NL8401919A - Werkwijze voor het verwijderen van bitumineuze stoffen uit afgassen. - Google Patents

Description

Λ A

-1—

Werkwijze voor het verwijderen van bitumineuze stoffen uit afgassen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van deeltjes uit afgassen, waarbij deze gassen worden afgezogen door een doekfilter, dat periodiek wordt gereinigd, respectievelijk wordt vervangen.

5 Een dergelijke werkwijze is beschreven in „ Erzmetall 35 ( 1982 ) nr. 10 blz. 540 e.v.: uit de afgassen, die vrijkomen bij het smelten en raffineren van zinkschroot, worden eerst de grotere en eventueel gloeiende stofdeeltjes verwijderd met behulp van een cycloon? na deze behandeling 10 bevat het afgas nog stofdeeltjes met een doorsnede tot ca. 50 um. Deze deeltjes bestaan in hoofdzaak uit zink-verbindingen, zoals zinkchloriden en zinksulfaten.

Van deze stofdeeltjes wordt het afgas gezuiverd, door het door een doekfilterinstallatie te zuigen. Een dergelijke 15 installatie bestaat in hoofdzaak uit een huis, met daarin een aantal evenwijdig aanelkaar opgestelde, ieder over een frame gehangen aan hun open zijde met een afzuigventilator verbonden langwerpige buisvormige filters. Deze filters zijn vervaardigd van doek, geweven of ook n non-woven ", in 20 het bijzonder van een polyesternaaldvilt, dat een olie- en waterafstotende behandeling heeft ondergaan. Het afgas wordt door de doekfilterwanden gezogen. De stofdeeltjes worden door het doek aan de vuile afgaszijde uit het gas gefilterd en het gezuiverde gas verlaat het huis via de 25 open kant van de filters aan de schone afgaszijde. Reinigen van de filters geschiedt regelmatig tijdens bedrijf met behulp van luchtstoten - het zogenaamde „ kloppen " -waarbij perslucht via hun open zijde in een set filters wordt geblazen. Hierdoor is de betreffende set filters tijdelijk 30 buiten bedrijf.

Een probleem bij het op de beschreven wijze zuiveren van afgassen is, dat bij sommige stofsoorten de filters na enige tijd verzadigd raken: de drukval over de doekfilters neemt, afhankelijk van onder andere de stofbelasting tijdens 35 het proces, toe en bereikt tenslotte een waarde, waarbij het proces moet worden onderbroken wegens het niet meer 8401919 H -2- ( voldoende ) afzuigen van de afgassen ondanks het normale kloppen van de filters tijdens bedrijf. Alleen het vervangen van de filters leidt dan weer tot een acceptabele drukval over het filter.

5 Bij de beschreven werkwijze, waarbij de verzadiging en tenslotte verstopping in hoofdzaak door stofdeeltjes, bestaande uit anorganische zinkverbindingen wordt veroorzaakt, wordt het optreden daarvan vertraagd door - eenmalig en wel alleen bij het opstarten met nieuwe filters -10 kalkstof met de afgassen mee te voeren.

Deze bekende werkwijze geeft problemen, wanneer afgassen bitumineuze stoffen en andere organische verbindingen - in het algemeen: pyrolyseprodukten van olie, teer of bitumen - bevatten, die daaruit moeten worden verwijderd.

15 Hierbij wordt in het bijzonder gedoeld op afgassen, die vrijkomen bij het smelten en raffineren van metaalschroot, waarin zich bitumineus materiaal bevindt. Wanneer de temperatuur van het afgas niet uitkomt boven de ca. 800^ C -de temperatuur waarboven dit materiaal volledig verbrandt -20 zullen zich de genoemde stoffen in de afgassen bevinden.

Ook komen deze stoffen voor in afgassen, die vrijkomen bij de verbranding van zware olie, zoals stookolie of ruwe olie residuen.

