1 Sintergut S in Form einer Feinerz-Brennstoffmischung zugeführt. Zum Anfahren des Sinterprozesses ist ein Zündofen 2 dem Aufgabeende des Sinterbandes 1 zugeordnet. Der Oberseite des Sinterbandes wird Luft L zugeführt und das Abgas A wird unterhalb des Bandes in einer Abgasleitung 3 gesammelt. Aus einem Vorratssilo 4 wird Aktivkoks AK als Adsorbens dosiert durch eine Einblaseinrichtung 5 mit dem Abgas vermischt. In einer der Einblaseinrichtung 5 nachgeschalteten Reaktionsstrecke 6 wird das Adsorbens mit dem PCDD und PCDF aus dem Abgas beladen und in einem nachfolgenden Elektrofilter 7 aus dem Abgas abgeschieden. Das gereinigte Abgas wird über ein Gebläse 8 einem Kamin 9 zugeführt. Falls die PCDD- und PCDF-Konzentration hinter Elektrofilter 7 noch oberhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Werte liegt, können optional ein Brenner 10 zur Temperaturerhöhung und ein nachgeschalteter Oxidationskatalysator 1 1 vorgesehen sein.
Die im Elektrofilter 7 abgeschiedenen Feststoffe F werden einem Staubsilo 12 zugeführt. Weiterhin ist ein Silo 13 für Zuschlagstoff Z vorgesehen. Aus den Silos 12 und 13 werden dosiert Feststoffe F und Z einem Mischer/Extruder 14 zur Komvergröberung zugeführt. Dem Mischer/Extruder 14 wird als Hilfsfluid für die Komvergröberung Wasser über Leitung 15 zugeleitet.
Die im Mischer/Extruder 14 erzeugten Körner bzw. Körper K werden auf die Aufgabeseite des Sinterbandes über geeignete Fördermittel geführt und zusammen mit dem Sintergut S dem Band aufgegeben.
Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt, kann in bevorzugter Weise die Aufgabe nicht in Zumischung erfolgen, sondern die Körner K werden gemäß Fig. 1 zunächst auf das Sinterband aufgelegt und dann mit dem Sintergut S überschüttet, so dass sie in einer unteren Schicht des Sinterbettes zu liegen kommen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erfolgt die Zugabe des oder der Zuschlagstoffe Z von einem Silo 13', aus dem der Zuschlagstoff über eine geeignete Einblaseinrichtung 15 in Strömungsrichtung des Abgases A hinter der Einblaseinrichtung 5 in die Flugstromreaktionsstrecke 6 vor dem Elektrofilter 7 eingeblasen wird. In der Fig. 2 ist auch angedeutet, dass die Einblaseinrichtung 15' für den Zuschlagstoff auch vor der Einblaseinrichtung 5 für das Adsorbens AK liegen kann.
In der Beschreibungseinleitung wurde bereits erläutert, dass bei der Verfahrensführung gemäß Fig. 2 durch das Einblasen des oder der Zuschlagstoffe in die Flugstromreaktionsstrecke der Inertanteil in der Flugstromstrecke 6 und im E-Filter 7 erhöht wird, wodurch die für die Abscheidung von PCDD und PCDF erforderliche Adsorbensmenge, insbesondere Aktivkoksmenge, erhöht werden kann. Insbesondere bei der Verfahrensführung nach Fig. 2 kann davon ausgegangen werden, dass eine Oxidationskatalyse nach E-Filter nicht mehr unbedingt erforderlich ist.
In Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 sind Anlagen beschrieben, bei denen die adsorptive Verringerung des Gehalts an PCDD und PCDF in einer Flugstromreaktionsstrecke 6 erfolgt. Unter Umständen ist es auch denkbar, anstelle einer Flugstromreaktionsstrecke ein Reaktionsbett vorzusehen. Es werden dann Bettmaterial und Material aus dem Filter und Zuschlagstoff und Wasser der Einrichtung zur Komvergröberung zugeführt. Auch ist es unter 00/33947
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Umständen denkbar, anstelle eines Elektrofilters einen Heißgasgewebefilter einzusetzen.
