EP2590750A2

EP2590750A2 - Flugaschetrennung mittels koronaentladung

Info

Publication number: EP2590750A2
Application number: EP11731299.1A
Authority: EP
Inventors: Senada Schaack; Nicola Benscheidt; Frank Borchers; Matthias Berghahn; Stefan Nordhoff
Original assignee: Evonik Degussa GmbH; Steag Power Minerals GmbH
Current assignee: Steag Power Minerals GmbH; Evonik Operations GmbH
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-05-15
Also published as: KR20140002599A; EP2590751A1; DE102010026445A1; WO2012003935A1; US20130175371A1; CO6670527A2; EA201390072A1; CN103189143A; CA2804208A1; JP2013537475A; AU2011276137A1; MX2013000167A; WO2012004179A3; BR112013000336A2; WO2012004179A2; RU2013105285A; CU23990B1; MA34452B1; CU20130006A7

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von Flugaschein eine mineralische Fraktion und in eine nicht restkohlenstoffreiche Fraktion. Ihr liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Konzept aufzuzeigen, mit Hilfe dessen aus einer großen Flugaschemenge eine restkohlenstoffarme, insbesondere EN 450 erfüllende, mineralische Fraktion wirtschaftlich abgetrennt werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren umfassend die Schritte: a) Bereitstellen von Flugasche enthaltend mineralische Partikel und nicht mineralische Partikel; b) pneumatisches Beaufschlagen der Flugasche zur Erzeugung fluidisierter Flugasche; c) gleichsinniges Ionisieren von Luft mittels mindestens einer von zu ionisierender Luft umgebener Koronaelektrode; d) Vermischen der ionisierten Luft mit der fluidisierten Flugasche unter Erhalt einer gleichsinnig ionisierten, fluidisierten Flugasche; e) Niederschlagen von mineralischen Partikeln aus der ionisierten, fluidisierten Flugasche auf eine relativ zur ionisierten, fluidisierten Flugasche bewegte Sammelelektrode, welche geerdet oder der Koronaelektrode entgegengesetzt geladen ist; f) Abnehmen von an der Sammelelektrode anhaftenden, mineralischen Partikeln als mineralische Fraktion; g) Erhalt der nicht mineralischen Fraktion aus an der Sammelelektrode nicht anhaftenden Partikeln der ionisierten, fluidisierten Flugasche.

Description

Flugaschetrennung mittels Koronaentladung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von Flugasche in eine mineralische Fraktion und in eine nicht mineralische Fraktion. Bekannt ist ein solches Verfahren aus KR20030016555A.

Flugasche bezeichnet die partikulären Rückstände der Verbrennung von festen oder pastösen Brennstoffen wie beispielsweise Steinkohle oder Braunkohle oder Biomasse. Des Weiteren bezeichnet Flugasche die partikulären Rückstände der Verbrennung von festen oder pastösen Abfällen. Feste Abfälle sind beispielsweise Siedlungsabfälle oder feste industrielle Abfälle. Ein Beispiel für pastöse Abfälle ist Klärschlamm. Flugasche im Sinne der Erfindung ist auch eine Mischung derartiger Rückstände der gemeinsamen Verbrennung von Brennstoffen und Abfällen.

Flugasche wird durch geeignete Rückhaltesysteme wie beispielsweise Gewebefilter oder Elektrofilter aus den bei der Verbrennung entstehenden Rauchgasen

abgeschieden. Derartige Rückhaltesysteme scheiden die partikulären Rückstände aus den Rauchgasen in ihrer Gesamtheit ab, ohne dabei eine stoffliche Unterscheidung vorzunehmen.

Bei der Verstromung von Kohle entsteht in erheblichem Umfang Flugasche: Bei einem typischen 800 MW Kraftwerksblock fallen jährlich je nach Art der Kohle und

Wirkungsgrad des Kraftwerks ca. 200000 bis 400000 t Flugasche an. Die hier anfallende Flugasche ist ein Gemisch aus mineralischen Partikeln wie insbesondere S1O2, AI2O3, Fe2O3 oder CaO und nicht mineralische Partikel. Bei den nicht

mineralischen Partikeln handelt es sich bei Kraftwerksflugasche überwiegend um Kokspartikel, also unverbrannten Restkohlenstoff. Sofern die Flugasche aus der Verbrennung oder Mitverbrennung von Abfällen stammt, kann es sich bei den nicht mineralischen Partikeln auch um Metalle handeln. So enthalten Flugaschen aus Siedlungsabfällen als nicht mineralische Fraktion überwiegend Aluminiumpartikel, welche aus der Verbrennung von Verbundverpackungen stammen. Der prozentuale Masseanteil an unverbrannter Restkohle in der Flugasche wird als Glühverlust, engl, loss on ignition (LOI), bezeichnet. Die genaue Zusannnnensetzung der Flugasche und insbesondere ihr LOI sind von Kraftwerk zu Kraftwerk unterschiedlich, da unterschiedliche Kohlen unter unterschiedlichen Verbrennungsbedingungen verfeuert werden.

Die Flugasche wird mit den Rauchgasen aus der Feuerung ausgetragen und mittels Elektroabscheidern aus den Rauchgasen abgetrennt. Flugasche ist ein begehrter Baustoff (insbesondere Betonzusatzstoff, Klinkerersatzstoff), sofern ihr

Restkohlenstoffanteil nicht zu groß ist: Die feinen mineralischen Partikel verbessern sowohl die Frisch- als auch die Festbetoneigenschaften. Der Beton lässt sich mit Flugasche besser verarbeiten und erreicht eine höhere Festigkeit und Dauerhaftigkeit im Vergleich zu einem Beton ohne Flugasche. Zurückzuführen ist dies auf den

Füllereffekt, den Kugel lagereffekt und die Puzzolanität der Flugasche. Unverbrannte Restkohle bzw. Kokspartikel vermindern die Qualität des Betons, sie schwimmen auf der Oberfläche auf (Verfärbung) und adsorbieren Betonzusatzmittel in Form von

Tensiden (wie z. B. Luftporenbildner zum Frostschutz). Flugasche für Beton muss den Qualitätskriterien der EN 450-1„Flugasche für Beton - Definition, Anforderungen und Konformitätskriterien" entsprechen. Speziell mit einem LOI von weniger als 5 % kann sie als Betonzusatzstoff Gewinn bringend verkauft werden.

Eine Strategie zur Absenkung des Restkohlenstoffgehalts ist, eine möglichst

vollständige Verbrennung der Kohle anzustreben. Dies kann durch Steigerung des Luftüberschusses (Lambda-Wert) erfolgen, eine Erhöhung der Verbrennungstemperatur ist indes aus anlagentechnischen Gründen nicht ohne Weiteres möglich. Die Steigerung des Luftüberschusses geht allerdings mit einer Zunahme der Stickoxid-Emission einher, was aus Umweltschutzgründen tunlichst vermieden werden muss.

Mithin muss bei älteren Kraftwerkstypen ein hoher Glühverlust von 8 bis deutlich über 10 % in der frischen Flugasche hingenommen werden, die es dann durch nachträgliche Absenkung des Restkohlenstoffanteils zu veredeln gilt. Zu diesem Zwecke werden auf dem Markt Technologien angeboten, welche die Flugasche in eine restkohlenstoffarnne, also mineralische, normgerechte Fraktion und in eine restkohlenstoffreiche (nicht mineralische) Fraktion verfahrenstechnisch trennen. Als Trennkriterium wird durchweg die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit der nicht leitenden mineralischen Partikel und der leitenden Kokspartikel genutzt. In der Praxis eingesetzt werden

Elektrosortierverfahren, die entweder mit einer triboelektrischen Aufladung (DE598948, US4839032 und US6681938) oder einer Kontaktaufladung der Partikel

(US2004/0035758A1 , US5845783) arbeiten.

Nachteil der aus US4839032 bekannten Trennmethode sind oft auftretende

Betriebsstörungen wie Funkenbildung, sowie extrem hoher Verschleiß des

Kunststoffnetzes, welches für das Funktionieren der Anlage notwendig ist. Durch triboelektrische Aufladung können feine Kohlepartikel nicht entfernt werden, da sie an mineralischen Partikeln haften. Eine Entfernung der kleinsten Kokspartikel aus der mineralischen Fraktion ist wichtig, da diese Partikel wegen ihrer hohen Oberfläche zur Adsorption von flüssigen Betonzusatzmittel neigen.

Bei Apparaten mit Kontaktaufladung ist der Bedarf an einer großen Kontaktfläche als nachteilig zu sehen (geringer Durchsatz oder hohe Apparatebaukosten). Ein großer Nachteil sind auch blitzartige Überschläge wegen der Verschmutzung der Elektroden.

Beide Trennverfahren werden deswegen hier nicht weiter betrachtet.

Als Alternative bietet sich die Elektrosortierung von Flugasche mittels Koronaentladung an, wie sie in KR20030016555A offenbart ist.