Wanneer voor het verwijderen van deze stoffen de 25 bekende doekfilterinstallatie wordt gebruikt, blijkt dat definitieve verstopping van de filters binnen zeer korte tijd - bv. binnen enkele weken - optreedt.

Het op zichzelf bekende continu meevoeren van kalkstof met de afgassen leidt tot een verbetering: door de filters 30 in groepen iedere 1-5 minuten te kloppen, is het mogelijk het filterproces toch min of meer continu uit te voeren.

In een concreet geval, waarin de installatie gedurende 16 uur per dag werkte, bleek echter een zéér grote hoeveelheid kalkpoeder per dag nodig te zijn, te weten ca. 1.600 35 kg/dag.

Naast het nadeel van de noodzaak tot het continu kloppen van de filters en het nadeel van de benodigde grote hoeveelheid kalk - en de daarmee samenhangende kosten -, 8401918 -3- a doet zich daarbij tevens het nadeel voor, dat door de grote hoeveelheid kalk het afgefilterde materiaal, dat in het algemeen veel waardevolle metalen bevat, aanzienlijk minder goed of zelfs in het geheel niet meer verhandelbaar is.

5 De werkwijze volgens de uitvinding beoogt genoemde nadelen te vermijden en vertoont daartoe het kenmerk dat voor het verwijderen van deeltjes, bestaande uit - of bevattende - bitumineuze stoffen en/of andere organische verbindingen, eerst het filter aan zijn instroomzijde 10 wordt gecoat met een materiaal dat een groot specifiek oppervlak heeft, dat bij de temperatuur van het afgas chemisch stabiel blijft en dat bij die temperatuur niet chemisch reageert met waterdamp en/of het doekfilter en dat die stoffen en verbindingen bindt, waarna het gas via de 15 coating door het buisvormige of vlakke filter wordt gezogen of wordt geblazen.

Volgens een verder kenmerk van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt het filter gecoat met een kalkmeng- sel dat in hoofdzaak calciumhydroxide en calciumcarbonaat 20 bevat en dat een specifiek oppervlak heeft van tenminste 2 10.000 cm /gram.

Verrassenderwijs is namelijk gebleken, dat een dergelijke coating, waarvan bekend is dat die anorganische stoffen zodanig bindt dat een snelle vervuiling van het 25 filter wordt voorkomen, ook de betreffende pyrolyseproduk-ten in een zodanige mate invangt, dat de drukval over het filter gedurende een zeer lange tijd acceptabel blijft.

De hoeveelheid coating materiaal - bijvoorbeeld kalk -die in een bepaalde installatie nodig was om gedurende 30 16 uur per dag continu te kunnen functioneren, bleek slechts ca. 5% te bedragen van de hoeveelheid die volgens de bekende en hiervoor genoemde werkwijze aan de afgassen continu moet worden toegevoegd.

De dikte van de coating kan zodanig worden gekozen, 35 dat gedurende een filtercyclus van 16 uren - en eventueel langer - het niet nodig is de filters te reinigen.

8 4 0 1 9 1 s - . * -4-

Dit levert een enorme besparing op. Daarnaast is gebleken, dat de levensduur van de filters, welke bij gebruik volgens de bekende werkwijze wordt bepaald door het tijdstip waarop zij definitief vervuild zijn, nu wordt verlengd 5 tot de mechanische levensduur van het filterdoek. Ook dit levert een aanzienlijke besparing op.

Als verder voordeel van het precoaten geldt, dat -omdat door de afvang vóórdat de vervuilende stoffen het filter bereiken het rendement van het filter verbetert -10 het mogelijk is om als filter„doek" ook andere dan de conventionele materialen te gebruiken, zoals bijvoorbeeld filters van metaaldraad.

De coating op het filterdoek kan op diverse manieren worden aangebracht. Volgens een uitvoeringsvorm van de werk-15 wijze volgens de uitvinding wordt de coating aangebracht door, vóórdat afgassen door het filter worden gevoerd, met een luchtstroom door het filter coating materiaal in fijn verdeelde vorm mee te voeren, totdat de op het filter gevormde coating de gewenste dikte - dwz. een zodanige dikte, 20 dat gedurende de beoogde cyclus geen tussentijdse reiniging van de filters nodig is - heeft bereikt.

