EP1866059A1 - Use of an ammonia-releasing residue - Google Patents
Use of an ammonia-releasing residueInfo
- Publication number
- EP1866059A1 EP1866059A1 EP06710535A EP06710535A EP1866059A1 EP 1866059 A1 EP1866059 A1 EP 1866059A1 EP 06710535 A EP06710535 A EP 06710535A EP 06710535 A EP06710535 A EP 06710535A EP 1866059 A1 EP1866059 A1 EP 1866059A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- ammonia
- residue
- use according
- releasing
- denitrification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
- C04B7/42—Active ingredients added before, or during, the burning process
- C04B7/421—Inorganic materials
- C04B7/425—Acids or salts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/608—Sulfates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0233—Other waste gases from cement factories
Definitions
- the present invention relates to the use of an ammonia-releasing residue for denitrification of combustion gases according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing cement according to the preamble of claim 11.
- Nitrogen oxides are reduced to molecular nitrogen, NH 3 is generally used as a reducing agent for oxygen uptake.
- the denitrification mechanism can be described for both process principles by the following reaction equations:
- SCR selective catalytic reduction
- the flue gas is passed over ceramic fixed bed catalysts based on titanium oxide with additions of vanadium pentoxide, tungsten and other metals and added to the reduction of ammonia.
- the catalyst causes the reduction, which normally proceeds optimally in the temperature range of 900-HOO 0 C, to proceed even at lower temperatures (preferably 300-400 ° C).
- urea solution or ammonia water are usually added at temperatures of 900-1100 ° C the hot flue gases injected.
- the water in the solution evaporates, and the reducing agent reacts with the nitrogen oxides to form water vapor and nitrogen, as in the SCR.
- DE 197 52 600 A1 describes a process for the production of Portland cement, Portlandkompositzen and blast furnace cements in a rotary kiln, in which a designated Oxiton residue, which is obtained from the processing of salt slag from the aluminum production, for NO x reduction with the hot meal on the exhaust gas side Rotary kiln end is abandoned.
- the residue, referred to as oxitone is 67% alumina, which according to this document is an ammonia carrier.
- the present invention sets itself the task of a cost-effective and ecologically advantageous uses of ammonia-releasing residues and a To provide cost effective and ecologically advantageous method of cement production.
- FIG. 3 shows a diagram of a combustion plant for cement production in which the ammonia-releasing residue according to an embodiment of the invention is used.
- the invention is based on the finding that residues from desulfurization processes, in particular from flue gas desulphurization processes (such as the Walther process or similar processes), which hitherto usually had to be disposed of in a complicated manner, are used as denitrogenizers in conventional processes for denitrifying exhaust gases can be used.
- Desulfurization processes in the context of the present invention should also be understood as meaning sulfur decomposition processes in which ammonium sulfate or a mixture of ammonium sulfate and ammonium hydrogen sulfate is obtained as residue.
- the production of pesticides may be mentioned in which arise as by-product Ammonsulfatitesen.
- tribasic copper sulphate [CuSO 4 .3Cu (OH) 2 ] is added by addition of ammonia [NH 3 ] manufactured, which represents the active ingredient in the pesticide.
- the ammonia reacts with a portion of the sulfur from the copper vitriol to ammonium sulfate [(NH 4 ) 2SO 4 ], since the copper vitriol must be desulfurized in order to produce tribasic copper sulfate can. It falls while a 10-15% ammonium sulfate solution, which can be used according to the invention alternatively as a reducing agent for nitrogen oxides in eg cement plants as an alternative to the fertilizer industry.
- the residue from flue gas desulphurisation plants which is used according to preferred embodiments of the present invention, mainly comprises ammonium sulphate or a mixture of ammonium sulphate and ammonium hydrogen sulphate. Typical contents of ammonia in this residue are from 12 to 24% by weight. At elevated temperatures, ammonia is liberated from this residue.
- This residue is classified as hazardous waste and must therefore be disposed of consuming. Only if a costly removal of fly ash is carried out in the desulfurization, the correspondingly cleaner residue may optionally be used as fertilizer.
- the residue used according to the invention is derived from a desulphurization process within the scope of mineral oil processing.
- Such residuals contain - especially if no fly ash removal is carried out - larger amounts of vanadium, which is known from the literature as a catalyst for denitrification reactions.
- Table 1 gives an example of such a residue from a desulfurization process which is successfully used in the denitrification of combustion exhaust gases, in particular in cement production.
- 130 mg of desulphurisation residue are first weighed into a sample container and placed in the oven. Subsequently, the sample is heated in the test facility at a heating rate of 20 ° C / min up to 1000 0 C. During the heating program, the mass decrease of the sample is recorded continuously. The resulting exhaust gas is sucked in succession over two washing bottles filled with dilute sulfuric acid in order to detect the ammonia liberated during the thermal decomposition. The ammonia concentration in the wash solution is then determined photometrically.
- FIG. 1 comparatively shows the result of the thermogravimetric analysis of pure ammonium sulfate.
- the ammonia-releasing residue in particular a residue from a desulfurization in the context of mineral oil processing, as disclosed in a preferred embodiment in Table 1, in that temperature zone of the combustion furnace, in which the flue gases has a temperature of 250 -400 0 C, so the relatively high vanadium content of the residue acts as a catalyst for denitrification.
- the reason for this is the oxidation of the Vanadium compounds in this temperature range in the presence of oxygen to vanadium pentoxide.
- the vanadium content of these residues is between 0.1 and 9 wt .-%, more preferably it is around 2 wt .-%.
- the vanadium is emitted as a low volatile oxide not via the exhaust path, but embedded in the dust and can be deposited and, for example, incorporated into the cement as part of a cement production process.
- a carbon content of between 0.5 and 10% by weight, preferably between 3 and 6% by weight, of the residue used according to the invention also has an effect.
- the carbon contained on the one hand brings energy into the system through combustion to CO or later to CO 2 , and on the other hand, the resulting CO also acts as a reducing agent for nitrogen oxides.
- ammonia-releasing residue used according to the invention may be in the form of an aqueous solution, as a suspension or as a solid, e.g. be used in the form of pellets.
- a first ammonia-releasing residue is mixed with another ammonia donor, e.g. Urea or photo-water used.
- ammonia-donating substance may preferably again be a residue, for example as described above from agrochemistry, from the chemical industry or metallurgical industry or a freshly purchased denitrification agent.
- the residue used according to the invention is preferably used for denitrification of combustion exhaust gases from caloric combustion plants or firing plants of the building materials industry, in particular a plant for the production of cement.
- the ammonia-releasing residue can be injected in a manner known per se in the form of an aqueous solution, a suspension or as a solid, and optionally in admixture with other denitrification, in the 750-HOO 0 C hot flue gases.
- CaSO 4 is usually added to all standard cements for solidification control in an amount adjusted to the fineness.
- ammonium sulfate resulting from the use of the ammonia according to the invention, it is now also possible to reduce the amount of natural gypsum to be added. This not only costs for natural gypsum, but also the costs for the preparation of the same can be saved.
- burnt lime which is obtained during the cement production process, can thus be used for SO 2 incorporation.