Der Begriff der Koronaentladung wird hier im fachüblichen Sinne gebraucht. Darunter zu verstehen ist die Ionisierung eines, einem unter Hochspannung stehenden

elektrischen Leiter umgebenden Fluids, wobei die von dem Leiter ausgehende elektrische Feldstärke nicht zu groß sein darf, um eine Funkenentladung bzw. einen Lichtbogen hervorzurufen. Alle im Koronafeld befindlichen Partikel werden bei der Ionisierung unabhängig von ihren elektrischen Eigenschaften gleichsinnig aufgeladen, in technischen Apparaten meist negativ. Die Aufladung der Partikel geschieht indirekt über die Luftmoleküle: Diese werden durch Wirkung des stark inhomogenen

elektrischen Feldes zwischen Koronaspitze und Sammelelektrode zuerst negativ ionisiert, indem freie Elektronen und natürlich vorhandene Ionen in der Luft entlang der elektrischen Feldlinien beschleunigt werden und beim Auftreffen auf ein neutrales Luftmolekül dieses in Ionen zerlegt. Die dadurch entstandenen Sekundärionen werden entlang der Feldlinien weiter beschleunigt und treffen ihrerseits auf weitere Luftmoleküle und ionisieren diese. In einer Art Kettenreaktion entsteht eine große Anzahl von ionisierten Luftmolekülen. Diese werden entlang der durch die Anwesenheit der Partikel deformierten Feldlinien in Richtung der Partikel beschleunigt, lagern sich dann an die in der Luft befindlichen Feststoff-Partikel an und prägen ihnen eine negative Ladung auf.

Der elektrische Leiter, von welchem die elektrischen Feldlinien ausgehen, wird in diesem Zusammenhang als Koronaelektrode bezeichnet. Um den Verlauf der elektrischen Feldlinien zu optimieren, sind Koronaelektroden stark gekrümmt, als dünner Draht, Nadelspitze oder beides kombinierend stacheldrahtähnlich ausgeführt. Das Fluid ist vorliegend ein Luft-Partikel-Gemisch.

Der in KR20030016555A gezeigte Apparat arbeitet nach dem Prinzip des in der

Elektrosortierung altbekannten Koronawalzenscheiders. Er weist eine Ascherutsche auf, auf welcher die von einem Bunker bereit gestellte Flugasche in tangentialer

Richtung auf eine rotierende Walze zurutscht. Ein Stück weit vom Berührungspunkt beabstandet verläuft eine stacheldrahtförmige elektrisch negativ geladene

Koronaelektrode axial zur Walze. Die Walze dient als Sammelelektrode, sie ist über einen zugleich als Abstreifer dienenden Gleitkontakt (Kohlebürste) geerdet. Zwischen Koronaelektrode und Sammelelektrode baut sich ein elektrisches Feld auf, durch welches die Flugasche von der Rutsche in Richtung der Walze gleitet. Die

Koronaelektrode ionisiert die Luftmoleküle und Aschepartikel im Tangentialbereich elektrisch negativ. Beim Auftreffen auf die Walze behalten die nicht leitenden mineralischen Partikel ihre Ladung, währenddessen die leitfähigen Kokspartikel die Polarität der Sammelelektrode annehmen. Die Kokspartikel werden mithin von der Sammelelektrode elektromagnetisch abgestoßen und in einem ersten Behälter aufgesammelt. Die mineralischen Partikel haften hingegen elektromagnetisch auf der Walze, fahren etwa einen halben Umlauf mit, werden dann von der Kohlebürste abgestreift und schließlich in einem zweiten Behälter aufgesammelt.

Untersuchungen haben ergeben, dass auf dem Markt erhältliche Koronawalzenscheider nicht geeignet sind, Flugasche mit einer befriedigenden Selektivität und mit einem der in einem Kraftwerk anfallenden Aschemenge angemessenen Durchsatz zu trennen. Der Grund wird in der geringen Partikelgröße und dem geringen Partikelgewicht gesehen: So bildet sich unmittelbar am Umfang der Walze eine mit der Walze umlaufende

Luftschicht aus, welche die Partikel mitschleppt und so einen effektiven elektrischen Kontakt mit der Sammelwalze verhindert.

Aus US6395145B1 , US6783739B2 und US7416646B2 ist ein Verfahren bzw. eine entsprechende Vorrichtung bekannt, bei welchem ein fluidisierter Flugaschestrom mittels einer quer zur Strömungsrichtung angeordneten Koronaelektrode ozonisiert wird. Eine Trennung der Flugasche findet dabei jedoch nicht statt. Vielmehr ist die beschriebene Ozonisierung dazu bestimmt, mit einem triboelektrischen Trennapparat kombiniert zu werden.

Aus US3308944 ist ein Apparat zum Trennen von Textilfasern mittels Korona- Technologie bekannt. Mit Hilfe eines Luftgebläses werden die Fasern durch eine lonisationsstrecke gefördert. Das Abscheiden der Fasern geschieht auf umlaufende Elektroden-Bänder. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass es sich die Fasern vor dem Beaufschlagen mit Förderluft untereinander zu Agglomeraten verknäulen können. Die Trennschärfe ist dadurch eingeschränkt. Weiterhin ist bei diesem Apparat nachteilig, dass die Fasern mittels Luftströmung tangential zu den Sammelelektroden gefördert werden, wodurch - ähnlich wie bei marktüblichen Koronawalzenscheidern - die Fasern in Kontakt mit von der Sammelelektrode mitgeschleppten Luftschichten kommen, was das Anhaften und damit die Trennschärfe beeinträchtigt.

DE102004010177B4 beschreibt einen Apparat zum kombinierten Ionisieren und Fluidisieren von Pulver. Hierzu sind in einem Fluidbehälter oberhalb des porösen Fluidbodens Korona-Elektroden angeordnet. Druckluft durchströmt den Fluidboden von unten und fluidisiert die auf dem Fluidboden liegende Pulverschicht. Die Ionisierung des fluidisierten Pulvers erfolgt sodann mittels der Koronaelektroden.

EP1321 197B1 beschreibt einen Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung von rotierenden Walzen oder bewegten Bändern. Hierzu wird die Walze bzw. das Band abschnittsweise in ein stationäres Wirbelbett eingetaucht, in welchem mittels

Koronaentladung ionisierte Partikel wirbeln und sich als Beschichtung auf das Band bzw. die Walze niederschlagen. Eine Trennfunktion der Partikel ist nicht vorgesehen.

US7626602B2 beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zur Beschichtung von bewegten Bändern. Hierzu wird ein Fluidstrom an einer quer dazu verlaufenden Korona-Elektrode vorbeigeführt und auf das zu beschichtende Band niedergeschlagen. Eine

Trennfunktion führt dieser Apparat allerdings nicht aus.

In Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Konzept aufzuzeigen, mit Hilfe dessen aus einer großen

Flugaschemenge eine restkohlenstoffarme, insbesondere DIN EN 450 erfüllende, mineralische Fraktion wirtschaftlich abgetrennt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 .

Gegenstand der Erfindung ist mithin ein Verfahren zur Trennung von Flugasche in eine mineralische Fraktion und in eine nicht mineralische Fraktion, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von Flugasche enthaltend mineralische Partikel und nicht mineralische Partikel;

b) pneumatisches Beaufschlagen der Flugasche zur Erzeugung fluidisierter

Flugasche;

c) gleichsinniges Ionisieren von Luft mittels mindestens einer von zu ionisierender Luft umgebener Koronaelektrode;

d) Vermischen der ionisierten Luft mit der fluidisierten Flugasche unter Erhalt

einer gleichsinnig ionisierten, fluidisierten Flugasche;

e) Niederschlagen von mineralischen Partikeln aus der ionisierten, fluidisierten

Flugasche auf eine relativ zur ionisierten, fluidisierten Flugasche bewegte Sammelelektrode, welche geerdet oder der Koronaelektrode entgegengesetzt geladen ist;

f) Abnehmen von an der Sammelelektrode anhaftenden, mineralischen Partikeln als mineralische Fraktion;

g) Erhalt der nicht mineralischen Fraktion aus an der Sammelelektrode nicht

anhaftenden Partikeln der ionisierten, fluidisierten Flugasche.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Koronaentladung nur dann effektiv zur Flugaschetrennung genutzt werden kann, wenn die Flugasche über den gesamten Trennprozess hinweg fluidisiert gehalten wird. Dies bedeutet, dass die Fluidisierung der Flugaschepartikel im gesamten Prozess aufrecht erhalten werden muss, also ab der Bereitstellung, während der Ionisierung, bis zum Niederschlagen auf der

Sammelelektrode. Ein anfängliches Fluidisieren bei der Bereitstellung allein genügt nicht, da die Partikel bis zur Ionisierung wieder Gefahr laufen zu agglomerieren, was die lonisierbarkeit und damit die Trennschärfe beeinträchtigt.

Die Fluidisierung der Flugasche erfolgt durch pneumatisches Beaufschlagen einer Flugascheschicht mit Druckluft. Bei fluidisierter Flugasche handelt es sich um

verwirbelte Luft, in welcher die Flugasche-Partikel dispergiert, also vereinzelt sind. Dies verhindert die Agglomeration der Partikel. Durch das Ionisieren der fluidisierten

Flugasche wird die Flugasche zur Trennung aktiviert. Das Ionisieren der Flugasche geschieht über ionisierte Luftmoleküle. Zu diesem Zwecke ist die fluidisierte Flugasche mit der ionisierten Luft zu vermischen. Es ist möglich, die Fluidisierung der Flugasche und die Ionisierung der Luft getrennt durchzuführen. Ebenso ist es möglich, die Luft unmittelbar in der fluidisierten Flugasche zu ionisieren. Im letzteren Fall ist die

Koronaelektrode von der fluidisierten Flugasche umgeben. Dies ermöglicht eine besonders effektive Ionisierung.

