NL8603140A

NL8603140A - Werkwijze voor de afscheiding van schadelijke stoffen uit rookgassen.

Info

Publication number: NL8603140A
Application number: NL8603140A
Authority: NL
Original assignee: Krantz H Gmbh & Co
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1987-09-01
Also published as: DK57387A; DE3603447C2; DE3603447A1; SE8605106D0; GB2186562A; SE462783B; SE8605106L; GB2186562B; DK57387D0; GB8630712D0; ATA300386A

Description

VO 8475

Titel: Werkwijze voor de afscheiding van schadelijke stoffen uit rookgassen .

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de afscheiding van vaste en gasvormige schadelijke stoffen uit b.v. bij het bedrijven van een stookinrichting verkregen rookgassen, die vliegas alsmede SO2 en Ν0χ bevatten. Bij deze werkwijze wordt in een eerste trap eerst 5 alleen de vliegas en een deel van het SO^ en pas in een tweede trap een verder deel van het S0„ en tevens het NO uit de rookgasstroom afge-scheiden. In de tweede trap worden deze schadelijke stoffen afgegeven aan actieve kool en/of actieve kooks, waarbij het Ν0χ onder toevoeging van een reductiemiddel katalytisch en S02 gedeeltelijk door absorptie, 10 gedeeltelijk door reactie met ammoniak uit het rookgas wordt verwijderd.

Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 3.423.744. Daarbij geschiedt de afscheiding van SC>2 en NO uit rookgassen door de combinatie van de volgende werkwijzetrappen: a) opdeling van de totale rookgasstroom die uit de stookinrichting 15 komt in een rookgas-hoofdstroom en een rookgas-nevenstroom; b) afscheiding van het grootste deel van het S02 en een geringer deel van het ΝΟχ uit de rookgas-hoofdstroom in een nat wasproces onder toevoeging van Ca(OH)2 of CaCO^ met daaropvolgende hernieuwde verwarming vein de rookgas-hoofdstroom; 20 c) samenvoeging van de rookgas-hoofdstroom met de in omloopstroom aan het natte wasproces voorbijgeleide rookgas-nevenstroom; d) afgifte van het grootste deel van het Ν0χ en het resterende S02 uit de totale rookgasstroom aan actieve kool/actieve kooks, waarbij onder toevoeging van ammoniak met NO katalytisch en het resterende SO„ gedeel- X m 25 telijk door absorptie, gedeeltelijk door reactie met de ammoniak uit het rookgas wordt afgescheiden; e) regeneratie van de actieve kool/de actieve kooks in een nat wasproces met daarachter geschakelde droging van de actieve kool/actieve kooks en recirculatie daarvan in de reactor; 30 f) opwerking van de wasvloeistof van het wasproces van de actieve kool/actieve kooks door toevoeging van CaCOH)^ of CaCO^ (Ca-precipitatie) en recirculatie van de ammoniak en 8603140 ν· .Λ - 2 - g) het gezamenlijk verder verwerken van de wasvloeistof uit het SC^-wasproces en het wasproces van de actieve kool/actieve kooks tot gips.

De bij deze bekende werkwijze onder e) vereiste regeneratie van 5 de actieve kool of de actieve kooks is betrekkelijk kostbaar. De rege-neratiekosten zijn, afhankelijk van de kwaliteit van de actieve kool of de'actieve kooks, wezenlijk hoger dan de aanschaffingskosten daarvan.

De regeneratie is ook gecompliceerd en veroorzaakt door de vereiste verdere behandeling van het waswater aanzienlijke bijkomende kosten.

10 Daardoor ontstaat in het bijzonder voor kleine stookinrichtingen bij toepassing van deze werkwijze een oneconomisch proces.

Doel van de uitvinding is nu een werkwijze voor te stellen, die het mogelijk maakt naast vliegas en SO^ ook ΝΟχ uit de rookgassen af te scheiden, zonder dat een kostbare regeneratie van de actieve kool 15 of de actieve kooks vereist is en zonder dat het gebruik van wasvloeistoffen nodig is.

Voor het bereiken van dit doel wordt uitgegaan van werkwijzen volgens de aanhef van conclusie 1 en wordt volgens de uitvinding voorgesteld de actieve kool en/of de actieve kooks na een bepaalde verrij-20 king aan schadelijke stoffen als brandstof toe te voeren aan de stookinrichting.