- the NH 3 not yet reacted in the high-temperature zone can, according to one embodiment of the process according to the invention, be used in a subsequent catalytic system for further denitrification.
- the catalyst may be a high-bed fixed-bed catalyst or a fine-grained catalyst added to the exhaust gas.
- SNCR non-catalytic stage
- the residue used according to the invention is introduced into the catalytic zone of the denitrification process (ie at 300-400.degree. C.).
- the raw materials are ground in a raw meal mill.
- the raw meal is then preheated over several cyclone stages in countercurrent to the exhaust gas flow. It is also possible to use grate or shaft preheaters.
- the use according to the invention of the desulfurization residue is possible in all types of plant.
- the raw meal R passes through a cyclone preheating 1, 2, 3, 4 to a rotary tube 6 and passes through a calcining zone in which the deacidification of the calcium carbonate contained in the raw meal R takes place.
- a bunker for the storage of desulfurization residue for this purpose - not shown in the figure - a bunker for the storage of desulfurization residue, a stirred tank for preparing the solution and a nozzle for introducing the solution into the riser shaft 5 required.
- the ammonia component of the desulfurization residue R is released and mixed with the coming of a main burner 7 exhaust gas.
- the addition of a 40 percent solution, prepared from 40 wt .-% desulfurization residue with the composition given in Table 1 and 60 wt .-% of water has proven to be advantageous in experiments.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
The invention relates to the use of an ammonia-releasing residue from a desulphurisation method for the denitrification of combustion exhaust gases and a method for production of cements, whereby said residues are used to denitrify the combustion exhaust gases. The ammonia-releasing residue is preferably obtained from a desulphurisation method in mineral oil processing and is used in a method for production of cement.
Description
Verwendung eines Ammoniak abgebenden Reststoffes Use of an ammonia-releasing residue
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Ammoniak abgebenden Reststoffes zur Entstickung von Verbrennungsabgasen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung von Zement gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 11.The present invention relates to the use of an ammonia-releasing residue for denitrification of combustion gases according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing cement according to the preamble of claim 11.
Es ist bekannt, bei den Sekundärmaßnahmen zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus Abgasen grundsätzlich zwei Verfahrensprinzipien anzuwenden:It is known to apply two principle principles in the secondary measures for the removal of nitrogen oxides from exhaust gases:
Dabei wird zwischen der nicht katalytischen und der katalytischen Reduktion unterschieden. Stickoxide (NOx) werden zu molekularem Stickstoff reduziert, wobei im allgemeinen NH3 als Reduktionsmittel zur Sauerstoffaufnahme eingesetzt wird. Der Entstickungsmechanismus kann für beide Verfahrensprinzipien durch folgende Reaktionsgleichungen beschrieben werden:A distinction is made between non-catalytic and catalytic reduction. Nitrogen oxides (NO x ) are reduced to molecular nitrogen, NH 3 is generally used as a reducing agent for oxygen uptake. The denitrification mechanism can be described for both process principles by the following reaction equations:
4 NO + O2 + 4 NH3 → 4 N2 + 6 H2O 2 NO2 + O2 + 4 NH3 → 3 N2 + 6 H2O4 NO + O 2 + 4 NH 3 → 4N 2 + 6H 2 O 2 NO 2 + O 2 + 4 NH 3 → 3N 2 + 6H 2 O
Bei großen Feuerungsanlagen ist die selektive katalytische Reduktion (SCR) das am häufigsten eingesetzte Verfahren zur Verringerung von Stickstoffoxid-Emissionen. Dabei erfolgt eine Trennung des NOx in der Gasphase, wie durch die obigen Reaktionsgleichungen beschrieben, durch katalytische Reduktion in Stickstoff und Wasserdampf. Zur Entstickung wird das Rauchgas über Keramik-Festbettkatalysatoren, basierend auf Titanoxid mit Zusätzen von Vanadiumpentoxid, Wolfram und anderen Metallen geleitet und zur Reduktion Ammoniak hinzugefügt. Der Katalysator bewirkt, dass die Reduktion, welche normalerweise im Temperaturbereich von 900-HOO0C optimal abläuft, auch bei niedrigeren Temperaturen (vorzugsweise 300-400°C) ablaufen kann.For large combustion plants, selective catalytic reduction (SCR) is the most commonly used method of reducing nitrogen oxide emissions. In this case, there is a separation of the NO x in the gas phase, as described by the above reaction equations, by catalytic reduction in nitrogen and water vapor. For denitrification, the flue gas is passed over ceramic fixed bed catalysts based on titanium oxide with additions of vanadium pentoxide, tungsten and other metals and added to the reduction of ammonia. The catalyst causes the reduction, which normally proceeds optimally in the temperature range of 900-HOO 0 C, to proceed even at lower temperatures (preferably 300-400 ° C).
Beim alternativen Verfahren, der selektiven nicht katalytischen Reduktion (SNCR) werden üblicherweise bei Temperaturen von 900-1100°C Harnstofflösung oder Ammoniakwasser in
die heißen Rauchgase eingedüst. Das Wasser in der Lösung verdampft, und das Reduktionsmittel reagiert wie bei der SCR mit den Stickstoffoxiden zu Wasserdampf und Stickstoff.In the alternative method of selective non-catalytic reduction (SNCR), urea solution or ammonia water are usually added at temperatures of 900-1100 ° C the hot flue gases injected. The water in the solution evaporates, and the reducing agent reacts with the nitrogen oxides to form water vapor and nitrogen, as in the SCR.
Aus der EP 0 622 108 Bl ist ein Verfahren zur Entstickung der bei der Herstellung von Zement anfallenden Abgase bekannt, bei welchem den Abgasen nach Verlassen des Drehrohrofens bei einer Temperatur von 750-950°C Ammoniak zugegeben wird, und bei dem die Abgase bei einer Temperatur von 300 bis 400°C mit einem pulverförmig in den Abgasstrom eingebrachten Katalysator, bestehend aus Eisensulfat oder einer Mischung aus Eisensulfat und Mangansulfat, in Kontakt gebracht wird. Das Verfahren arbeitet mit einem Entstickungsgrad von 75-95% und verhindert den NH3-Schlupf zuverlässig.From EP 0 622 108 Bl a method for denitrification of the resulting in the production of cement exhaust gases is known in which the exhaust gases after leaving the rotary kiln at a temperature of 750-950 ° C ammonia is added, and in which the exhaust gases in a Temperature of 300 to 400 ° C is brought into contact with a pulverulent introduced into the exhaust gas stream catalyst consisting of iron sulfate or a mixture of iron sulfate and manganese sulfate. The process operates with a degree of denitration of 75-95% and prevents the NH 3 slip reliable.