Die fluidisierte Flugasche kann - abgesehen von der Bewegung der einzelnen Partikel in der verwirbelten Luft- makroskopisch gesehen räumlich unbewegt sein. Insoweit spricht man von einem stationären Wirbelbett. Die fluidisierte Flugasche kann sich aber auch makroskopisch gesehen räumlich bewegen. Bewegt sich die fluidisierte Flugasche im Wesentlichen nur in Richtung ihrer Längserstreckung, handelt es sich um einen Fluidstrom, welcher hinsichtlich seines Verhaltens mit dem Strom von Gasen

vergleichbar ist. Bewegt sich die fluidisierte Flugasche in ihrer Gesamtheit mit einer Geschwindigkeit, welche deutlich kleiner ist als die Geschwindigkeit der einzelnen Partikel innerhalb der fluidisierten Schicht, so spricht man von einem wandernden Wirbelbett. Die Abgrenzung von wandernden Wirbelbett und Fluidstrom ist nicht immer scharf möglich.

Die fluidisierten, gleichsinnig ionisierten Partikeln verhalten sich bei Kontakt mit der gegensinnig geladenen Sammelelektrode abhängig von ihrer elektrischen Leitfähigkeit unterschiedlich: Bei Kontakt mit der Sammelelektrode bleiben nicht leitende Partikel auf Grund der Ladungspolarisation an der Partikeloberfläche an der Sammelelektrode haften. Die elektrisch leitfähigen, nicht mineralischen Partikel übernehmen bei Kontakt mit der Sammelelektrode deren Polarität und werden dementsprechend von der Sammelelektrode in die fluidisierte Flugasche zurückgestoßen. Mit der Zeit werden die mineralischen Partikel aus der fluidisierten Flugasche auf die Sammelelektrode abgereichert, währenddessen die fluidisierte Flugasche zunehmend aus der nicht mineralischen Fraktion besteht. Nach diesem Prinzip lassen sich verschiedene Apparate zur effektiven Trennung der Flugasche realisieren, die grundsätzlich wie folgt ausgeführt werden können:

Um diesen Trennprozess kontinuierlich zu gestalten, ist es notwendig, die

Sammelelektrode relativ zur fluidisierten Flugasche zu bewegen, um kontinuierlich die mineralische Fraktion aus der fluidisierten Flugasche auszutragen. Wenn die fluidisierte Flugasche hinreichend um mineralisches Material verarmt ist, wird sie als nicht mineralische Fraktion aufgefangen und durch frische Flugasche ersetzt. Dies kann kontinuierlich durch stetiges Abziehen von nicht mineralischer Fraktion und Zugabe von Frischasche geschehen oder quasi-kontinuierlich durch sequenziellen Austausch der fluidisierten Flugasche.

Unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung unterscheiden sich durch die Erzeugung der Relativbewegung zwischen der ionisierten, fluidisierten Flugasche und Sammelelektrode sowie in der Gestaltung der Koronaelektrode.

Die Relativbewegung zwischen Flugasche und Sammelelektrode kann dadurch realisiert werden, dass die fluidisierte, ionisierte Flugasche als stationäres Wirbelbett steht und die Sammelelektrode sich durch die fluidisierte, ionisierte Flugasche bewegt; etwa als umlaufendes Band, mit Platten besetzte Kette oder als Walze.

Durch kinematische Umkehr gelangt man zu einer Lösung, bei der die ionisierte, fluidisierte Flugasche als Fluidstrom gegen eine fest stehende Platte gerichtet und darüber hinweg bewegt wird. Eine Zwischenlösung besteht darin, ein schnell umlaufendes Band als Sammelelektrode durch ein langsam wanderndes Wirbelbett zu bewegen.

Die Sammelelektrode wird dabei in die fluidisierte, ionisierte Flugasche eingetaucht oder an der Grenzfläche kontaktiert. Die Koronaelektroden weisen stets mindestens eine in Richtung der Sammelelektrode weisende Spitze auf, um eine hohe Feldstärke in Richtung der Sammelelektrode zu generieren. Die Koronaelektrode kann als Draht, als mit Spitzen besetzter

„Stacheldraht" oder als mit einer Vielzahl von Spitzen besetzte Platte ausgeführt sein. Die Koronaelektrode kann längs oder quer zum Fluidstrom / zum wandernden

Wirbelbett angeordnet sein. Es können eine oder mehrere Koronaelektroden

vorgesehen sein.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden im Folgenden näher erläutert.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der ionisierten, fluidisierten Flugasche um einen auf eine bewegte oder unbewegte Sammelelektrode gerichteten Fluidstrom. Zur Erzeugung des Fluidsstroms wird die fluidisierte Flugasche in

Transportrichtung mit einer Lüftströmungskraft beaufschlagt. Der Fluidstrom kann auf einen einzelnen Punkt der Sammelelektrode gerichtet sein oder quer zu seiner

Strömungsrichtung über die Sammelelektrode bewegt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Ionisieren in einer

Ladeleitung, durch welche der Fluidstrom hindurchgeführt wird und in welcher sich die Koronaelektrode dergestalt erstreckt, dass der aus der Ladeleitung austretende, ionisierte Fluidstrom auf eine Sammelelektrode gerichtet wird, dass die von der

Sammelelektrode abgeprallten Partikel als nicht mineralische Fraktion aufgenommen werden, und dass die an der Sammelelektrode anhaftenden Partikel als mineralische Fraktion von der Sammelelektrode abgenommen werden.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Flugasche entlang der Koronaelektrode zwangsgeführt und der ionisierte Flugaschestrom auf die

Sammelelektrode„geschossen" wird. Hierzu wird die fluidisierte Flugasche mit Luft durch eine Ladeleitung gefördert, durch welche sich auch die Koronaelektrode erstreckt. Der Flugaschestrom strömt mithin direkt entlang der Koronaelektrode, sodass eine intensive Ionisierung der Partikel ohne Ausweichen des Flugaschestroms erfolgt. Der aus der Ladeleitung austretende Strahl ist dann möglichst frontal auf die

Sammelelektrode zu richten, sodass die Partikel mit einem nennenswerten Impuls auf die Oberfläche der Sammelelektrode prallen. Der Impuls der Teilchen vermag nämlich etwaig störende Strömungen an der Oberfläche der Sammelelektrode zu überlagern und steigert zudem die Abprallwirkung auf die Kohlepartikel.

Die Aufladung der Partikel wird bei dieser Ausführungsform dadurch garantiert, dass das Luft-Partikelgemisch, durch die Form des Laderohrs bedingt, der Koronaladung nicht ausweichen kann, dass die Flugaschepartikel dank Fluidisierung und

gleichsinniger Aufladung vereinzelt vorliegen und die Flugaschepartikel bedingt durch die Koronaladung und Luftströmung einen sicheren Kontakt mit der Gegenelektrode erfahren. Diese drei Effekte sind für die Trennung der Flugaschepartikel mit

ausschlaggebend.

Bei der Ladeleitung handelt es sich bevorzugt um ein Rohr aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, durch welches sich die als Draht ausgeführte Koronaelektrode koaxial erstreckt. Diese Ausführungsform garantiert eine verlässliche Ionisierung der Partikel im Flugaschestrom. Koaxial bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Spitze der Koronaelektrode in Verlaufsrichtung der Ladeleitung weist. Die

Koronaelektrode entspricht dann dem Haupt-Richtungsvektor der Flugascheströmung innerhalb der Ladeleitung im Bereich der Koronaelektrode.

Die Flugasche wird bei dieser Ausführungsform in einem Bunker bereitgestellt. Der Bunker ist als Fluidbunker ausgeführt und weist zu diesem Zwecke einen Boden aus luftdurchlässigem Material auf, durch den Druckluft gleichmäßig in die eingefüllte Flugasche strömt. Auf diese Weise lockert die Druckluft die Flugasche auf und dispergiert sie in der austretenden Druckluft. So fluidisiert, kann die Flugasche wie eine Flüssigkeit durch Beaufschlagung mit einer Strömungskraft gefördert werden.

Fluidbunker sind im Stand der Technik bekannt, etwa aus DE10325040B3. Das pneumatische Fördern der Flugasche aus dem Bunker in das Laderohr und weiter zur Sammelelektrode erfolgt bevorzugt dergestalt, dass anströmende Druckluft durch eine sich verjüngende Düse in eine einerseits mit der Ladeleitung und andererseits mit einem die Flugasche bereitstellenden Bunker verbundene Mischkammer eingedüst wird, deren Strömungsquerschnitt größer ist als der Mündungsquerschnitt der Düse. Dieses Verfahren macht sich den Bernoulli / Venturi-Effekt zu Nutze, um die Flugasche anzusaugen. Die anströmende (saubere) Druckluft erfährt durch die

Querschnittsverengung in der Düse eine Geschwindigkeitszunahme, die in einen Druckabfall resultiert. Dieser Unterdruck wird genutzt, um die fluidisierte Flugasche aus dem Bunker in die Mischkammer zu saugen, um sich dort mit der Druckluft zu dem Flugaschestrom zu vermischen. Die Fluidisierungseinrichtung wird dann praktisch aufgebaut wie eine Wasserstrahlpumpe.

Die Venturi Düse hat allerdings den Nachteil, dass sich der Querschnitt der Düse durch die Abrasion mit der Zeit allmählich ändert, so dass die Geschwindigkeit dadurch sinkt und damit auch die aufgenommene Aschemenge. Der Querschnitt der Venturidüse muss deshalb überwacht werden. Eine andere Lösung, bei welcher auch weniger Luft benötigt wird, ist so genannte Dichtstromförderung, bei welcher Pulver mit Hilfe von einem Sendegefäß und Druckluft transportiert wird. Eine geeignete Pumpe zur

Dichtstromförderung ist in DE202004021629U1 offenbart.

