WO1987001963A1 - Process for reducing the content of noxious matter in dust-containing flue or process gases - Google Patents

Process for reducing the content of noxious matter in dust-containing flue or process gases Download PDF

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WO1987001963A1
WO1987001963A1 PCT/EP1986/000568 EP8600568W WO8701963A1 WO 1987001963 A1 WO1987001963 A1 WO 1987001963A1 EP 8600568 W EP8600568 W EP 8600568W WO 8701963 A1 WO8701963 A1 WO 8701963A1
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WO
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dust
gases
ammonia
injection cooler
activated coke
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PCT/EP1986/000568
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Jürgen RITTER
Hans Reye
Original Assignee
Perfluktiv Technik Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the pollutant content of dust-containing smoke or process gases, in which the gases are filtered for dust separation, are cooled by means of an injection cooler by injection and evaporation of water, are fed to an adsorber with an activated coke bed, and for loading the activated coke with pollutants , in particular sulfur dioxide, are conveyed through the activated coke bed, and sulfur dioxide is desorbed from the activated coke bed in the regenerator and fed to further processing.
  • pollutants in particular sulfur dioxide
  • ammonia gas to the flue gases in the course of the method in order to at least partially catalytically decompose the nitrogen oxides contained in the flue gas and also to partially remove these pollutants from the flue gas.
  • the object of the invention is to develop a method of the type mentioned in the introduction in such a way that the disadvantages described are largely avoided and the dew point of the flue gases is reduced when they are transferred to the adsorber, and corrosion-free operation of the adsorber is made possible and the activates before Destruction can be protected by ammonium salts.
  • the method mentioned at the outset is characterized in that the gases with their dust content are conveyed through an at least one injection cooler before filtering, with the simultaneous addition of ammonia as an additive for chemical bonding of the predominant to almost complete proportion of the SO ,, and the halogens the gases as well as for the separation and attachment of the ammonium salts and heavy metals thus formed to the dust, and that the gases are transferred to the adsorber after filtering and the dust loaded with the salts deposited is processed after its discharge to recover the ammonia.
  • the invention is based on the knowledge that the dust particles contained in the flue gas are used as carrier particles before they are discharged through the filtering, to which the ammonium salts formed by the addition of the ammonia can accumulate, so that these together with the dust of the following filters be carried out.
  • the addition of the ammonia as an additive to the injection cooler results in a uniform distribution in the gas volume, and indeed also.
  • ammonia can be introduced into the injection cooler in the form of an aqueous solution, since the evaporation produces the ammonia gas which is rapidly distributed in the mixing chamber.
  • a particularly favorable and faster reaction is achieved if the additive is added at least partially in the form of ammonia gas.
  • the flue dust loaded with ammonium salts has an increased electrical conductivity in the flue gas emerging from the injection cooler compared to unloaded flue dust
  • an improvement in the separation efficiency can be achieved when an electrostatic filter is used to separate the flue dust loaded with the ammonium salts.
  • a better degree of separation of the fine dust is achieved, on which the heavy metals are preferentially attached.
  • the electrostatic filter Due to the reduction in the gas temperature previously carried out in the injection cooler, the electrostatic filter can either be smaller than the previous arrangement in front of the injection cooler. measure or be operated with the same dimensioning with longer dwell time of the gas or reduced gas speed and thus lower pressure losses.
  • filter systems of various types possibly also in combination, can be used for the discharge of the dust with the deposits.
  • the easy solubility of the ammonium salts in water is used in a known manner, so that after the separation of the ammonium salts, the fly dust is present as a moist mass, which makes it easy to handle and transport Airborne dust results.
  • the method described is not only suitable for flue gases from power plants or the like, but can also be used in the same way for gases from other processes, such as for example in glass production and also in waste incineration.
  • the above-mentioned difficulties can be overcome, however, in that the gases are passed through an upstream injection cooler or an upstream injection stage before being introduced into the injection cooler, in which ammonia is added, and thereby by addition of lime milk the SO ,, -, and halogen content of the gases is reduced.