Aus der DE 100 11 327 Al sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur katalytischen Behandlung von Schwefel- und Stickoxide enthaltenden staub- und sauerstoffhaltigen Abgasen eines Zementdrehrohrofens bekannt. Als Reduktionsmittel kann unter anderem reines Ammonsulfat eingesetzt werden. Aus Kostengründen kommt reines Ammonsulfat, das wesentlich teurer ist als zum Beispiel Harnstoff ,bei der Zementherstellung jedoch nicht zum Einsatz.Berücksichtigt man noch, dass Harnstoff etwa 46% Stickstoff und Ammoniumsulfat etwa 21% Stickstoff enthält, so wird der effektive Preisunterschied pro kg Stickstoff noch deutlicher.From DE 100 11 327 Al a method and apparatus for the catalytic treatment of sulfur and nitrogen oxides containing dust and oxygen-containing exhaust gases of a cement rotary kiln are known. As a reducing agent, pure ammonium sulfate can be used inter alia. For cost reasons, pure ammonium sulfate, which is much more expensive than urea for example, is not used in cement production. Taking into account that urea contains about 46% nitrogen and ammonium sulfate about 21% nitrogen, the effective price difference per kg nitrogen still remains more clear.
In der DE 43 09 510 Al wird ein Verfahren zur Schwefelsäureproduktion beschrieben. Dieses Dokument stellt eine Verwertungsmöglichkeit für Ammonsulfat aus der Rauchgasreinigung vor.In DE 43 09 510 Al a process for the production of sulfuric acid is described. This document presents a possibility of utilization of ammonium sulphate from flue gas cleaning.
Aus der DE 41 23 155 Al ist ein Verfahren bekannt, welches nicht umgesetzten Ammoniak und gebildetes Ammonsulfat aus dem Rauchgas mit Hilfe eines Nasswäschers zurückgewinnt. In einer Reaktions-Kristallisationsstufe wird Ammonsulfat durch Zugabe von gebranntem Kalk zu Gips und Ammoniak umgesetzt. Der gewonnene Ammoniak wird wieder zur Entstickung und Entschwefelung eingesetzt. In diesem Verfahren wird somit SO2 zunächst in Form von Ammonsulfat gebunden und schließlich in Form von Gips aus dem Verfahren ausgeschleust.
Die DE 197 52 600 Al beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Portlandzement, Portlandkompositzementen und Hochofenzementen in einem Drehrohrofen, in welchem ein als Oxiton bezeichneter Rückstand, der aus der Aufarbeitung von Salzschlacke aus der Aluminiumherstellung anfällt, zur NOx-Reduktion mit dem Heißmehl am abgasseitigen Drehrohrofenende aufgegeben wird. Der als Oxiton bezeichnete Rückstand besteht zu 67% aus Aluminiumoxid, welches gemäß diesem Dokument ein Ammoniakträger ist. Die in der DE 197 52 600 Al veröffentlichte detaillierte Analyses eines Oxitrons listet zwar keinen Stickstoffanteil auf, aber es wird ausgeführt, dass ein Wert von 5g NH4 pro kg Aluminiumoxid rechnerisch ermittelt wurde. Der Lehre der DE 197 52 600 Al ist klar zu entnehmen, dass eine Oxitron-Zugabe im Niedertemperaturbereich von unter 500 0C zu schädlichen Ammoniak-Emmissionen führt und die gewünschte nichtkatalytische NOχ Reduktion nur durch Zugabe am abgasseitigen Ofenende bei Temperaturen von 800 bis 1200 0C erreicht wird. Es wird beschrieben, dass eine Emmissionsminderung von 0,2 bis 0.3 g (NO2) pro Kubikmeter in Vorversuchen ermittelt wurde. Da der Ammoniakgehalt von Oxiton nur sehr gering ist und da Oxitronzugabe zur Entstickung durch den negativen Effekte eines zunehmenden Anteils von AI-Trägern im Rohmehl eng begrenzt ist, ist ein geregelter Einsatz von Oxitron zur Entstickung in einer Anlage zur Zementherstellung nur sehr selektiv möglich. Die DE 197 52 600 Al offenbart bereits, dass es bei Anteilen von mehr als 3 Gew.-% AI-Trägern im Rohmehl zu Verlusten in der Endfestigkeit kommt, so dass bei Rohmehlen mit einem ausreichenden Aluminiumgehalt der negative Einfluß des Oxitron-Rückstandes auf die Klinkerzusammensetzung die Zugabe einer zur Entstickung wirksamen Menge nicht erlauben würde. .From DE 41 23 155 Al a method is known which recovers unreacted ammonia and ammonium sulfate formed from the flue gas with the aid of a wet scrubber. In a reaction crystallization step, ammonium sulfate is converted to gypsum and ammonia by adding quicklime. The recovered ammonia is used again for denitrification and desulfurization. In this process SO 2 is thus initially bound in the form of ammonium sulfate and finally discharged from the process in the form of gypsum. DE 197 52 600 A1 describes a process for the production of Portland cement, Portlandkompositzen and blast furnace cements in a rotary kiln, in which a designated Oxiton residue, which is obtained from the processing of salt slag from the aluminum production, for NO x reduction with the hot meal on the exhaust gas side Rotary kiln end is abandoned. The residue, referred to as oxitone, is 67% alumina, which according to this document is an ammonia carrier. Although the detailed analysis of an oxitrone published in DE 197 52 600 A1 does not list any nitrogen content, it is stated that a value of 5 g NH 4 per kg aluminum oxide was determined by calculation. The teaching of DE 197 52 600 Al can be clearly seen that an Oxitron addition in the low temperature range of below 500 0 C leads to harmful ammonia emissions and the desired non-catalytic NOχ reduction only by adding to the exhaust side furnace end at temperatures of 800 to 1200 0 C is reached. It is described that an emission reduction of 0.2 to 0.3 g (NO 2 ) per cubic meter was determined in preliminary tests. Since the ammonia content of oxone is very low and since oxitron addition to the denitrification is limited by the negative effects of an increasing proportion of Al carriers in the raw meal, a controlled use of Oxitron for denitrification in a plant for cement production is only very selectively possible. DE 197 52 600 Al already discloses that at levels of more than 3 wt .-% Al carriers in the raw meal losses in ultimate strength, so that in raw meals with a sufficient aluminum content of the negative influence of Oxitron residue on the Clinker composition would not allow the addition of an amount effective for denitrification. ,
Um eine ausreichende Entstickung zu erreichen muss bei der Anwendung des Verfahrens aus der DE 197 52 600 Al in vielen Fällen - wie auch in den herkömmlichen Verfahren zur Entstickung von Abgasen - zumeist Reinsubstanzen als Entstickungsmittel zugekauft werden, was sich auf die Kosten der Verfahren negativ auswirkt.In order to achieve sufficient denitrification must in the application of the method of DE 197 52 600 Al in many cases - as well as in the conventional method for denitrification of exhaust gases - usually pure substances are purchased as denitrogenization, which has a negative effect on the cost of the process ,
Die vorliegende Erfindung stellt sich demgegenüber zur Aufgabe eine kostengünstige und ökologisch vorteilhafte Verwendungen von Ammoniak abgebenden Reststoffen und ein
kostengünstiges und ökologisch vorteilhaftes Verfahren zur Zementherstellung zur Verfügung zu stellen.In contrast, the present invention sets itself the task of a cost-effective and ecologically advantageous uses of ammonia-releasing residues and a To provide cost effective and ecologically advantageous method of cement production.