Bei einer ähnlichen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Ladeleitung um eine Schlitzdüse aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, über dessen

Querschnitt sich eine mit Spitzen besetzte, drahtförmige Koronaelektrode erstreckt. Eine solche Schlitzdüse erlaubt im Vergleich mit einer Rund-Düse einen höheren Durchsatz. Die Schlitzdüse wird mittels einer Venturi Düse mit Flugasche aus einem Fluidbunker gespeist.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Fluidstrom durch Schlitzdüse aus elektrisch isolierenden Werkstoff geführt wird, in deren

Nachbarschaft zumindest eine Koronaelektrode in Gestalt eines sich quer zum Fluidstrom erstreckenden Drahtes angeordnet ist, dergestalt, dass das Ionisieren des Fluidstroms beim Austritt desselben aus der Schlitzdüse erfolgt, dass der aus der Schlitzdüse ausgetretene, ionisierte Fluidstrom auf eine Sammelelektrode gerichtet wird, dass die von der Sammelelektrode abgeprallten Partikeln als nicht mineralische Fraktion aufgenommen werden, und dass die an der Sammelelektrode anhaftenden Partikel als mineralische Fraktion von der Sammelelektrode abgenommen werden. Vorteil ist hier auch ein hoher Durchsatz. Ein für die Trennung geeigneter Apparat ist in US7626602B2 beschrieben.

Einfachstenfalls wird die Sammelelektrode als eine unbewegte Prallplatte (z.B. ebenes Stahlblech) ausgeführt. Mit einer solchen Sammelelektrode wird das Verfahren diskontinuierlich durchgeführt, die Prallplatte wird solange mit dem ionisierten

Flugaschestrom besprüht, bis sich auf ihr eine Schicht der restkohlenstoffarmen Fraktion gebildet hat. Sodann wird der Flugaschestrom unterbrochen und die an der Prallplatte anhaftende, restkohlenstoffarme Fraktion abgenommen. Die gereinigte Prallplatte wird dann erneut mit dem Flugaschstrom besprüht.

Kontinuierlich kann dieses Verfahren durchgeführt werden, indem die Sammelelektrode als ein umlaufendes Band ausgeführt wird. Das (Metall-)Band wird dann kontinuierlich beispielsweise im Bereich des Zugtrumms mit dem Flugaschestrom besprüht und im Bereich des Leertrumms von der mineralischen Fraktion gereinigt.

Es ist auch eine kontinuierlich arbeitende Mischform von Prallplatte und Band denkbar, bei welcher eine Vielzahl von Prallplatten auf einer umlaufenden Kette befestigt sind. Eine umlaufende Kette mit Prallplatten ist eine technisch gleichwirkende Alternative zu einem Band. Die Prallplatten können vorzugsweise auch beidseitig besprüht werden.

Wichtig bei jeder Gestaltung der Sammelelektrode ist, dass der Flugaschestrom nicht tangential auf die Oberfläche auftritt, wie dies bei Koronawalzenscheidern der Fall ist. Auch gelingt die Ausschaltung der negativen Effekte von bei bewegten

Sammelelektroden störenden Strömungseffekten nur, wenn die Partikel einen nennenswerten Impuls in Richtung der Sammelelektrode besitzen, was bei einem tangentialen Einfallswinkel von 180° nicht der Fall ist. Die Impulsübertragung findet besser statt, wenn der Winkel zwischen der Oberfläche der Sammelelektrode und der Strömungsrichtung der Flugasche möglichst stumpf bis orthogonal ist. Das elektrische Feld (und damit der Trenneffekt) wird umso stärker, je kleiner der Abstand zwischen der negativen Koronaelektrode und der positiven Plattenelektrode ist. Der Weg von der Korona- zur Sammelelektrode sollte deshalb klein gehalten werden. Wenn die

Ladungsleitung unter einem Winkel zur Sammelelektrode steht, ergeben sich durch die veränderten Feldlinien, deren die Flugaschepartikel folgen, unterschiedliche Weglängen für die Partikel. Ideal ist daher eine orthogonale Ausrichtung von Ladungsleitung bzw. Düse zur Sammelelektrode. Zumindest aber sollte das Richten des aus der Ladeleitung ausgetretenen Flugaschestroms die Sammelelektrode dergestalt erfolgen, dass der aus der Ladeleitung ausgetretene Flugaschestrom auf die Oberfläche der Sammelelektrode unter in einem Winkel von ungleich 180° trifft.

Ideal erscheint eine orthogonale Ausrichtung von Ladungsleitung bzw. Düse und Koronaelektrode zur Sammelelektrode, da in diesem Fall die elektrischen Feldlinien und die Strömungspfade des Flugaschestroms parallel verlaufen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die ionisierte, fluidisierte

Flugasche als ein stationäres Wirbelbett ausgebildet. Um eine Relativbewegung der Sammelelektrode dazu zu erzeugen, wird diese als rotierende Walze oder als umlaufendes Band ausgeführt, wobei die Walze bzw. das Band abschnittsweise in das Wirbelbett eingetaucht oder zumindest im Grenzbereich des Wirbelbetts mit diesem kontaktiert ist und außerhalb des eingetauchten Bereiches die elektrisch isolierende Fraktion von dem Band bzw. der Walze abgenommen wird. Vorteil dieser

Ausführungsform ist, dass mit wenigen Anlagenkomponenten ein industrierelevant hoher Durchsatz bewerkstelligt werden kann, was verglichen mit einer auf

Vervielfältigung von Düsen-Anordnungen die Betriebssicherheit steigert, da ein

Wirbelbett-Apparat mit einer geringeren Anzahl von beweglichen Teilen auskommt. Ein stationäres Wirbelbett wird zum Zwecke der Reinigung quasi-kontinuierlich betrieben, dass heißt, dass die pneumatische Beaufschlagung des stationären

Wirbelbetts zeitweise unterbrochen wird, und dass während der Unterbrechung die Partikel des zusammengebrochenen Wirbelbetts als nicht mineralische Fraktion aufgenommen und durch frisch bereitgestellte Flugasche ersetzt werden. Durch diesen zyklischen Trenn- und Reinigungsbetrieb können große Mengen Flugasche verarbeitet werden.

Alternativ zu einem stationären Wirbelbett kann ein wanderndes Wirbelbett vorgesehen werden. In diesem Fall wird die Sammelelektrode als rotierende Walze oder als umlaufendes Band ausgeführt, wobei das Wirbelbett an einem Abschnitt der Walze bzw. des Bandes entlang wandert. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, da sie auf Grund der kontinuierlichen Betriebsweise einen sehr großen Durchsatz ermöglicht.

Sofern die Schwerkraft zum Fördern des Wanderbetts nicht ausreicht, ist es möglich, das Wanderbett mit einer zusätzlichen Luftströmungskraft in Föderrichtung zu

beaufschlagen.

Die Wanderbewegung des Wirbelbetts wird indes einfacher mittels Schwerkraft erzeugt. Zu diesem Zwecke wandert das Wirbelbett durch eine geneigte Rinne, an deren oberen Ende die zu trennende Flugasche aufgegeben und an deren unteren Ende die nicht mineralische Fraktion aufgenommen wird, wobei die Sammelelektrode als umlaufendes Band ausgeführt ist, welches entlang eines Abschnitts gegenläufig oder gleichgerichtet zum wandernden Wirbelbetts durch die Rinne läuft und welches außerhalb des

Abschnitts von anhaftenden Partikeln unter Erhalt der mineralischen Fraktion gereinigt wird. Diese Ausführungsform stellt einen hervorragenden Kompromiss zwischen

Durchsatzmenge und Betriebssicherheit dar.

Durch Vervielfältigung der Rinnen und der Bänder ist es einfach möglich, die

Durchsatzmenge weiter zu steigern. Hierzu lässt man das Wirbelbett durch eine geneigte Rinne wandern, an deren oberen Ende die zu trennende Flugasche aufgegeben und an deren unteren Ende die nicht mineralische Fraktion aufgenommen wird, wobei die Sammelelektrode als umlaufendes Band ausgeführt ist, welches entlang eines Abschnitts quer zum wandernden Wirbelbett durch die Rinne läuft und welches außerhalb des Abschnitts von anhaftenden Partikeln unter Erhalt der mineralischen Fraktion gereinigt wird.

Die Koronaelektrode sollte bei allen Ausführungsformen bevorzugt elektrisch negativ geladen sein, die Sammelelektrode entsprechend geerdet sein. Bessere Effekte werden erzielt, wenn die Sammelelektrode zusätzlich an dem positiven Pol einer

Spannungsquelle angeschlossen wird, da hierdurch die Potentialdifferenz zwischen Koronaelektrode und Sammelelektrode zusätzlich erhöht wird.

Wie bereits erwähnt, prallt der elektrisch leitende Restkoks von der Sammelelektrode ab, währenddessen die begehrte mineralische Fraktion anhaftet. Das Abnehmen dieser Partikel kann allgemein durch Beaufschlagen der Sammelelektrode mit einer

Impulsbelastung erfolgen. Die Impulsbelastung kann durch Abklopfen mit einem

Hammer, durch Abrütteln mit einem Vibrator, durch Abblasen mit Druckluft oder

Abbürsten/Abstreifen mit einem Abstreifer aufgebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise zum Trennen von

Flugaschen, bei deren mineralischen Partikeln es sich um feste Oxide handelt.