Gebleken is, dat wanneer de drukval over filter en coating in een bepaald geval te groot is geworden, bijvoorbeeld doordat de stofbelasting hoger was dan verwacht, of 25 doordat een te dunne coating was aangebracht, het mogelijk is deze weer te verlagen door alsnog - dwz. tijdens een werkcyclus - de coatinglaag te verdikken.

Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding vertoont dan ook het kenmerk dat wanneer ge-30 durende het doorvoeren van afgassen het drukverschil over het filter een bepaalde waarde heeft bereikt aan de afgas-stroom gedurende enige tijd fijn verdeeld coating materiaal wordt toegevoegd, totdat deze drukval weer tot een gewenste waarde is gereduceerd.

35 De werkwijze volgens de uitvinding wordt in het bij zonder toegepast bij het zuiveren van afgassen van het smelt - en raffinageproces van lood. De temperatuur waarbij die processen plaats hebben is ca. 400°C. Bij die temperatuur 3401819 -5- verbranden bitumineuse stoffen en vele organische verbindingen grotendeels niet, zodat deze in de afgassen terecht komen, waaruit ze, voordat die worden uitgestoten, moeten worden verwijderd. Ze komen in de afgassen voor in stof-5 vorm, als vloeistofdruppeltjes en als aerosolen.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij de resultaten worden vergeleken met die, welke bij toepassing van de conventionele werkwijze worden verkregen.

10 Afgassen, afgezogen boven een bad van gesmolten loodschroot, ontdaan van zwaardere en gloeiende deeltjes, worden afgezogen via een doekfilterinstallatie, zoals in de tekening schematisch weergegeven.

De installatie bevat 252 filterzakken, met in totaal een 2 15 filteroppervlak van ca. 460 m .

3

Afgezogen wordt max. 20.000 m afgas/uur, met een stofge- 3 halte van gemiddeld ca. 500 mg/m . De temperatuur van de afgasstroom in de installatie is ca. 70°C.

De drukval over een filter mag procestechnisch maximaal 20 ca. 1.500 Pa bedragen.

Voordat de afgassen door de installatie worden gezogen, worden de filters geprecoat met poederkalk met de samenstelling:

Calciumhydroxide: 70% minimaal 25 Calciumcarbonaat: 25% maximaal

Calciumfosfaat: 0,1% maximaal magnesiumoxide: 1,5% maximaal siliciumdioxide: 1,5% maximaal sesguioxide: 1,0% maximaal 30 vocht: 2,0% maximaal

Voor 99% van de poederkalk is de deeltjesgrootte minder dan 0,21 mm. Het specifieke oppervlak bedraagt ca. 15.000 2 cm gram.

Om de installatie gedurende 16 mm continu te kunnen laten 35 functioneren, d.w.z. zonder dat de filters tussentijds moeten worden gereinigd, bleek een hoeveelheid van 75 kg kalkpoeder te moeten worden ingezogen om een voldoend dikke 8 4 G 1 S 19 -6- -N.

coating te vormen.

Het filterrendement bleek bij het bestaande stofaanbod gedurende de gehele werkcyclus tenminste 99,9% te bedragen.

Na 16 uur in bedrijf te zijn geweest werden de filters 5 pneumatisch gereinigd en gereed gemaakt voor een volgende cyclus. Een dergelijke cyclus kan met behoud van rendement met dezelfde filters jarenlang worden herhaald.