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines aus einem Entschwefelungsverfallren stammenden, Ammoniak abgebenden Reststoffes zur Entstickung von Verbrennungsabgasen gemäss Patentanspruch 1 und dem Verfahren zur Zementherstellung gemäss Patentanspruch 11 gelöst.This object is achieved with the use according to the invention of a residue originating from a desulphurisation residue and discharging ammonia for denitrification of combustion exhaust gases according to patent claim 1 and the process for cement production according to patent claim 11.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung, Beispiele und Figuren näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following description, examples and figures. Show it:
Figur 1 das Ergebnis der thermogravimetrischen Analyse eines Ammoniak abgebenden Reststoffes aus einem Entschwefelungsverfahren,1 shows the result of the thermogravimetric analysis of an ammonia-releasing residue from a desulfurization process,
Figur 2 vergleichsweise zur Analyse gemäss Figur 1 das Ergebnis der thermogravimetrischen Analyse von reinem Ammoniumsulfat, undFigure 2 comparatively to the analysis according to Figure 1, the result of the thermogravimetric analysis of pure ammonium sulfate, and
Figur 3 ein Schema einer Brennanlage zur Zementherstellung in der der Ammoniak abgebenden Reststoff gemäss einer Ausführungsform der Erfindung Verwendung findet.FIG. 3 shows a diagram of a combustion plant for cement production in which the ammonia-releasing residue according to an embodiment of the invention is used.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Rückstände aus Entschwefelungsverfahren, insbesondere aus Rauchgasentschwefelungsverfahren (wie z.B. dem Walther- Verfahren oder ähnlichen Verfahren), die bislang zumeist in aufwendiger Art und Weise entsorgt werden mussten, als Entstickungsmittel in an sich konventionellen Verfahren zur Entstickung von Abgasen einsetzbar sind. Dabei sollen unter Entschwefelungsverfahren im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Schwefelabbauprozesse verstanden werden, bei welchen Ammonsulfat oder eine Mischung aus Ammoniumsulfat und Ammoniumhydrogensulfat als Reststoff anfällt. Als Beispiel sei die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln genannt, bei der als Nebenprodukt Ammonsulfatlösungen anfallen. Aus Kupfervitriol [CuSO4.5H2O] wird durch Zugabe von Ammoniak [NH3] tribasisches Kupfersulfat [CuSO4.3Cu(OH)2]
hergestellt, welches den Wirkstoff im Pflanzenschutzmittel darstellt. Der Ammoniak reagiert dabei mit einem Teil des Schwefels vom Kupfervitriol zu Ammonsulfat [(NH4)2SO4], da das Kupfervitriol entschwefelt werden muss, um tribasisches Kupfersulfat herstellen zu können. Es fällt dabei eine 10-15%-ige Ammonsulfatlösung an, die alternativ zur Düngemittelindustrie erfindungsgemäß auch als Reduktionsmittel für Stickoxide in z.B. Zementwerken eingesetzt werden kann.The invention is based on the finding that residues from desulfurization processes, in particular from flue gas desulphurization processes (such as the Walther process or similar processes), which hitherto usually had to be disposed of in a complicated manner, are used as denitrogenizers in conventional processes for denitrifying exhaust gases can be used. Desulfurization processes in the context of the present invention should also be understood as meaning sulfur decomposition processes in which ammonium sulfate or a mixture of ammonium sulfate and ammonium hydrogen sulfate is obtained as residue. As an example, the production of pesticides may be mentioned in which arise as by-product Ammonsulfatlösungen. From copper vitriol [CuSO 4 .5H 2 O] tribasic copper sulphate [CuSO 4 .3Cu (OH) 2 ] is added by addition of ammonia [NH 3 ] manufactured, which represents the active ingredient in the pesticide. The ammonia reacts with a portion of the sulfur from the copper vitriol to ammonium sulfate [(NH 4 ) 2SO 4 ], since the copper vitriol must be desulfurized in order to produce tribasic copper sulfate can. It falls while a 10-15% ammonium sulfate solution, which can be used according to the invention alternatively as a reducing agent for nitrogen oxides in eg cement plants as an alternative to the fertilizer industry.
Der Rückstand aus Rauchgasentschwefelungsanlagen, der gemäss bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt, umfasst hauptsächlich Ammonsulfate oder eine Mischung aus Ammoniumsulfat und Ammoniumhydrogensulfat. Typische Gehalte an Ammoniak liegen bei diesem Rückstand bei 12 bis -24 Gew.-%. Bei erhöhten Temperaturen wird aus diesem Rückstand Ammoniak freigesetzt.The residue from flue gas desulphurisation plants, which is used according to preferred embodiments of the present invention, mainly comprises ammonium sulphate or a mixture of ammonium sulphate and ammonium hydrogen sulphate. Typical contents of ammonia in this residue are from 12 to 24% by weight. At elevated temperatures, ammonia is liberated from this residue.
Für - insbesondere Ammonsulfate - enthaltende Rückstände aus der Rauchgasentschwefelung, welche mit giftigen wasserlöslichen Schwermetallen verunreinigt sind, gibt es bislang zumeist keine Verwertungsmöglichkeit.For - in particular ammonium sulphate - containing residues from the flue gas desulphurization, which are contaminated with toxic water-soluble heavy metals, there is so far mostly no recovery option.
Dieser Reststoff ist als gefährlicher Abfall eingestuft und muß daher aufwendig entsorgt werden. Nur wenn im Entschwefelungsverfahren eine aufwendige Entfernung von Flugasche durchgeführt wird, kann der entsprechend reinere Rückstand gegebenenfalls als Düngestoff verwendet werden.This residue is classified as hazardous waste and must therefore be disposed of consuming. Only if a costly removal of fly ash is carried out in the desulfurization, the correspondingly cleaner residue may optionally be used as fertilizer.
In Ländern, in denen es - wie z.B. in Österreich - keine Deponien für gefährliche Abfälle gibt, wird der Abfallbesitzer somit zum Export gezwungen. Derzeit werden Entschwefelungsrückstände z.B. in Deutschland in teuer zu betreibenden Untertagedeponien abgelagert. Die Transport- und Entsorgungskosten für diesen Reststoff betragen pro Tonne mehrere hundert Euro.In countries where it is - such. In Austria - there are no landfills for hazardous waste, the waste owner is thus forced to export. At present desulphurisation residues are e.g. deposited in Germany in expensive to operate underground storage areas. The transport and disposal costs for this residue amount to several hundred euros per tonne.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung dieses Reststoffes als Entstickungsmittel und durch das erfindungsgemässe Verfahren zur Zementherstellung können nunmehr zahlreiche Vorteile erzielt werden: Für reinere Rückstände (zum Beispiel aus Entschwefelungsverfahren, in denen eine Flugaschenentfernung durchgeführt wird) ergibt sich abgesehen von einer Verwendung als Düngemittel nunmehr eine alternative
Einsatzmöglichkeit bei der Entstickung von Verbrennungsabgasen oder bei der Zementherstellung. Für Rückstände, welche nicht von Flugasche befreit sind, können nicht nur die ökonomischen und ökologischen Nachteile der Entsorgung dieser problematischen Reststoffe vermieden werden, sondern es können auf der Seite des Betreibers des Entstickungsverfahrens ebenfalls Kosten eingespart werden, da dieser Reststoff bei weitem kostengünstiger erhältlich ist als beispielsweise reines Ammonsulfat bzw. besser eingesetzt werden kann als der aus der DE 197 52 600 Al bekannte Reststoff.Numerous advantages can now be achieved by the use of this residue according to the invention as a denitrification agent and by the process according to the invention for cement production. For purer residues (for example from desulphurization processes in which flyash removal is carried out), apart from use as a fertilizer, an alternative now results Possibility of use in denitrification of combustion gases or in cement production. For residues that are not exempt from fly ash, not only the economic and environmental disadvantages of disposal of these problematic residues can be avoided, but it can also be on the side of the operator of the denitrification cost savings, as this residue is far more cost-effective than For example, pure ammonium sulfate or can be used better than the known from DE 197 52 600 Al residue.