Insbesondere handelt es sich bei den mineralischen Partikeln um Metalloxide

ausgewählt aus der Gruppe umfassend S1O2, AI2O3, Fe2O3, CaO oder um Mischungen mehrerer Metalloxide dieser Gruppe. Flugasche kann aber noch weitere Metalloxide umfassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise zum Trennen von

Flugaschen, bei deren nicht mineralischen Partikeln es sich um festen porösen, im Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Koks handelt. Sofern die Flugasche aus der Verteuerung von Abfall stammt, kann es sich bei den nicht mineralischen Partikeln auch um Aluminium handeln, welches aus Verbundverpackungen stammt. Sofern Abfälle (mit) verfeuert werden, wird die nicht mineralische Fraktion sowohl unverbrannte Restkohle / Koks als auch Aluminium enthalten.

Die Trennschärfe kann erhöht werden, wenn die Flugasche vor dem pneumatischen Beaufschlagen einem Siebvorgang unterworfen wird. Der Siebvorgang findet

vorzugsweise in einem Sieb statt, dessen niederfrequente Siebbewegung mit einer Ultraschallschwingung im Bereich von 20 bis 27 kHz überlagert wird. Für den

Siebschritt besonders geeignet sind Taumelsiebmaschinen mit induktiver

Ultraschallerregung, wie sie beispielsweise aus DE202006009068U1 bekannt sind. Bevorzugt werden Siebböden mit einer Maschenweite von etwa 80 μιτι verwendet. Damit sind hohe Siebleistungen von bis zu 1500 kg/h^*m² zu erzielen. Die optimale Maschenweite hängt von der Herkunft der Flugasche ab. Versuche zeigen, dass bei machen Flugaschen auch Siebmaschenweiten von 63, 75, 90 oder 100 μιτι eine signifikante Reduktion des LOI im Siebdurchgang hervorrufen.

Der Vorteil der Ultraschallsiebung besteht darin, dass die zu fluidisierende Flugasche eine einheitlichere Korngröße erhält. Dementsprechend wird die nach oben begrenzte Korngröße - der Siebdurchgang - in die Fluidisierung überführt. Der Siebüberlauf besteht im Wesentlichen aus den größeren Kokskörnern, die zurück in die Verbrennung gehen. Das Absieben der großen Kokspartikel vor dem Fluidisieren verbessert auch die Ionisierung der Flugasche: An den größeren Partikel lagern sich nämlich mehr Luftionen an als an kleinen Partikeln. Würde man die großen Kokspartikel nicht absieben, würden diese bei der Ionisierung begünstigt. Die Utraschallerregung verhindert die

Klemmkornbildung, also das Zusetzen der Siebmaschen mit Partikeln, die nur unwesentlich größer sind als die Maschenweite. Das Absieben der großen

Flugaschepartikel hat weiterhin den Vorteil, dass das Feinheitskriterium der Norm EN 450-1 , welche außer dem Glühverlust als Kriterium für Zuschlagstoff zu Beton auch den maximalen Anteil von Grobpartikeln in der Flugasche vorschreibt (Kategorie S: maximal 12 Massen % größer als 45 μιτι), sicher eingehalten wird. Wichtiger Aspekt einer erfolgreichen Kombination aus Sieb- und Korona- Trennverfahren ist, dass beide Schritte streng getrennt werden. Es ist nicht zielführend, beide Schritte baulich dadurch zu vereinigen, dass etwa der Siebboden zugleich als Sammelelektrode verwendet wird. Versuche belegen, dass dies die Klennnnkornbildung begünstigt und die Abreinigung des Siebs deutlich erschwert. Bedingt durch die elektrostatischen Kräfte haften die mineralischen Flugaschepartikel so stark am

Siebboden, dass dieser rasch verstopft; eine kontinuierliche Arbeitsweise ist deswegen mit einem derartigen Apparat kaum möglich. Der in US2004/0035758A1 vorgestellte Apparat mit aufgeladenem Sieb ist insoweit abzulehnen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Apparat zum erfindungsgemäßen Trennen von Flugasche in eine mineralische und eine nicht mineralische Fraktion.

Ein derartiger Apparat weist die folgenden Gestaltungsmerkmale auf: a) mindestens eine geneigte Rinne mit einem luftdurchlässigen, mit Druckluft beaufschlagbaren Boden, welcher mit einer Vielzahl von Koronaelektroden versehen ist,

b) eine am oberen Ende der Rinne angeordnete Dosiereinrichtung zum Aufgeben von Flugasche auf die Rinne,

c) eine am unteren Ende der Rinne angeordnete Aufnahme zur Aufnahme der nicht mineralischen Fraktion,

d) mindestens einen umlaufenden Läufer, welcher abschnittsweise in der Rinne läuft,

e) und einen außerhalb der Rinne am Läufer angeordneten Abstreifer zum

Abstreifen von am Läufer haftenden Partikeln als mineralische Fraktion.

Der Läufer versteht sich als eine umlaufende Sammelelektrode, welche als Band, als mit Platten besetze Kette oder als rotierende Walze ausgeführt sein kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Apparats verläuft das umlaufende Band längs zur Rinne rinnenaufwärts. Dieser Apparat nutzt die Schwerkraft zum Bewegen des Wirbelbetts und ist daher besonders betriebssicher.

Die Leistungsfähigkeit dieses Apparats kann gesteigert werden durch eine Mehrzahl von quer durch die Rinne verlaufenden, jeweils als Band ausgeführte Läufer, durch mindestens ein parallel zu der Rinne verlaufendes, umlaufendes Reinigungsband, und dadurch, dass im Kreuzungsbereich von Reinigungsband und Läufer Abstreifer vorgesehen sind, welche an den Läufern haftende Partikeln als mineralische Fraktion abreinigen und dem Reinigungsband zum Abtransport zuführen.

Eine kontinuierliche Abreinigung der isolierenden mineralischen Schicht von der Sammelelektrode ist für die Trennfunktion sehr wichtig, da dadurch ein starkes elektrisches Feld und ein ununterbrochener lonenfluss im Koronafeld sichergestellt wird. Beides ist für die Gewährleistung eines zuverlässigen Trennbetriebs im

industrierelevanten Maßstab zwingend erforderlich.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung und deren Merkmale ergeben sich aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einiger besonders bevorzugter Beispiele. Hierfür zeigen:

Figur 1 : Prinzipskizze Besprühen von Prallplatte und Aufnehmen von

restkohlenstoffreicher Fraktion;

Figur 2: Prinzipskizze Abnehmen von restkohlenstoffarmer Fraktion;

Figur 3: Vergleich Glühverlust Ausgangs-Flugasche / restkohlenstoffarme Fraktion;

Figur 4: Vergleich Partikelgrößenverteilung Ausgangs-Flugasche /

restkohlenstoffarme Fraktion / theoretische kohlefreie Fraktion Figur 5: Trennapparat (schematisch) mit einer Vielzahl von Sprüh- und Reinigungsstationen;

Figur 6: Prinzipskizze Trennapparat mit Schlitzdüse und drahtformiger Korona- und

Sammelelektrode;

Figur 6a: Gestaltungsformen von Koronaelektroden;

Figur 7: wie Figur 6, jedoch mit umlaufendem, längs geneigtem Band als

Sammelelektrode;

Figur 8: wie Figur 6, jedoch mit umlaufendem, quer geneigtem Band als

Sammelelektrode;

Figur 9: Prinzipskizze Trennapparat mit Schlitzdüse und Korona-Draht am Austritt; Figur 10: wie Figur 9, jedoch mit umlaufendem Band als Sammelelektrode; Figur 1 1 : Prinzipskizze stationäres Wirbelbett;

Figur 12: Prinzipskizze Trennapparat mit Wanderbett und umlaufendem Band als

Sammelelektrode;

Figur 13: Gestaltvariante Trennapparat aus Figur 12 mehreren Wanderbetten, bandförmigen Sammelelektroden und Abreinigungsbändern.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Versuchsaufbau zur Durchführung des Verfahrens. Flugasche 1 wird in einem Bunker 2 bereit gestellt. Der Bunker 2 ist als Fluidbunker ausgeführt und erlaubt einer Fluidisierung der Flugasche. Diese setzt sich aus mineralischen Partikel (als unausgefüllter Kreis dargestellt) und Restkoks (als ausgefüllter Punkt dargestellt) zusammen. Eine Sprühvorrichtung 3 umfasst eine Mischkammer 4, in welche saubere Druckluft 5 über eine sich verjüngende Düse 6 eindüsbar ist. Eine Saugleitung 7 verbindet die Mischkammer 4 mit dem Bunker 2.

Ebenfalls mit der Mischkammer 4 verbunden ist eine Ladeleitung 8, durch welche sich koaxial ein als Koronaelektrode 9 dienender, nadelartiger Draht (Durchmesser kleiner 1 mm) erstreckt. Bei der Ladeleitung 8 handelt es sich um ein Rohr mit kreisförmigen Querschnitt und einem Innendurchmesser von ca. 2 cm. Die genannten Abmessungen betreffen den Labormaßstab. Ein Trennapparat im Industriemaßstab dürfte größere Durchmesser für Ladeleitung und Koronaelektrode aufweisen. Die Koronaelektrode 9 ist gegenüber den übrigen Bauteilen der Sprühvorrichtung 3 elektrisch isoliert,

insbesondere gegenüber der aus einem Nichtleiter gefertigten Ladeleitung 8.