Eenzelfde installatie, gebruikt voor zuivering van dezelfde afgassen in dezelfde hoeveelheden, waarbij de fil-10 ters niet worden geprecoat, maar wel continu aan de afgas-stroom kalkpoeder - van dezelfde samenstelling als hiervóór genoemd - wordt toegevoerd, leidt tot de volgende resultaten: Om de installatie te kunnen bedrijven gedurende 16 uur, waarbij ca. iedere 5 minuten de filters pneumatisch gereinigd 15 moeten worden - drukval over de filters na ca. 5 minuten gestegen tot ca. 1.000 Pa - moet ca. 1.600 kg kalkpoeder worden toegevoerd.

Vergeleken met de installatie met geprecoate filters is de afgasverwerkingscapaciteit ca. 15% lager.

20 Het filterrendement· ligt hierbij gemiddeld op 99,2%.

Een voor uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding te gebruiken doekfilterinstallatie is in de tekening schematisch aangegeven.

De afgassen stromen via de inlaat 1 in het huis 2. Ze wor-25 den uit het huis 2 afgezogen langs en door de mondstukken 3, die zich bevinden in de open uiteinden van de slangvormige filters 4. Deze filters worden ieder ondersteund door een frame 5, waaraan ook de mondstukken 3 zijn gemonteerd.

De uit de afgassen te verwijderen deeltjes blijven aan het 30 buitenoppervlak van de filters achter, het schone afgas verlaat via het inwendige van de filters 4 het huis 2, wordt verzameld in de ruimte 6, van waaruit het wordt afgevoerd via de uitstroomopening 7.

Boven de mondstukken 3 bevindt zich een leiding 8, waarin 35 via een persluchthouder 9 perslucht kan worden gebracht.

De leiding 8 is voorzien van met de mondstukken 3 corres- 8401919 -7- ponderende openingen 10, zodat wanneer lucht in de leiding 8 stroomt, deze met grote kracht via de openingen 10 en de mondstukken 3 ook in de filters 4 stroomt.

De expansie van deze perslucht van ca. 8 atm. tot 1 atm.

5 binnen in de filters 4 veroorzaakt de luchtstoten, waardoor het afgevangen stof loslaat van de buitenzijde ( het zgn. kloppen van de filter ).

De door het kloppen van de filterzakken 4 daarvan loslatende deeltjes worden verzameld in de ruimte 11 en daaruit afge-10 voerd via de afvoeropening 12.

«401919

Claims (5)

1. Werkwijze voor het verwijderen van deeltjes uit afgassen, waarbij deze afgassen worden afgezogen, respectievelijk worden geblazen door een doekfilter dat periodiek wordt gereinigd, respectievelijk wordt vervangen.

5 Met het kenmerk dat voor het verwijderen van deeltjes bestaande uit of bevattende bitumineuze stoffen en/of andere organische verbindingen eerst het filter aan zijn instroom-zijde wordt gecoat met een materiaal dat een groot specifiek oppervlak heeft, dat bij de temperatuur van het afgas che- 10 misch stabiel blijft, dat bij die temperatuur niet chemisch reageert met waterdamp en/of het doekfilter en dat die stoffen en/of verbindingen bindt, waarna het afgas via de coating door het filter wordt afgevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk 15 dat wordt gecoat met een kalkmengsel dat in hoofdzaak calciumhydroxide en calciumcarbonaat bevat en dat een speci- 2 fiek oppervlak heeft van tenminste 10.000 cm /gram.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de coating wordt aangebracht door, νδδrdat de afgassen 20 door het filter worden gevoerd, met een luchtstroom door het filter coatingmateriaal in fijnverdeelde vorm mee te voeren, tot de op het filter gevormde coating de gewenste dikte heeft.

4. Werkwijze volgens conclusie 1,2 en/of 3, met het 25 kenmerk dat wanneer gedurende het doorvoeren van afgassen het drukverschil over het filter een bepaalde waarde heeft bereikt aan de afgasstroom gedurende enige tijd fijn verdeeld coatingmateriaal wordt toegevoerd, tot dit drukverschil tot een gewenst waarde is gedaald.

5. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande con clusies, toegepast op het reinigen van afgassen die ontstaan bij het smelten en raffineren van loodschroot. 8401919