Besonders bevorzugt stammt der erfindungsgemäß verwendete Reststoff aus einem Entschwefelungsverfahren im Rahmen der Mineralölverarbeitung.Particularly preferably, the residue used according to the invention is derived from a desulphurization process within the scope of mineral oil processing.
Solche Reststoffe enthalten nämlich — insbesondere wenn keine Flugaschenentfernung durchgeführt wird - größere Mengen an Vanadium, welches aus der Literatur als Katalysator für die Entstickungsreaktionen bekannt ist. In der nachfolgenden Tabelle 1 ist ein Beispiel für einen solchen Reststoff aus einem Entschwefelungsverfahren angegeben, das erfolgreich bei der Entstickung von Verbrennungsabgasen, insbesondere bei der Zementherstellung eingesetzt wird.Such residuals contain - especially if no fly ash removal is carried out - larger amounts of vanadium, which is known from the literature as a catalyst for denitrification reactions. Table 1 below gives an example of such a residue from a desulfurization process which is successfully used in the denitrification of combustion exhaust gases, in particular in cement production.
Tabelle 1: Zusammensetzung eines ReststoffesTable 1: Composition of a residue
Die Abspaltung von für die Stickoxidreduktion relevanten Ammoniak aus dem Reststoff gemäss Tabelle 1 , im folgenden auch Entschwefelungsrückstand genannt, wird nachfolgend anhand eines Laborbeispieles quantifiziert und erläutert. The removal of ammonia relevant for the nitrogen oxide reduction from the residue according to Table 1, also referred to below as desulfurization residue, is subsequently quantified and explained on the basis of a laboratory example.
Laborbeispiel:Laboratory Example:
130 mg Entschwefelungsrückstand werden zunächst in einen Probebehälter eingewogen und in den Ofen gegeben. Anschließend wird die Probe in der Versuchseinrichtung mit einer Heizrate von 20°C/min bis auf 10000C aufgeheizt. Während des Heizprogramms wird die Massenabnahme der Probe kontinuierlich aufgezeichnet. Das entstehende Abgas wird hintereinander über zwei mit verdünnter Schwefelsäure befüllte Waschflaschen gesaugt, um den bei der thermischen Zersetzung frei werdenden Ammoniak zu erfassen. Die Ammoniakkonzentration in der Waschlösung wird anschließend photometrisch bestimmt.130 mg of desulphurisation residue are first weighed into a sample container and placed in the oven. Subsequently, the sample is heated in the test facility at a heating rate of 20 ° C / min up to 1000 0 C. During the heating program, the mass decrease of the sample is recorded continuously. The resulting exhaust gas is sucked in succession over two washing bottles filled with dilute sulfuric acid in order to detect the ammonia liberated during the thermal decomposition. The ammonia concentration in the wash solution is then determined photometrically.
Anhand von Figur 1 erkennt man, dass die thermische Zersetzung zwischen 300 und 600°C stattfindet, wobei sich insgesamt im untersuchten Temperaturbereich ein Gewichtsverlust von 90,65% ergeben hat.It can be seen from FIG. 1 that the thermal decomposition takes place between 300 and 600 ° C., with a total weight loss of 90.65% in the temperature range investigated.
Mit Hilfe der photometrischen Bestimmung der Ammonium-Konzentration in der Waschlösung kann die Freisetzung von Ammoniak nachgewiesen und damit die Eignung als Stickoxid-Reduktionsmittel bestätigt werden. Anhand des DTA-Signals in Figur 1 kann darauf geschlossen werden, dass sich der Großteil des Gewichtsverlustes durch die Zersetzung des im Entschwefelungsrückstand enthaltenen Ammoniumsulfats ergibt. Figur 2 zeigt dazu vergleichsweise das Ergebnis der thermogravimetrischen Analyse von reinem Ammoniumsulfat.By means of the photometric determination of the ammonium concentration in the washing solution, the release of ammonia can be detected and thus the suitability as a nitrogen oxide reducing agent can be confirmed. It can be concluded from the DTA signal in FIG. 1 that the major part of the weight loss results from the decomposition of the ammonium sulfate contained in the desulfurization residue. FIG. 2 comparatively shows the result of the thermogravimetric analysis of pure ammonium sulfate.
Bringt man den Ammoniak abgebenden Reststoff gemäss der vorliegenden Erfindung, insbesondere einen Reststoff aus einem Entschwefelungsverfahren im Rahmen der Mineralölverarbeitung, wie er in einer bevorzugten Ausführungsform in der Tabelle 1 offenbart ist, in jene Temperaturzone des Verbrennungsofen ein, in welcher die Rauchgase eine Temperatur von 250-4000C aufweisen, so wirkt der relativ hohe Vanadiumanteil des Reststoffes als Katalysator für die Entstickungsreaktionen. Grund dafür ist die Oxidation der
Vanadiumverbindungen in diesem Temperaturbereich in Anwesenheit von Sauerstoff zum Vanadiumpentoxid. Vorzugsweise liegt der Vanadiumgehalt bei diesen Reststoffen zwischen 0,1 und 9 Gew.-%, besonders bevorzugt liegt er um die 2 Gew.-% .Weiters vorteilhaft dabei ist, dass das Vanadium als schwer flüchtiges Oxid nicht über den Abgasweg emittiert wird, sondern im Staub eingebunden wird und abgeschieden und z.B. im Rahmen eines Zementherstellungsverfahrens in den Zement eingebunden werden kann.To bring the ammonia-releasing residue according to the present invention, in particular a residue from a desulfurization in the context of mineral oil processing, as disclosed in a preferred embodiment in Table 1, in that temperature zone of the combustion furnace, in which the flue gases has a temperature of 250 -400 0 C, so the relatively high vanadium content of the residue acts as a catalyst for denitrification. The reason for this is the oxidation of the Vanadium compounds in this temperature range in the presence of oxygen to vanadium pentoxide. Preferably, the vanadium content of these residues is between 0.1 and 9 wt .-%, more preferably it is around 2 wt .-%. Furthermore advantageous is that the vanadium is emitted as a low volatile oxide not via the exhaust path, but embedded in the dust and can be deposited and, for example, incorporated into the cement as part of a cement production process.