  • the first injection cooler or the upstream injection stage must have good corrosion protection.
  • the exhaust gas temperature is reduced from about 200 to 180 ° C. to about 160 ° C. and not only a reduction in the halogen content is achieved by adding the milk of lime, but at the same time also a part the lime necessary for the subsequent chemical bonding during the preparation is fed to the process gas and thereby partially covers the lime requirement later required for the treatment of the flying dust loaded with the ammonium salts.
  • the salts which form in the first injection cooler or the upstream injection stage increase the dust in the gas. This is advantageous for smoke or press gases with low dust content.
  • the residual separation of the halogens except for traces takes place in the manner described in the second injection cooler or the second stage of the injection cooler using ammonia at temperatures between 160 ° and 120 ° C. or possibly even lower temperatures. A temperature reduction noticeably below 120 ° C is possible. It offers advantages for better deposition of heavy metals, especially mercury.
  • the described pre-separation of the pollutants and the multi-stage injection cooling result in a treatment of the gases in a wide temperature range, which has a favorable effect on the degree of separation which affects pollutants.
  • FIG. 1 shows a flow diagram for the treatment of flue gases from power plants with a flow diagram for the processing of the fly dust for the recovery of the ammonia
  • FIG. 2 shows a flow diagram for the treatment of process gases from a glass tank
  • FIG. 3 shows a flow diagram for the treatment of process gases from a waste incineration plant.
  • Fig. 1 denotes a boiler of a power plant, from which the flue gas is fed to an injection cooler 3 via the flue gas line 2.
  • Temperature of 180 ° to 160 ° C is brought to a process temperature of about 120 ° C or below in the injection cooler 3 by the simultaneous addition of water and ammonia.
  • 4 is the
  • the chemical bonding of the halogens and SO, contained in the flue gas, to ammonium salts and their accumulation as well as the accumulation of the heavy metals on the dust particles of the flue gas takes place.
  • the flue gas with the pollutant-laden dust particles is fed via line 6 to an electric filter 7, in which the fly dust is separated, which is transferred to a bunker 8, while the gas freed from dust and ammonium salts via the further feed line 9 into the an active coke bed receiving adsorber 10 is transferred.
  • the adsorber 10 is preferably equipped as a shaft with planar piles of activated coke which are arranged one above the other and which are conveyed through the adsorber from floor to floor and through which the flue gas flows in countercurrent. In the adsorber there is a further reduction in pollutants in the flue gas, the S0 “being substantially completely removed from the flue gas before the flue gas is passed via line 11 and a blower 12 into the chimney 13.
  • the adsorber works together with an activated coke regenerator, which is not shown in the drawing and which serves to process the activated coke, which is essentially loaded with the SO, by evaporating the sulfur dioxide, the sulfur dioxide in turn can be processed.
  • the dust collected in the electrostatic filter 7 and transferred to the bunker 8 and loaded with ammonium salts is transferred from the bunker 8 into a stirring mixer 14, in which the flying dust is mixed with water which comes from the centrifuge 15 arranged after the stirring mixer 14 and is introduced into the agitating mixer 14 via the return line 16.
  • the pasty moist mass supplied via the line 17 from the stirring mixer 14 is spun off with the addition of water and the moist solid part originating from the centrifuge 15 is fed via line 18 to a spray dryer 19, to which a filter 20 is connected, in which the solids are separated from the gaseous drying medium fed into the spray dryer 19.
  • the solids separated in the filter 20 are passed into the bunker 21 and later deposited there.
  • the gaseous drying medium from the filter 20 is fed via line 22 to the power plant exhaust gases upstream of the injection cooler 3.
  • the return line 16 between the centrifuge 15 and the agitator 14 becomes part of the water and salt existing mixture is transferred via line 23 into a mixer 24, in which the water / salt mixture is mixed with hydrated lime.
  • the liquid portion consisting of water and ammonia is separated, which is fed via line 26 to the water supply 4 to the injection cooler 3.