Bei den beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 könnten die Feststoffe F, wie in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt, zur Steigerung der Effektivität des Verfahrens vor der Komvergröberung noch zusätzlich einer Auslaugung in einem Auslaugbehälter 16 unterzogen werden. Die Laugung wird bevorzugt mit bei 17 zugeführtem Wasser durchgeführt, indem die vom Elektrofilter 7 herangeführten feinkörnigen Feststoffe F im Verhältnis 1 zu 1 ,5 bis 1 zu 10, bevorzugt 1 zu 2, mit Wasser aufgeschlämmt werden. Hierbei werden bevorzugt die gut wasserlöslichen Alkalichloride, insbesondere Kaliumchlorid, in die flüssige Phase überführt. Nach einer der Laugung 16 nachgeschalteten Fest-/Flüssig-Trennung 18, die z. B. als Vakuumbandfilter ausgebildet sein kann, kann der chloridabgereicherte Filterkuchen FK in einen entsprechend gestalteten Vorratsbehälter 12' überführt und dann in dem Mischer/Extruder 14 mit dem Zuschlagstoff Z vermischt und extrudiert werden. Die aus der Fest- /Flüssig-Trennung 18 stammende chloridhaltige flüssige Phase (Abwasser) kann über Leitung 19 entweder einem anderen am Standort der Anlage vorhandenen Abwasserstrom (z. B. Abwasser aus einer Hochofengasreinigung) zugeführt und dort weiter behandelt werden oder über eine spezielle für dieses Abwasser zu errichtende Reinigungsanlage zugeführt werden. Das gereinigte, aber nach wie vor chloridhaltige Abwasser wird in einen Vorfluter abgeleitet.
(Hierzu 2 Blatt Zeichnungen)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verringerung der Konzentration von PCDD und PCDF im Abgasstrom einer Sinteranlage, insbesondere Eisenerz-Sinteranlage, bei der die PCDD-/PCDF-Anfangskonzentration im Abgas durch Zugabe eines Adsorptionsmittels adsorptiv verringert wird und das beladene Adsorptionsmittel zusammen mit dem Staub aus dem Sinterprozess in einem Filter abgeschieden und in den Sinterprozess zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die im Filter abgeschiedenen feinkörnigen oder staubförmigen Feststoffe vor Rückführung in den Sinterprozess zusammen mit mindestens einem Zuschlagstoff einer Komvergröberung unterzogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Komvergröberung ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe: Brikettierung, Pressgranulieruπg, Pelletierung, Extrusion eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Komvergröberung neben dem Zuschlagstoff eine Hilfsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, eingesetzt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zuschlagstoff ausgewählt aus der Gruppe: Siliciumdioxid, Silcate, insbesondere Caiciumsilicate, Phosphate, insbesondere Calciumphosphate, und Mischungen hiervon eingesetzt werden.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zuschlagstoff Tonmineralien, insbesondere solche Tonmineralien mit einem hohen Si02- und/oder hohen Calciumsilicatanteil, eingesetzt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Zuschlagstoff eine Mischung von Tonmineralien und Phosphaten, vorzugsweise Caiciumphospaten, eventuell unter Zumischung von Kalk eingesetzt wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Komvergröberung noch ein Stoff zur Erniedrigung der Schmelztemperatur zugegeben wird, vorzugsweise Borax oder ein kohlenstoffhaltiger Stoff.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff den im Filter abgeschiedenen Feststoffen zugesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zugabe des Zuschlagstoffes zu den im Filter abgeschiedenen Feststoffen bezogen auf die Menge der im Filter abgeschiedenen Feststoffe der Zuschlagstoff in einer Menge von 10-50 Gew.-%, vorzugsweise 20 - 30 Gew.-%, zugesetzt wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff dem Abgasstrom vor oder nach Zugabe des Adsorptionsmittels vor dem Filter zugegeben wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Komvergröberung so geführt wird, dass sie zu einer Korngröße führt, die der im Sinterprozess angestrebten Korngröße im wesentlichen entspricht.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die rückgeführten Körner bzw. Körper gleichmäßig in die Sintermischung über Förder- und/oder Mischungeinrichtungen für das Sintergut eingemischt werden.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die rückgeführten Körner in die untere Schicht des Sinterbetts eingebracht werden.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adsorbens ausgewählt aus der Gruppe: Aktivkoks, vorzugsweise Herdofenkoks, Aktivkohle, Zeolithe, Aluminiumoxid, Kieselgel, Kieselgur, Schichtsilicate, Diatomeenerde oder Mischungen hiervon eingesetzt werden.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Filter austretende Abgas zur weiteren Absenkung der PCDD - und PCDF - Konzentration über einen Katalysator zur katalytischen Umsetzung von PCDD- und PCDF geführt wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die adsorptive Verringerung im Flugstrom-Verfahren oder im Bett- Verfahren durchgeführt wird.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Filter ein Elektrofilter oder ein Heißgewebefilter eingesetzt wird.
18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die im Filter abgeschiedenen feinkörnigen oder staubförmigen Feststoffe vor der Komvergröberung einer Auslaugung unterzogen werden.
19. Sinteranlage mit einem Sinterband (1), einer Abgasleitung (3), einem in der Abgasleitung eingeschalteten Adsorber (5; AK) und einem dem Adsorber (5) nachgeschalteten Filter (7) und einer Rückführeinrichtung für die Rückführung von im Filter abgeschiedenen Feststoffen auf das Sinterband (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführeinrichtung eine Einrichtung (14) zur Komvergröberung der abgeschiedenen Feststoffe (F) zusammen mit einem Zuschlagstoff (Z) aufweist.
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