Auch bei Einbringung dieses vanadiumhältigen Reststoffes in die Temperaturzone bei 750-HOO0C wird V2Os gebildet, welches stromabwärts in der Temperaturzone bei 250-400°C wiederum als Katalysator für die Entstickungsreaktion wirksam werden kann.Even with the introduction of this vanadium-containing residue in the temperature zone at 750-HOO 0 C V 2 Os is formed, which in turn can be effective in the temperature zone at 250-400 ° C downstream as a catalyst for the denitrification reaction.
Vorteilhaft wirkt sich auch ein Kohlenstoffgehalt zwischen 0,5 und 10 Gew. %, bevorzugt zwischen 3 und 6 Gew. %, des erfmdungsgemäß eingesetzten Reststoffes aus. Der enthaltene Kohlenstoff bringt einerseits durch die Verbrennung zum CO bzw. später zu CO2 Energie in das System ein, und andererseits wirkt das entstehende CO ebenfalls als Reduktionsmittel für Stickoxide.Advantageously, a carbon content of between 0.5 and 10% by weight, preferably between 3 and 6% by weight, of the residue used according to the invention also has an effect. The carbon contained on the one hand brings energy into the system through combustion to CO or later to CO 2 , and on the other hand, the resulting CO also acts as a reducing agent for nitrogen oxides.
Der erfindungsgemäß eingesetzte, Ammoniak abgegebende Reststoff kann in Form einer wässerigen Lösung, als Suspension oder als Feststoff, z.B. in Form von Pellets eingesetzt werden.The ammonia-releasing residue used according to the invention may be in the form of an aqueous solution, as a suspension or as a solid, e.g. be used in the form of pellets.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein erster Ammoniak abgebender Reststoff in Mischung mit einem anderen Ammoniak abgebenden Stoff, z.B. Harnstoff oder Fotowasser eingesetzt. Bei diesem weiteren, Ammoniak abgebenden Stoff kann es sich vorzugsweise wiederum um einen Reststoff, zum Beispiel wie oben beschrieben aus der Agrochemie, aus der chemischen Industrie oder Hüttenindustrie oder um ein frisch zugekauftes Entstickungsmittel handeln.In a further preferred embodiment of the present invention, a first ammonia-releasing residue is mixed with another ammonia donor, e.g. Urea or photo-water used. This further, ammonia-donating substance may preferably again be a residue, for example as described above from agrochemistry, from the chemical industry or metallurgical industry or a freshly purchased denitrification agent.
Bevorzugt wird der erfindungsgemäß verwendete Reststoff zur Entstickung von Verbrennungsabgasen aus kalorischen Brennanlagen oder Brennanlagen der Baustoffindustrie, insbesondere einer Anlage zur Herstellung von Zement, eingesetzt.
Der Ammoniak abgebende Reststoff kann auf an sich bekannte Weise in Form einer wässerigen Lösung, einer Suspension oder als Feststoff, und gegebenenfalls in Mischung mit weiteren Entstickungsmittem, in die 750-HOO0C heißen Rauchgase eingedüst werden.The residue used according to the invention is preferably used for denitrification of combustion exhaust gases from caloric combustion plants or firing plants of the building materials industry, in particular a plant for the production of cement. The ammonia-releasing residue can be injected in a manner known per se in the form of an aqueous solution, a suspension or as a solid, and optionally in admixture with other denitrification, in the 750-HOO 0 C hot flue gases.
Bei diesen Temperaturen zersetzen sich die im Reststoff enthaltenen Ammonsulfate, wobei NH3 und SO2 frei werden. Das entstehende NH3 reduziert die Stickoxide.At these temperatures, the ammonium sulphate contained in the residue decompose, whereby NH 3 and SO 2 are released. The resulting NH 3 reduces the nitrogen oxides.
Bringt man den Reststoff auf diese Weise beispielsweise in die Kalzinierungszone bei der Zementherstellung ein, so werden bei den vorliegenden Temperaturen in dieser Zone die Stickstoffoxide reduziert. Das frei werdende SO2 reagiert mit dem entsäuerten Kalkstein, welcher in dieser Zone reichlich vorhanden ist, zu CaSO4 und wird in den Zement eingebunden.Bringing the residue in this way, for example, in the calcination zone in the cement production, so at the present temperatures in this zone, the nitrogen oxides are reduced. The liberated SO 2 reacts with the deacidified limestone, which is abundant in this zone, to CaSO 4 and is incorporated into the cement.
CaSO4 wird üblicherweise bei allen Normzementen zur Erstarrungsregelung in einer auf die Mahlfeinheit abgestimmten Menge zugegeben. Durch die aufgrund der erfindungsgemäßen Verwendung des Ammoniak abgebenden Reststoffes resultierende Zugabe von Ammonsulfat kann nunmehr auch die Menge an zuzugebendem Naturgips reduziert werden. Damit können nicht nur Kosten für Naturgips, sondern auch die Kosten für die Aufbereitung desselben eingespart werden. Im Vergleich zur Lehre der DE 41 231 55 kann hier somit der gebrannte Kalk, welcher im Zuge des Zementherstellungsverfahrens anfällt, zur SO2- Einbindung genutzt werden.CaSO 4 is usually added to all standard cements for solidification control in an amount adjusted to the fineness. As a result of the addition of ammonium sulfate resulting from the use of the ammonia according to the invention, it is now also possible to reduce the amount of natural gypsum to be added. This not only costs for natural gypsum, but also the costs for the preparation of the same can be saved. Compared to the teaching of DE 41 231 55, burnt lime, which is obtained during the cement production process, can thus be used for SO 2 incorporation.
Das in der Hochtemperaturzone noch nicht umgesetzte NH3 kann gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens in einem nachfolgenden katalytischen System zur weiteren Entstickung genutzt werden. Beim Katalysator kann es sich um einen Festbettkatalysator in „high dusf'-Schaltung oder um einen feinkörnigen Katalysator, der dem Abgas zugegeben wird, handeln. Dadurch kann nicht umgesetzter Ammoniak aus der nicht katalytischen Stufe (SNCR) noch zur Entstickung genutzt werden.The NH 3 not yet reacted in the high-temperature zone can, according to one embodiment of the process according to the invention, be used in a subsequent catalytic system for further denitrification. The catalyst may be a high-bed fixed-bed catalyst or a fine-grained catalyst added to the exhaust gas. As a result, unreacted ammonia from the non-catalytic stage (SNCR) can still be used for denitrification.
In weiteren Verfahren gemäss der vorligedenden Erfindung wird der erfmdungsgemäß verwendete Reststoff in die katalytische Zone des Entstickungsverfahrens (also bei 300- 400°C) eingebracht.