Door de verbranding volgens de uitvinding van de met schadelijke stoffen verrijkte actieve kool/actieve kooks vervalt niet alleen de kostbare regeneratie, maar kunnen ook de bij de verbranding vrijgekomen 25 schadelijke stoffen in de eerste trap van de werkwijze tot een produkt worden gemaakt, bijvoorbeeld een mengsel van vliegas en gips, waarvan men zich zonder moeilijkheden kan ontdoen. Daarnaast verschaft de verbranding van de met schadelijke stoffen verrijkte actieve kool/ actieve kooks het voordeel, dat het verbrandingsvermogen van de eerder 30 voor het zuiveren van het rookgas gebruikte actieve kool/actieve kooks gebruikt kan worden in de stookinrichting. In totaal maakt de werkwijze volgens de uitvinding een aanzienlijk goedkopere bedrijfsvoering van een stookinrichting mogelijk ten opzichte van de tot nu toe bekende werkwijzen.

35 Volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding 8603140 - 3 - wordt in de eerste trap voor het gedeeltelijk ontzwavelen van het rookgas een poedervormig alkalioxide bevattend toevoegsel aan de rookgasstroom toegevoerd en de daarbij als vaste deeltjes verkregen reactiepro-dukten worden samen met het vliegas van de rookgassen afgescheiden.

5 Deze eerste trap is wezenlijk eenvoudiger in zijn opbouw en wer king dan de volgens de bekende werkwijze vereiste verdeling van de rookgasstroom in een rookgas-hoofdstroom en een rookgas-nevenstroom en de daaropvolgende afscheiding van het grootste deel van het SC>2 en een geringer deel van het Ν0χ uit de rookgas-hoofdstroom in een nat was-10 proces met daaropvolgend opnieuw verwarmen van de rookgas-hoofdstroom en tenslotte opnieuw samenvoegen van de rookgas-hoofdstroom met de in de omloopleiding aan het natte wasproces voorbijgeleide rookgas-nevenstroom en de kostbare opwerking van het waswater.

Tenslotte wordt volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze vol-15 gens de uitvinding nog voorgesteld, dat in de tweede trap van een van boven naar onder met actieve kool en/of actieve kooks doorlopen meerweg-sorptiefilter wordt toegepast, waarbij de rookgassen eerst dwars door het onderste traject van het meerweg-sorptiefilter geleid worden en daarbij het bed van actieve kool en/of actieve kooks als adsorptiemiddel 20 dient voor de opname van het S02 en de rookgassen dan na de toevoeging van het reductiemiddel dwars door het bovenste traject van het meerweg-sorptiefilter worden geleid, waarbij het bed van actieve kool en/of actieve kooks als katalysator dient voor de ontleding van het Ν0χ. Het meerweg-sorptiefilter kan ook met meer trappen worden uitgevoerd.

25 De werkwijze volgens de uitvinding kan op de hierna beschreven wijze bijzonder voordelig worden uitgevoerd. Het uit een stookinrichting komende, aan schadelijke stoffen hoofdzakelijk vliegas, S00 en NO bevattend rookgas wordt eerst door een additief-reactor geleid, waarin daaraan een poedervormig, alkalioxyde, b.v. Ca(OH)2 bevattend toevoegsel 30 wordt toegevoerd, dat met een deel van het S02 reageert en daardoor het rookgas ontzwavelt. De reactieprodukten, zoals b.v. CaCO^ en CaSO^ (= gips) zijn vaste deeltjes, die vervolgens in een rookgasfilter, b.v. een slangfilter, samen met het vliegas van het rookgas worden afgescheiden.

35 Het nog een restant S09 en het NO bevattende rookgas doorstroomt dan b.v. een filter van actieve kooks, waarbij het bij voorkeur een 8603140 & :'v - 4 - meerweg-sorptiefilter betreft. Daarbij wordt in een eerste gedeelte het restant SC>2 zoveel mogelijk afgescheiden en in een tweede gedeelte onder toevoeging van een reductiemiddel, b.v. NH_, het NO ontleed tot

•J X

onschuldige stikstof en waterdamp en H^O). Het nu op deze wijze tot 5 op de toelaatbare emissiewaarden gereinigde rookgas wordt vervolgens in de atmosfeer geloosd.

De in het actieve kooks-filter gebruikte actieve kooks doorloopt de beide gedeelten in tegenstroom. De verse actieve kooks wordt eerst als katalysator gebruikt voor de ontleding van het NO en daarna als

X

10 adsorptiemiddel voor het restant SC^, waarbij het SO2 in hoofdzaak als zwavelzuur (^SO^) in de poriën van de actieve kooks wordt opgeslagen.