Die Mündung der Ladeleitung 8 ist auf eine als Sammelelektrode 10 dienende

Prallplatte aus Stahlblech gerichtet. Die Oberfläche der Sammelelektrode ist um etwa 90° gegenüber der Achse der Ladeleitung 8 bzw. der Koronaelektrode 9 ausgerichtet. Die elektrischen Feldlinien zwischen Koronaelektrode 9 und Sammelelektrode 10 verlaufen mithin parallel zu den Strömungspfaden der Partikel des Flugaschestroms aus der Ladeleitung 8 in Richtung der Sammelelektrode.

An der der Sprühvorrichtung abgewandten Seite der Sammelelektrode 10 ist ein pneumatisch betriebener Hammer 1 1 angebracht. Unter der Sammelelektrode 10 angeordnet sind eine erste Auffangwanne 12 für restkohlenstoffreiche Fraktion 13 und eine zweite Auffangwanne 14 für restkohlenstoffarme Fraktion 15.

Zum pneumatischen Fördern wird Düse 6 mit Druckluft 5 bei einem Druck von 6 bar und einem Volumenstrom von ca. 4 m³ / h beaufschlagt. Durch Zufuhr von Druckluft durch den Fluidboden des Bunkers 2 wird die Flugasche bereits im Bunker 2 fluidisiert, sodass ein homogenes Gemisch aus Flugasche und Luft gewährleistet ist. Durch den verjüngenden Querschnitt der Düse 6 erfährt die Druckluft bis zum Austritt aus der Düse 6 eine starke Beschleunigung. Durch die Querschnittsaufweitung der Mischkammer 4 sinkt der Druck der Druckluft 6 in der Mischkammer 4 rapide, sodass ein Unterdruck entsteht, welcher die Flugasche 1 über die Saugleitung 7 in die Mischkammer 4 saugt. Dort vermischen sich Druckluft 5 und Flugasche 1 zu einem Flugaschestrom 16, der die Mischkammer 4 durch die Ladeleitung 8 in Richtung der Sammelelektrode 10 verlässt. Zuvor streicht der Flugaschestrom 16 entlang der mit -30 kV unter Hochspannung stehende Koronaelektrode 9, sodass die Luftmoleküle und die Flugaschepartikel des Flugaschestroms 16 negativ aufgeladen werden. Aus dem unter einem Winkel vom etwa 90° gegen die Oberfläche der Sammelelektrode 10 gerichtete Laderohr 8 wird der Flugaschestrom 16 auf die mit +12 kV geladenen Sammelelektrode 10 gesprüht. Der freie Weg des Flugaschestroms 16 durch die Luft beträgt etwa 100 bis 200 mm.

Sobald die negativ geladenen Partikel auf die geerdete Sammelelektrode 10

aufschlagen, geschieht die Trennung: Die elektrisch leitenden Partikel (Restkoks) werden von der Sammelelektrode entsprechend ihrem Einfallswinkel abgestoßen und sammeln sich in der ersten Auffangwanne 12. Die elektrisch nichtleitenden Partikel (mineralische Partikel) bleiben indes auf der Sammelelektrode 10 haften.

Nach einer Zeit von etwa 20 bis 60 s ist die Sammelelektrode 10 mit mineralischen Partikeln besetzt. Nun werden Druckluft 6 und Hochspannung der Koronaelektrode abgeschaltet und der Hammer 1 1 betätigt (Figur 2). Dieser beaufschlagt die

Sammelelektrode 10 etwa 3 s mit einer Impulsbelastung, welche die mineralische Fraktion von der Sammelelektrode 10 löst und in die zweite Auffangschale 14 fallen lässt.

Nun findet sich in der ersten Auffangschale 12 eine nicht mineralische, also

restkohlenstoffreiche Fraktion 13 von etwa 40 g, in der zweiten Auffangschale 14 eine mineralische, also restkohlenstoffarme Fraktion 15 von etwa 1 10 g. Für diese Ausbeute wurde eine Sammelelektrode von 20 mal 30 cm Fläche zehn Mal 20 Sekunden lang besprüht und dabei die Ladeleitung relativ zur Sammelelektrode bei gleich bleibendem Elektrodenabstand bewegt.

Versuche mit vier verschiedenen Flugaschen zeigen, dass der Glühverlust der mineralischen Fraktion 15 deutlich unter dem der Ausgangs-Flugasche 1 liegt (Figur 3). Überraschenderweise wird auch der Grobanteil der mineralischen Fraktion 15 reduziert (Figur 4).

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann effektiv aus Flugasche 1 eine

mineralische, restkohlenstoffarme Fraktion 15 abgetrennt werden, welche die

Spezifikation der EN 450 mühelos erfüllt und sich mithin als Betonzusatzstoff eignet. Die nicht mineralische, restkohlenstoffreiche Fraktion 13 kann in die Feuerung zurückgeführt und dort thermisch genutzt werden.

Durch geeignetes scaling up, insbesondere durch Steigerung der Durchsatzmenge in der Sprühvorrichtung 3 und kontinuierliches Beladen und Reinigen der nunmehr zu bewegenden Sammelelektrode, kann die Trennleistung für große Aschemengen gesteigert werden. Auch kann die Anzahl der Ladeleitungen vervielfacht werden, indem eine Serie von Ladeleitungen in horizontaler Richtung und mehrere solche Sätze in vertikaler Richtung angeordnet werden.

Verschiedene Ausführungsmöglichkeiten von Trennapparaten mit hoher

Durchsatzleistung sollen im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert werden.

Figur 5 zeigt eine kontinuierliche Ausführungsform mit mehreren Sprühstationen 17 und einem endlos umlaufenden Band 18 als Sammelelektrode. Alternativ zum Band kann ein geschlossener Kettenzug vorgesehen werden, an dessen Gliedern Platten als Sammelelektroden angeordnet sind. Jede Sprühstation 17 umfasst eine Vielzahl von parallel arbeitenden Sprühvorrichtungen 3. Die Sprühvorrichtungen können ausgeführt sein wie oben zu Figur 1 und Figur 2 beschrieben. Das Band 18 fährt an den

Sprühstationen 17 vorbei und wird dabei großflächig mit Fluidströmen von Flugasche beaufschlagt. Die mineralische Fraktion haftet an dem Band 18 an, die nicht

mineralische Fraktion wird zurückgestoßen, fällt nach unten und wird im Bereich der Sprühstation 17 eingesammelt (nicht dargestellt). Das mit mineralischer Fraktion belegte Band 18 fährt weiter zu einer Reinigungsstation 19, welche mittels eines Hammers 1 1 und/oder eines Bürstensatzes 20 abgereinigt wird. Ein Hammer eignet sich eher zum Abreinigen von plattenförmigen Sammelelektroden auf einem

umlaufenden Kettenzug, zum Abreinigen eines Bandes sollte vorzugsweise ein

Abstreifer zum Einsatz kommen. Die mineralische Fraktion wird in der

Reinigungsstation 19 aufgenommen (nicht dargestellt). Sodann fährt das Band weiter zu eine nächsten Sprühstation 17, welcher wiederum eine Reinigungsstation 19 folgt. Das endlos umlaufende Band 18 wird auf diese Weise abwechselnd mit Flugasche besprüht und wieder abgereinigt.

Figur 6 zeigt eine alternative Düsengestaltung mit einer länglichen Schlitzdüse 21 . Links ist die Frontalansicht dargestellt, rechts die Seitenansicht. Durch die Schlitzdüse 21 tritt der Flugaschestrom 16 aus. Die Ionisierung übernimmt eine drahtförmige

Koronaelektrode 22, die mit einer Vielzahl von Spitzen 23 besetzt ist (vgl. Fig. 6a). Die drahtförmige Koronaelektrode 22 erstreckt sich über die Mündung der Schlitzdüse 21 , also quer zur Fließrichtung des Flugaschestroms 16. Der Flugaschestrom 16 wird auf eine Sammelelektrode 10 in Gestalt einer sich parallel zur Schlitzdüse 21

erstreckenden, ebenen Platte gerichtet. Deren Abreinigung erfolgt mit einem Hammer 1 1 .

Figur 6a zeigt mögliche Gestaltungsformen von mit Spitzen besetzten, drahtförmigen Koronaelektroden.

Figur 7 zeigt, wie die unbewegte Sammelelektrode 10 aus Figur 6 durch ein endlos umlaufendes Band 18 ersetzt werden kann, um einen kontinuierlich arbeitenden

Trennapparat zu erhalten. In der perspektivischen Ansicht oben rechts im Bild ist zu erkennen, dass die nicht mineralische, restkohlenstoffreiche Fraktion 13 mittels einer Saugdüse 24 aufgenommen wird. Die anhaftende mineralische Fraktion 15 fährt mit dem Band 18 weiter zu einer nicht dargestellten Reinigungsstation (z.B. Abstreifer oder Bürstensatz). In der unten links in Figur 7 dargestellten Seitenansicht des Apparats ist zu erkennen, warum die nicht mineralische, restkohlenstoffreiche Fraktion 13 entgegen der

Laufrichtung des Bandes zu der Saugdüse 24 wandert, währenddessen die anhaftende mineralische Fraktion 15 mit dem Band 18 mitfährt: Das Band 18 ist nämlich in

Längsrichtung geneigt angeordnet und läuft aufwärts. Die nicht anhaftenden

Kokspartikel 13 purzeln mithin entgegen der Laufrichtung des Bandes 18 herab in Richtung der hangabwärts angeordneten Saugdüse 24.