Ausführungsbeispiel:In further processes according to the invention, the residue used according to the invention is introduced into the catalytic zone of the denitrification process (ie at 300-400.degree. C.). Embodiment:
Die Rohmaterialien werden in einer Rohmehlmühle aufgemahlen. Das Rohmehl wird anschliessend über mehrere Zyklonstufen im Gegenstrom zum Abgasstrom vorgewärmt. Möglich ist auch der Einsatz von Rost- oder Schachtvorwärmern. Der erfindungsgemäße Einsatz des Entschwefelungsrückstandes ist bei sämtlichen Anlagenbauarten möglich.The raw materials are ground in a raw meal mill. The raw meal is then preheated over several cyclone stages in countercurrent to the exhaust gas flow. It is also possible to use grate or shaft preheaters. The use according to the invention of the desulfurization residue is possible in all types of plant.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3 gelangt das Rohmehl R über eine Zyklonvorwärmung 1, 2, 3, 4 zu einem Drehrohr 6 und durchläuft dabei eine Kalzinierungszone, in welcher die Entsäuerung des im Rohmehl R enthaltenen Kalziumcarbonates stattfindet.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the raw meal R passes through a cyclone preheating 1, 2, 3, 4 to a rotary tube 6 and passes through a calcining zone in which the deacidification of the calcium carbonate contained in the raw meal R takes place.
Die Aufgabe des erfindungsgemässen Entschwefelungsrückstandes R erfolgt im Ausführungsbeispiel in einen Gassteigschacht 5. Hierzu sind — in der Figur nicht dargestellt - ein Bunker für die Lagerung des Entschwefelungsrückstandes, ein Rührbehälter zur Herstellung der Lösung und eine Düse zum Einbringen der Lösung in den Steigschacht 5 erforderlich. Bei den im Gassteigschacht 5 herrschenden Temperaturen von 800-HOO0C wird unmittelbar nach der Verdampfung des Wassers der Ammoniakbestandteil des Entschwefelungsrückstandes R freigesetzt und mit dem von einem Hauptbrenner 7 kommenden Abgas vermischt. Die Zugabe einer 40 prozentigen Lösung, hergestellt aus 40 Gew.-% Entschwefelungsrückstand mit der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung und 60 Gew.-% Wasser hat sich in Versuchen als vorteilhaft erwiesen. Bei Verwendung von 513 kg/h Lösungsmenge und einem NH3/NO-Molverhältnis von 0,57 konnte eine Emissionsminderung im gereinigten Abgas A auf 380 mg NO2/Nm3 erreicht werden. Der genehmigungsrechtliche Grenzwert von 800 mg/Nm3 konnte während des Versuches sicher eingehalten werden. Es ist davon auszugehen, dass durch eine Optimierung der Einbringung der Lösung und damit bessere Vermischung der Lösung mit dem Abgas noch größere Stickoxidreduktionen erreicht werden können.For this purpose - not shown in the figure - a bunker for the storage of desulfurization residue, a stirred tank for preparing the solution and a nozzle for introducing the solution into the riser shaft 5 required. In the prevailing in the gas riser shaft 5 temperatures of 800-HOO 0 C immediately after the evaporation of the water, the ammonia component of the desulfurization residue R is released and mixed with the coming of a main burner 7 exhaust gas. The addition of a 40 percent solution, prepared from 40 wt .-% desulfurization residue with the composition given in Table 1 and 60 wt .-% of water has proven to be advantageous in experiments. When using 513 kg / h solution amount and a NH 3 / NO molar ratio of 0.57, an emission reduction in the purified exhaust gas A to 380 mg NO 2 / Nm 3 could be achieved. The legal limit of approval of 800 mg / Nm 3 could be safely adhered to during the experiment. It can be assumed that even greater nitrogen oxide reductions can be achieved by optimizing the introduction of the solution and thus better mixing of the solution with the exhaust gas.
Die Eindüsung erfolgte im obigen Beispiel im Steigschacht. Prinzipiell ist die Eindüsung überall dort möglich, wo eine Temperatur von 750 bis 1100°C herrscht.
The injection took place in the above example in the riser shaft. In principle, the injection is possible wherever a temperature of 750 to 1100 ° C prevails.
Claims
1. Verwendung eines aus einem Entschwefelungsverfahren stammenden, Ammoniak abgebenden Reststoffes zur Entstickung von Verbrennungsabgasen.1. Use of originating from a desulfurization, ammonia-releasing residue for denitrification of combustion exhaust gases.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff Ammonsulfate umfasst.2. Use according to claim 1, characterized in that the ammonia releasing residue comprises ammonium sulphate.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgebende Reststoff einen Ammoniakgehalt von 2 bis 26 Gew.-%, vorzugsweise von 12 bis 24 Gew.-% aufweist .3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that the ammonia-releasing residue has an ammonia content of 2 to 26 wt .-%, preferably from 12 to 24 wt .-%.
4. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgebende Reststoff aus einem Entschwefelungsverfahren im Rahmen der Mineralölverarbeitung stammt.4. Use according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ammonia-releasing residue originates from a desulfurization in the context of mineral oil processing.
5. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff einen Vanadiumgehalt von 0,1 bis 9 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 5 Gew-% aufweist.5. Use according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ammonia-releasing residue has a vanadium content of 0.1 to 9 wt .-%, preferably from 1 to 5% by weight.
6. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff in Form einer wässerigen Lösung, als Suspension oder in Form von Pellets eingesetzt wird.6. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the ammonia-releasing residue is used in the form of an aqueous solution, as a suspension or in the form of pellets.
7. Verwendung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff in einer 40% Lösung, vorzugsweise hergestellt aus hergestellt aus 40 Gew.-% Entschwefelungsrückstand und 60 Gew.-% Wasser, vorliegt.7. Use according to claim 6, characterized in that the ammonia-releasing residue in a 40% solution, preferably prepared from made of 40 wt .-% desulfurization residue and 60 wt .-% water, is present.
8. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff in Mischung mit einem anderen Ammoniak abgebenden Stoff eingesetzt wird. 8. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the ammonia releasing residue is used in mixture with another ammonia-donating substance.
9. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff den Verbrennungsabgasen in der Temperaturzone von 750-HOO0C, vorzugsweise von 800-HOO0C zugeführt wird.9. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the ammonia-releasing residue is the combustion exhaust gases in the temperature zone of 750-HOO 0 C, preferably from 800-HOO 0 C is supplied.
10. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ammoniak abgegebende Reststoff den Verbrennungsabgasen in der Temperaturzone von 300-4000C zugeführt wird.10. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the ammonia-releasing residue is the combustion exhaust gases in the temperature zone of 300-400 0 C is supplied.
11. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Entstickung von Verbrennungsabgasen aus kalorischen Brennanlagen oder Brennanlagen der Baustoffindustrie, insbesondere einer Anlage zur Herstellung von Zement.11. Use according to one of the preceding claims for denitrification of combustion exhaust gases from caloric combustion plants or firing systems of the building materials industry, in particular a plant for the production of cement.