  • Solids are transferred via a line 27 to a dryer 28- and dried there by means of heated gases at temperatures of approximately 30 ° C. and separated in the downstream filter 29 and transferred via line 30 to the bunker 21, in order later to Landfill.
  • the gaseous heating medium separated from the solids in the filter 29 is in turn admixed via line 31 to the power plant exhaust gases upstream of the injection cooler 3.
  • FIG. 2 shows the i 12 Reduction of the pollutant content according to the invention for process gases from a Glaswa ⁇ e.
  • the flow diagram essentially corresponds to the flow diagram for the flue gases of a power plant, as shown in FIG. 1. Instead of the boiler
  • FIG. 1 is in the flow diagram according to FIG. 1 is in the flow diagram according to FIG. 1
  • FIG. 2 shows a glass tank 33, from which the dust-containing process gas is removed and treated with a slight variation in order to be freed from the pollutants therein, as described earlier in connection with FIG. 1 for the flue gas from a power plant is.
  • the elements corresponding to FIG. 1 are provided with the same reference numbers. An explanation of the path of the flue gases according to FIG. 2 and their treatment should be superfluous with regard to the explanations for FIG. 1.
  • an additional heat exchanger 34 is provided, in which the process gas flowing out of the glass wall is passed through at a temperature of approximately 450 ° C. and cooled to a temperature of approximately 250 ° C.
  • the pollutant-free exhaust gases conveyed into the chimney 13 by the blower 12 are raised to a temperature of approximately 300 ° C., at which they enter the chimney 13.
  • FIG. 3 corresponds, however, without the processing of the dust loaded with the ammonium salts of FIG. 1, so that in FIG. 3 the same parts are again provided with the same reference numerals are as in Fig. l.
  • the injection cooler 3 is designed differently from the flow diagram according to FIG. 1. It is designed for the treatment of the process gases from the garbage disposal in the example shown as a two-stage injection cooler. In the upper part of the desuperheater. is carried out by the arrow 35 a-n indicated the supply of water and indicated by the arrow 32 the supply of lime milk in order to reduce the relatively high proportion of halogens contained in the waste combustion gases by 50% before the process gases treated in this way into the lower stage of the Injection cooler 3 enter, in which the supply of water and ammonia takes place in the same manner as has been described in connection with FIG. 1. In this case, even with the flow chart of FIG.

Description

Verfahren zur Verminderung des Schadstoffgehaltes von staubhaltigen Rauch- oder Prozeßgasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Schadstoffgehaltes von staubhaltigen Rauch- oder Prozeßgaseπ, bei dem die Gase zur Staubabscheidung gefiltert, mittels eines Einspritzkühlers durch Ein¬ spritzen und Verdampfen von Wasser gekühlt einem Ad¬ sorber mit Aktivkoksschüttung zugeführt sowie zur Beladung des Aktivkokses mit Schadstoffen, insbesondere Schwefeldioxid, durch die Aktivkoksschüttung hindurch¬ gefördert werden, und aus der Aktivkoksschüttung im Regenerator Schwefeldioxid desorbiert und einer Wei¬ terverarbeitung zugeführt wird.
Es sind, insbesondere in Verbindung mit der Rauchgas¬ reinigung für Kraftwerke, Verfahren der vorgenannten Art bekannt, bei denen die aus dem Kessel und durch einen anschließenden Wärmetauscher hindurchströmeπden Rauchgase zunächst einem Elektrofilter zur Staubab¬ scheidung zugeleitet werden, ehe die Rauchgase in einen Einspritzkühler gelangen, in welchem die Tempe¬ ratur der Rauchgase auf etwa 120°C vermindert wird, ehe die Gase durch die Aktivkoksschüttung bzw. -schüt- tungeπ eines Adsorbers zur Beladung des Aktivkokses mit Schadstoffen, insbesondere Schwefeldioxid, hiπdurch- geleitet werden. Eventuell vorhandene zu hohe Staub¬ anteile werden dann in nachgeschalteteπ Staubfiltern abgeschieden und die so gereinigten Rauchgase dem Kamin zugeführt.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, den Rauchgasen im Zuge des Verfahrens Ammoniakgas zuzugeben, um die in dem Rauchgas enthaltenen Stickoxide zumindest teilweise katalytisch zu zersetzen und auch diese Schadstoffe aus dem Rauchgas teilweise zu entfernen.