De beladen actieve kooks wordt tezamen met de eigenlijke brandstof, b.v. kolen, in de stookinrichting verbrand. Het in de actieve kooks opgeslagen SO2 komt hier weer vrij en bereikt samen met het SO^ dat 15 zich bij de verbranding van de eigenlijke brandstof vormt, de rookgasstroom, die vervolgens de hierboven beschreven trappen doorloopt van het verwijderen van zwavel, stof, resterende hoeveelheid zwavel en stikstof.

Binnen het systeem bestaat door de SO2-recirculatie met behulp van actieve kooks een kringloop voor een deel van het SC^# dat de SC^-concen-20 tratie voor de additief-reactor verhoogt. Aangezien nog een verwijdering volgt van het resterende SC>2 kan het rendement in de additief-reactor laag zijn, b.v. minder dan 60% ontzwaveling, berekend op het in de reactor binnenkomende SC^. Een hoge SC^-concentratie betekent een hoge partiële SC^-druk. De hoge partiële druk bij een tegelijkertijd 25 gering vereist rendement betekent, dat deze trap op zeer eenvoudige wijze kan zijn opgebouwd.

De trappen van het totale systeem zijn zo bemeten, dat de totaal af te scheiden hoeveelheid SC^ (het verschil tussen de met het zwavel-gehalte van de eigenlijke brandstof van de stookinrichting binnengekomen 30 hoeveelheid SO2 en de toelaatbare SC^-emissiehoeveelheid bij de additief-reactor verwijderd wordt en als reactieprodukt tezamen met de vliegas verkregen wordt. Dit mengsel wordt b.v. als bijmengsel bij de cement-produktie gebruikt.

De actieve kooks-trap voor de verwijdering van de resterende 35 hoeveelheid zwavel en stikstof kan in de meeste gevallen ook achter 8603140 *ïr- - 5 - stookinrichtingen geschakeld worden, die reeds een rookgasontzwavelings-inrichting bezitten, maar een verbetering van de ontzwavelingsgraad behoeven of waaraan naderhand eisen zijn gesteld met betrekking tot de NOx-emissie, Dit naderhand aanbrengen is zonder kostbare ingrepen in het 5 aanwezige systeem mogelijk.

Voor alle gevallen geldt, dat de voor de reiniging van het gas gebruikte en vervolgens verbrande, actieve kool/actieve kooks niet wezenlijk duurder is en een vergelijkbaar verwarmingsvermogen bezit met bijvoorbeeld kolen of kooks, waardoor in het geheel een zeer voordelige 10. werkwijze resulteert.

Als eerste trap voor de afscheiding van het SO2 kan ook een nat wasproces gebruikt worden.

_____ _ 8603140

Claims

1. Werkwijze voor de afscheiding van vaste en gasvormige schadelijke stoffen uit bij het bedrijven van een stookinrichting verkregen rookgassen, die vliegas, alsmede S0„ en NO bevatten, waarbij in een b X eerste trap eerst alleen de vliegas en een deel van het SO^ en pas in een 5 tweede trap een verder deel van het SO2 en het Ν0χ uit de rookgasstroom worden afgescheiden, waarbij deze schadelijke stoffen in de tweede of verdere trap aan actieve kool en/of actieve kooks worden afgegeven, waarbij onder toevoeging van een reductiemiddel het Ν0χ katalytisch en het SO2 gedeeltelijk door adsorptie en gedeeltelijk door reactie met 10 ammoniak van het rookgas worden gescheiden, met het kenmerk, dat de actieve kool en/of de actieve kooks na een bepaalde verrijking aan schadelijke stoffen als brandstof aan de stookinrichting worden toegevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de eerste 15 trap voor de gedeeltelijke ontzwaveling van het rookgas een poedervormig, alkalioxide bevattend toevoegsel aan de rookgasstroom wordt toegevoerd en de daarbij als vaste deeltjes verkregen reactieprodukten samen met de vliegas uit de rookgassen worden afgescheiden.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat in de 20 tweede trap een van boven naar onder met actieve kool en/of actieve kooks doorlopen (meerweg-sorptiefilter gebruikt wordt, waarbij de rookgassen eerst dwars door het onderste traject van het meerweg-sorptiefilter geleid worden en het bed van actieve kool en/of actieve kooks daarbij als adsorptiemiddel dient voor de opname van het SC^ en de rookgassen 25 vervolgens na toevoeging van het reductiemiddel dwars door het bovenste traject van het meerweg-sorptiefilter geleid worden, waarbij het bed van actieve kool en/of actieve kooks als katalysator dient voor de ontleding van het NO . x 8603140