12. Verfahren zur Herstellung von Zement, wobei Rohmehl und Zuschläge im Gegenstrom zu einem Verbrennungsabgasstrom in einer Verbrennungsanlage von einer ersten Temperaturzone mit einer Temperatur zwischen 300 und 400 0C in eine zweite Temperaturzone mit einer Temperatur zwischen 750 bis 1100 0C gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in der ersten oder der zweiten Temperaturzone mindestens ein Ammoniakabgebender Reststoff zur Entstickung der Verbrennungsgase zugegeben wird.12. A process for the production of cement, wherein raw meal and aggregates in countercurrent to a combustion exhaust gas stream in an incinerator from a first temperature zone having a temperature between 300 and 400 0 C in a second temperature zone with a temperature between 750 to 1100 0 C is promoted characterized in that at least in the first or the second temperature zone, at least one ammonia-emitting residue is added to the denitrification of the combustion gases.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein vanadiumhaltiger Reststoff zur Entstickung der Verbrennungsgase vor oder in der ersten Temperaturzone mit einer Temperatur zwischen 300 und 400 0C zugesetzt wird.13. The method according to claim 12, characterized in that a vanadium-containing residue for denitrification of the combustion gases before or in the first temperature zone at a temperature between 300 and 400 0 C is added.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Reststoff zur Entstickung der Verbrennungsgase in der zweiten Temperaturzone mit einer Temperatur zwischen 750 bis 1100 0C, vorzugsweise zwischen 800 und 1100 0C zugesetzt wird. 14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that one of the residue for denitrification of the combustion gases in the second temperature zone at a temperature between 750 to 1100 0 C, preferably between 800 and 1100 0 C is added.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0041605A AT500744B8 (en) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | USE OF AN AMMONIA-RELATED RESIDUE |
PCT/IB2006/000536 WO2006095261A1 (en) | 2005-03-11 | 2006-03-10 | Use of an ammonia-releasing residue |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1866059A1 true EP1866059A1 (en) | 2007-12-19 |
Family
ID=36037230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP06710535A Withdrawn EP1866059A1 (en) | 2005-03-11 | 2006-03-10 | Use of an ammonia-releasing residue |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1866059A1 (en) |
AT (1) | AT500744B8 (en) |
WO (1) | WO2006095261A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102432092A (en) * | 2011-10-25 | 2012-05-02 | 太原理工大学 | Composite desulfurization and deamination agent and process for synchronously treating ammonia nitrogen and sulfide in waste liquid by using same |
ES2764980T3 (en) * | 2016-09-26 | 2020-06-05 | Heidelbergcement Ag | Method to control the content of ammonia in cement exhaust gases and cement plants with controlled emission of ammonia |
CN107243235A (en) * | 2017-06-16 | 2017-10-13 | 江苏科行环保科技有限公司 | A kind of aluminium oxide calcining composite S NCR SCR flue-gas denitration process |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10011327A1 (en) * | 2000-03-10 | 2001-09-27 | Gurudas Samant | Simultaneous desulfurization and denitrification of waste gas containing dust and oxygen, e.g. from chemical, metallurgical, cement or lime works, power station or refuse incinerator, uses alkali(ne earth) compound and specified gas flow |
JPH0679708B2 (en) * | 1985-08-30 | 1994-10-12 | 新日鐵化学株式会社 | Treatment method of desulfurization waste liquids |
DE3539001C1 (en) * | 1985-11-02 | 1986-09-11 | Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen | Process for reducing the nitrogen oxide content in the flue gas stream of a power plant boiler with flue gas cleaning system |
DE3942092A1 (en) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Metallgesellschaft Ag | METHOD FOR REDUCING NO (ARROW DOWN) X (ARROW DOWN) CONTENT IN EXHAUST GAS |
US4980138A (en) * | 1990-05-14 | 1990-12-25 | Shell Oil Company | Removal of SOx and NOx gases from flue gas by dry absorption using an absorbent |
IT1250274B (en) * | 1990-07-13 | 1995-04-07 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | PROCEDURE FOR SIMULTANEOUSLY PERFORMING DESULPHATION AND DENITRATION WITHIN A FURNACE. |
DE4309510A1 (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Marco Klemm | Process for producing sulphuric acid |
DE19752600A1 (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-10 | Anneliese Zementwerke Ag | Rotary kiln production of Portland and blast furnace cements |
HUP9801342A2 (en) * | 1997-06-20 | 1999-06-28 | Von Roll Umwelttechnik Ag | Method for decontamination of endgases |
DE19728699A1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-02-11 | Metallgesellschaft Ag | Process for the catalytic reduction of nitrogen oxides |
-
2005
- 2005-03-11 AT AT0041605A patent/AT500744B8/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-03-10 WO PCT/IB2006/000536 patent/WO2006095261A1/en not_active Application Discontinuation
- 2006-03-10 EP EP06710535A patent/EP1866059A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO2006095261A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT500744A4 (en) | 2006-03-15 |
AT500744B1 (en) | 2006-03-15 |
AT500744B8 (en) | 2007-02-15 |
WO2006095261A1 (en) | 2006-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1188472B1 (en) | Process and apparatus for purifying sulphur dioxide containing gases | |
EP3055266B1 (en) | Method for the denitrification of bypass exhaust gases in a plant for producing cement clinker | |
DE3607929A1 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF DESULFURING AND DENITRATING AGENTS | |
EP0622108B1 (en) | Process for removing nitrogen oxides from exhaust gases resulting from the manufacture of cement | |
DE3220403C1 (en) | Process for removing acidic components and nitrogen oxides from exhaust gases | |
DE3135200C2 (en) | ||
US5545805A (en) | Enhanced stabilization of lead in solid residues using acid oxyanion and alkali-metal carbonate treatment | |
EP2411123B1 (en) | Method for treating exhaust gases comprising sulfur oxides | |
EP1866059A1 (en) | Use of an ammonia-releasing residue | |
DE4014388A1 (en) | METHOD FOR TREATING COMBUSTION GASES | |
DE102008005742A1 (en) | Process for the improved and cost-effective wet separation of mercury from flue gases | |
EP0525847B1 (en) | Process for removing nitrogen oxides from exhaust gases resulting from the manufacturing of cement | |
DE10123402A1 (en) | Removal of ammoniacal components from flue gas treated by selective non-catalytic reduction process, e.g. in waste incineration plants, involves contacting flue gas with ferro-oxide catalyst | |
EP1200158B1 (en) | Mixture for the treatment of waste materials | |
DE3334106A1 (en) | Process and apparatus for purifying flue gases | |
WO1990002600A1 (en) | Process and installation for recovering ammonia from flue gases | |
AT394848B (en) | METHOD FOR DISPOSAL OF A CLEANING SLUDGE RESULTING FROM WASTEWATER TREATMENT | |
EP0350963A2 (en) | Process for reducing SO2 and/or NOX emission in combustion processes | |
DE69019117T2 (en) | Removal of sulfur dioxide from exhaust gases. | |
DE2524115B2 (en) | Process for wet scrubbing of exhaust gases | |
DD227428A5 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PREPARING A DRY, POWDERFUL FLIGHT FLOOR DERIVATIVE AND ITS USE | |
DE19652902A1 (en) | Removal of ammonia and amines from waste gas | |
CH672266A5 (en) | ||
DE2129961A1 (en) | Process for the desulphurization of exhaust gases from the combustion of coal and / or oil | |
DE19511304A1 (en) | Cyclone heat exchanger for heating raw powder as it is fed to cement clinker furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20071011 |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20090323 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20090804 |