Gemäß Figur 8 kann das umlaufende Band 18 auch zur Seite geneigt sein (das Band bewegt sich in die Zeichenebene hinein). Die nicht mineralische Fraktion 13 der per Schlitzdüse 21 aufgegebenen Flugasche fällt seitlich von dem Band 18 herunter und wird aufgesammelt.

Figur 9 zeigt die Seitenansicht einer anderen Gestaltvariante mit Schlitzdüse 21 . Der Flugaschestrom 16 tritt durch die Schlitzdüse 21 in Richtung der Sammelelektrode 10 aus. Zwei als Draht ausgeführte Koronaelektroden 9 verlaufen in unmittelbarer

Nachbarschaft der Schlitzdüse 21 quer zur Strömungsrichtung des Flugaschestroms 16. In der Praxis kann ein solcher Trennapparat ausgeführt werden wie die in

US7626602B2 beschriebene Beschichtungsanlage.

Figur 10 zeigt eine Variante der in Figur 9 gezeigten Ausführungsform mit Schlitzdüse 21 . Die Sammelelektrode ist hier ein endlos umlaufendes Band 18, dessen Zug- und Leertrumm sich vertikal erstrecken. An diesen ist eine Vielzahl von Sprühstationen 17 vorgesehen, welche mit Schlitzdüsen 21 arbeiten. Detail A zeigt, dass die drahtformigen Koronaelektroden 9 hier am Austritt der Schlitzdüsen 21 , also direkt im Partikelstrahl 16 verlaufen. Die nicht anhaftende Restkohle 13 wird mittels unterhalb der Schlitzdüsen 21 angeordneten Auffangwannen 12 aufgefangen, die Abreinigung des Bandes zwecks Erhalts der mineralische Fraktion 15 erfolgt mit Abstreifern 26.

Die Figuren 1 1 bis 13 zeigen Trennapparate, welche nicht mit einem aus einer Düse austretenden Fluidstrom, sondern mit Wirbelbetten arbeiten. Die Grundlagen des Wirbelbettprinzip zeigt Figur 1 1 . Hierzu wird die Flugasche 1 auf einen luftdurchlässigen, aber aschedichten Fluidboden 27 aufgegeben. Bei dem

Fluidboden 27 handelt es sich in der Regel um ein textiles Flächengebilde oder eine poröse oder perforierte Platte. Der Fluidboden 27 weist somit eine Vielzahl von

Luftdurchlässen auf, jeweils mit etwa 20 μιτι Durchmesser. Der Fluidboden 27 wird von unten mit Druckluft 5 beaufschlagt. Die Druckluft 5 tritt durch die Luftdurchlässe in die schichtförmig auf dem Fluidboden 27 ruhende Flugasche 1 auf und verwirbelt die Partikel ungeordnet zu einem Wirbelbett 28, welches sich in einem begrenzten Bereich über dem Fluidboden 27 erstreckt. Da sich das Wirbelbett 28 örtlich nicht verändert und sich nur die Partikel innerhalb des Wirbelbetts 28 bewegen, spricht man hier von einem stationären Wirbelbett.

Innerhalb des Wirbelbetts sind die Partikel in der Luft dispergiert (vereinzelt), was Agglomeration verhindert. Die vereinzelten, von Druckluft 5 umströmten Partikel lassen sich hervorragend ionisieren mit Hilfe einer Vielzahl von Koronaelektroden 9, die sich in dem Wirbelbett 28 erstrecken. Die Koronaelektroden 9 können an dem Fluidboden angeordnet werden, wie in EP1321 197B1 beschrieben, oder oberhalb des Fluidbodens, wie aus DE102004010177B4 bekannt. In letztem Fall erfolgen das Ionisieren der Luft, Fluidisieren der Flugasche und das Vermischen von ionisierter Luft mit fluidisierter Flugasche zwecks Erhalt der ionisierten, fluidisierten Flugasche in einem Schritt.

Alternativ ist es möglich, zweischrittig zu ionisieren und zu fluidisieren: Hierzu wird zunächst Druckluft ionisiert und die Flugasche direkt mit der ionisierten Druckuft zwecks Fluidisierung beaufschlagt. In diesem Fall werden die Koronaelektroden unmittelbar unterhalb des Fluidbodens angeordnet, sodass die Druckluft kurz vor ihrem Austritt aus dem Fluidboden in die Flugasche ionisiert wird.

Das Wirbelbett 28 mit der Vielzahl von sich darin erstreckenden Koronaelektroden 9 besteht quasi aus einer gebündelten Vielzahl von infinitesimal kleinen

Sprühvorrichtungen. Durch das Wirbelbett oder zumindest an dessen Grenzfläche wird eine

Sammelelektrode 10 geführt, an welcher sich die mineralischen Partikeln

niederschlagen. Zum Erhalt der begehrten mineralischen Fraktion 15 wird die

Sammelelektrode aus dem Wirbelbett 28 entnommen und abgereinigt. Die nicht mineralische Fraktion verbleibt im Wirbelbett 28. Mit der Zeit wird also die mineralische Fraktion 15 aus dem Wirbelbett 28 abgereichert, sodass der LOI im Wirbelbett steigt. Mithin muss das Wirbelbett 28 kontinuierlich ausgereinigt und mit frischer Flugasche angereichert werden. Hierzu wird nach einem geeigneten Zeitintervall die

Durckluftbeaufschlagung ausgeschaltet, der Fluidboden 27 unter Erhalt der nicht mineralischen Fraktion 13 ausgekehrt und frische Flugasche 1 nachdosiert. In der Zwischenzeit kann auch die Sammelelektrode 10 unter Erhalt der mineralischen

Fraktion 15 gereinigt werden, falls dies nicht kontinuierlich geschieht. Sodann wird die pneumatische Beaufschlagung wieder gestartet und der Trennprozess beginnt von Neuem. Ein kontinuierlicher Betrieb ist diesem Batch-Betrieb aber vorzuziehen.

Ein vollkontinuierlich arbeitender Trennapparat mit hohem Durchsatz kann mit Hilfe eines wandernden Wirbelbetts realisiert werden. Ein wanderndes Wirbelbett - kurz Wanderbett - 29 unterscheidet sich von einem stationären Wirbelbett 28 dadurch, dass sich das Wanderbett in seiner Gesamtheit bewegt. Gleichwohl ist die

Gesamtbewegungsgeschwindigkeit des Wanderbetts im Vergleich zu der

Partikelbewegung innerhalb des Wirbelbettes langsam. Verglichen mit der

Fließgeschwindigkeit des Fluidstroms bewegt sich das Wanderbett aber langsam.

Das Wanderbett 29 wird einfachstenfalls mit Hilfe der Schwerkraft in Bewegung versetzt: Hierzu wird eine um 10 bis 15° zur Horizontalen geneigte Rinne 30 mit einem Fluidboden 27 versehen, welcher von unten mit Druckluft 5 beaufschlagt wird; vgl. Figur 12. In den Fluidboden 27 sind Koronaelektroden eingebaut. Am oberen Ende der Rinne 30 wird frische Flugasche 1 aufgeben. Von der Schwerkraft getrieben, rutscht die fluidisierte, ionisierte Flugasche als Wanderbett 29 die Rinne 30 hinab. Dabei wird die mineralische Fraktion 15 auf ein endlos umlaufendes Band 18 niedergeschlagen, welches sich abschnittsweise längs der Rinne 30, entgegen der Bewegungsrichtung des Wanderbetts 29 durch dasselbe aufwärts läuft. Die Bandgeschwindigkeit beträgt etwa 10 km/h. Durch die hohe Bandgeschwindigkeit wird ein industrierelevant hoher Durchsatz bei der Aufreinigung der Flugasche garantiert. Bei einem durchschnittlichen Anfall der mineralischen Fraktion von ca. 0,2 kg/m² (oben beschriebener Versuch), einer Bandbreite von 1 ,5 m und einer Geschwindigkeit von 10 km/h berechnet sich der Massenstrom der gewonnenen mineralischen Fraktion zu etwa 3t/h bei nur einem Wanderbett. Beim Durchlauf durch die Rinne 30 wird das Wanderbett 29 allmählich um die mineralische Fraktion 15 abgereichert. Am unteren Ende der Rinne 30 tritt daher Restkohle aus, die als nicht mineralische Fraktion 13 aufgenommen wird. Die mineralische Fraktion 15 wird mit einem Abstreifer 26 von dem Band 18 abgenommen. Das gereinigte Band 18 läuft zurück in das wandernde Wirbelbett 29.

Figur 13 zeigt, wie der mit Wanderbett 29 und Band 18 als Sammelelektrode arbeitende Apparat aus Figur 10 durch Vervielfältigung seiner Rinnen und Bänder und deren Parallelisierung durchsatzstärker gemacht werden kann:

In der in Figur 13 dargestellten Draufsicht ist zu erkennen, dass mehrere parallel verlaufende, geneigte Rinnen 30 von mehreren parallel verlaufenden Bändern 18 gekreuzt werden. Die metallischen Bänder 18 dienen als Sammelelektrode und verlaufen quer durch die Rinnen 30 durch das darin wandernde Wanderbett 29 hindurch. Die Bänder 18 tragen die mineralische Fracht quer aus den Wanderbetten aus und werden von Reinigungsbändern 31 , die alternierend parallel zwischen den geneigten Rinnen 30 angeordnet sind, gekreuzt. Im Kreuzungsbereich von Band 18 und Reinigungsband 31 ist jeweils ein Abstreifer angeordnet, welcher das Band 18 von mineralischen Partikeln reinigt und diese auf das Reinigungsband 31 überführt. Die endlos umlaufenden Reinigungsbänder 31 führen die mineralische Fraktion 15 kontinuierlich fort, währenddessen die nicht mineralische Fraktion 13 den Trennapparat am unteren Ende der geneigten Rinnen 30 verlässt. Bezugszeichenliste

1 Flugasche

2 Bunker

3 Sprühvorrichtung

4 Misch kam mer

5 Druckluft

6 Düse

7 Saugleitung

8 Ladeleitung

9 Koronaelektrode

10 Sammelelektrode

1 1 Hammer

12 erste Auffangwanne (für nicht mineralische Fraktion)

13 nicht mineralische Fraktion

14 zweite Auffangwanne (für mineralische Fraktion)

15 mineralische Fraktion

16 Flugaschestrom

17 Sprühstation

8 Band als Sammelelektrode

19 Reinigungsstation

20 Bürstensatz

21 Schlitzdüse

22 plattenförmige Koronaelektrode

23 Spitzen

24 Saugdüse

26 Abstreifer

27 Fluidboden

28 (stationäres) Wirbelbett

29 wanderndes Wirbelbett / Wanderbett

30 Rinne Łbreinigungsband

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zum Trennen von Flugasche in eine mineralische Fraktion und in eine nicht mineralische Fraktion, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von Flugasche enthaltend mineralische Partikel und nicht

mineralische Partikel;

b) pneumatisches Beaufschlagen der Flugasche zur Erzeugung fluidisierter

Flugasche;

d) Vermischen der ionisierten Luft mit der fluidisierten Flugasche unter Erhalt

einer gleichsinnig ionisierten, fluidisierten Flugasche;

Flugasche auf eine relativ zur ionisierten, fluidisierten Flugasche bewegte

Sammelelektrode, welche geerdet oder der Koronaelektrode entgegengesetzt geladen ist;

g) Erhalt der nicht mineralischen Fraktion aus an der Sammelelektrode nicht

anhaftenden Partikeln der ionisierten, fluidisierten Flugasche.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die fluidisierte

Flugasche vor oder nach der Ionisierung mit einer Luftströmungskraft beaufschlagt und als Fluidstrom in Richtung einer bewegten oder unbewegten Sammelelektrode gefördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ionisieren in einer Ladeleitung erfolgt, durch welche der Fluidstrom hindurchgeführt wird und in welcher sich die Koronaelektrode erstreckt, dass der aus der Ladeleitung austretende, ionisierte Fluidstrom auf eine Sammelelektrode gerichtet wird, dass die von der Sannnnelelektrode abgeprallten Partikeln als nicht mineralische Fraktion aufgenommen werden, und dass die an der Sammelelektrode anhaftenden Partikeln als mineralische Fraktion von der Sammelelektrode abgenommen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der

Ladeleitung um ein Rohr aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff handelt, durch welches sich die als Draht ausgeführte Koronaelektrode koaxial erstreckt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der

Ladeleitung um eine Schlitzdüse aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff handelt, über dessen Querschnitt sich eine mit Spitzen besetzte, drahtförmige Koronaelektrode erstreckt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das

Beaufschlagen der fluidisierten Flugasche mit einer Luftströmungskraft zur

Erzeugung des Fluidstroms dergestalt erfolgt, dass anströmende Druckluft durch eine sich verjüngende Düse in eine einerseits mit der Ladeleitung und andererseits mit einem die fluidisierte Flugasche bereitstellenden Bunker verbundene

Mischkammer eingedüst wird, deren Strömungsquerschnitt größer ist als der Mündungsquerschnitt der Düse.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom durch eine Schlitzdüse aus elektrisch isolierenden Werkstoff austritt, in deren

Nachbarschaft zumindest eine Koronaelektrode in Gestalt eines sich quer zum Fluidstrom erstreckenden Drahtes angeordnet ist, dergestalt, dass das Ionisieren des Fluidstroms beim Austritt desselben aus der Schlitzdüse erfolgt, dass der aus der Schlitzdüse ausgetretene, ionisierte Fluidstrom auf eine Sammelelektrode gerichtet wird, dass die von der Sammelelektrode abgeprallten Partikeln als nicht mineralische Fraktion aufgenommen werden, und dass die an der Sammelelektrode anhaftenden Partikeln als mineralische Fraktion von der Sammelelektrode abgenommen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Sammelelektrode um eine unbewegte Prallplatte handelt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Sammelelektrode um ein umlaufendes Band oder um eine Vielzahl von an einer umlaufenden Kette befestigten Platten handelt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Richten des ionisierten Fluidstroms auf die Sammelelektrode dergestalt erfolgt, dass der ionisierte Fluidstrom auf die Oberfläche der Sammelelektrode unter in einem Winkel von ungleich 180°, insbesondere von 90° trifft.

1 1 .Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der

fluidisierten Flugasche um ein stationäres Wirbelbett handelt, und dass es sich bei der Sammelelektrode um eine rotierende Walze oder um ein umlaufendes Band handelt, wobei die Walze bzw. das Band abschnittsweise in die fluidisierte, ionisierte Flugasche eingetaucht oder zumindest damit kontaktiert wird, und dass außerhalb des eingetauchten bzw. kontaktierten Bereiches die elektrisch isolierende Fraktion von dem Band bzw. der Walze abgenommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische

Beaufschlagung des stationären Wirbelbetts zeitweise unterbrochen wird, und dass während der Unterbrechung die Partikel des zusammengebrochenen Wirbelbetts als nicht mineralische Fraktion aufgenommen und durch frisch bereitgestellte Flugasche ersetzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der

fluidisierten Flugasche um ein wanderndes Wirbelbett handelt, und dass es sich bei der Sammelelektrode um eine rotierende Walze oder um ein umlaufendes Band handelt, wobei das Wirbelbett an einem Abschnitt der Walze bzw. des Bandes entlang wandert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirbelbett mit einer Luftströmungskraft beaufschlagt wird und dadurch in Wanderbewegung in Richtung der Sammelelektrode versetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirbelbett durch eine geneigte Rinne wandert, an deren oberen Ende die zu trennende

Flugasche aufgegeben und an deren unteren Ende die nicht mineralische Fraktion aufgenommen wird, wobei die Sammelelektrode als umlaufendes Band ausgeführt ist, welches entlang eines Abschnitts gegenläufig oder gleichsinnig zum wandernden Wirbelbett durch die Rinne läuft und welches außerhalb des Abschnitts von anhaftenden Partikeln unter Erhalt der mineralischen Fraktion gereinigt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirbelbett durch eine geneigte Rinne wandert, an deren oberen Ende die zu trennende

Flugasche aufgegeben und an deren unteren Ende die nicht mineralische Fraktion aufgenommen wird, wobei die Sammelelektrode als umlaufendes Band ausgeführt ist, welches entlang eines Abschnitts quer zum wandernden Wirbelbett durch die Rinne läuft und welches außerhalb des Abschnitts von anhaftenden Partikeln unter Erhalt der mineralischen Fraktion gereinigt wird.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koronaelektrode elektrisch negativ geladen ist, und dass die

Sammelelektrode geerdet oder elektrisch positiv geladen ist.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abnehmen von an der Sammelelektrode anhaftenden Partikeln als mineralische Fraktion durch Beaufschlagen der Sammelelektrode mit einer

Impulsbelastung erfolgt.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abnehmen von an der Sammelelektrode anhaftenden Partikeln als mineralische Fraktion durch Abstreifen erfolgt.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den mineralischen Partikeln um feste Oxide handelt, insbesondere um ein Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe umfassend S1O2, AI2O3, Fe2O3, CaO oder um Mischungen mehrerer Metalloxide dieser Gruppe.

21 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den nicht mineralischen Partikeln um festen porösen, im

Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Koks und/oder um festes Aluminium handelt.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugasche vor der pneumatischen Beaufschlagung einem mechanischen Siebvorgang unterworfen wird, wobei das dabei verwendete Sieb mit einer

Ultraschallschwingung im Bereich von 20 bis 27 kHz angeregt wird.

23. Apparat zum Trennen von Flugasche in eine mineralische und eine nicht

mineralische Fraktion, umfassend a) mindestens eine geneigte Rinne mit einem luftdurchlässigen, mit Druckluft beaufschlagbaren Boden, welcher mit einer Vielzahl von Koronaelektroden versehen ist,

b) eine am oberen Ende der Rinne angeordnete Dosiereinrichtung zum Aufgeben von Flugasche auf die Rinne, c) eine am unteren Ende der Rinne angeordnete Aufnahme zur Aufnahme der nicht mineralischen Fraktion,

e) und einen außerhalb der Rinne am Läufer angeordneten Abstreifer zum

Abstreifen von am Läufer haftenden Partikeln als mineralische Fraktion.

24. Apparat nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer als Band ausgeführt ist und das umlaufende Band längs zur Rinne rinnenaufwärts verläuft.

25. Apparat nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von quer durch die Rinne verlaufenden, jeweils als Band ausgeführte Läufer, durch mindestens ein parallel zu der Rinne verlaufendes, umlaufendes Reinigungsband, und dadurch, dass im Kreuzungsbereich von Reinigungsband und Läufer Abstreifer vorgesehen sind, welche an den Läufern haftende Partikeln als mineralische Fraktion abreinigen und dem Reinigungsband zum Abtransport zuführen.