Ein Problem bei der Behandlung der Gase bringt dessen SC -Gehalt mit sich. Dieser bestimmt wesentlich .den Säuretaupunkt der Gase und verursacht Korrosions- erscheiπungeπ, die beim bekannten Verfahren praktisch nicht vermieden werden können.
Ein weiteres Problem bereiten die im Rauchgas enthal¬ tenen Halogene, die ebenfalls zu Korrosioπsschäden führen können, und die Schwermetalle, die oft nicht oder nur ungenügend abgeschieden werden.
Schließlich ergeben sich Probleme, wenn zur Verminderung des Schadstoffgehaltes dem Rauchgas Ammαπiakgas zuge¬ geben wird, welches dazu führt, daß Ammonsalze entste- heπ, die sich an dem Aktivkoks anlagern und eine Erhö¬ hung des Strömungswiderstandes des Rauchgases in der Aktivkoksschüttung verursachen. Außerdem kann durch die Kristallbildung der Ammonsalze bei dem Behaπd- lungszyklus des Aktivkokses eine Sprengwirkung auf¬ treten, durch welche die Aktivkoksteilchen zerstört werden, was zu einem erhöhten Aktivkoksverbrauch im Verfahrensablauf führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend genannten Art so auszubilden, daß die beschriebenen Nachteile weitgehend vermieden und eine Erniedrigung des Taupunktes der Rauchgase bei ihrer Überführung in den Adsorber erreicht sowie ein korro¬ sionsfreies Betreiben des Adsorbers ermöglicht und der Aktivkαks vor der Zerstörung durch Ammonsalze geschützt werden.
Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich das eingangs genannte Verfahren dadurch, daß die Gase mit ihrem Staubgehalt vor der Filterung wenigstens durch einen Einspritzkühler hindurchgefördert werden unter gleichzeitiger Zugabe von Ammoniak als Additiv zur chemischen Bindung des überwiegenden bis nahezu vollständigen Anteiles des SO,, und der Halogene der Gase sowie zur Abscheiduπg und Anlagerung der so ge- bildeten Ammonsalze und der Schwermetalle an den Staub, und daß die Gase nach der Filterung in den Adsorber überführt werden und der mit den angelagerten Salzen beladene Staub nach seinem Austrag zur Rückgewinnung des Ammoniaks aufbereitet wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die in dem Rauchgas enthaltenen Staubteilchen vor ihrem Austrag durch die Filterung als Trägerpartikel zu verwenden, an denen sich die durch die Zugabe des Ammoniaks bil- denden Ammonsalze anlagern können, so daß diese ge¬ meinsam mit dem Staub bei der nachfolgenden Filte- rung ausgetragen werden. Dabei erfolgt durch die Zugabe des Ammoniaks als Additiv in den Einspritzkühler eine gleichmäßige Verteilung in dem Gasvolumen, und zwar auch. dann, wenn das Ammoniak als flüssige Lösung in den Einspritzkühler eingebracht wird, weil im Einspritz¬ kühler eine Verdampfung erfolgt und damit Ammoπiakgas frei wird, welches sehr schnell mit den Halogenen und dem SOn reagiert und Ammonsalze bildet, die sich durch die genannte Anlagerung an die Staubpartikelcheπ einschl. der Schwermetallstaubteilchen bei der Filterung zugleich mit der Befreiung des Gases von dem Staub austragen lassen. Der so ausgetragene und mit den angelagerten Ammonsalzen versehene Staub kann nach dem Abscheiden in bekannter Weise aufbereitet werden, um eine Rück- gewinnuπg des Ammoniaks zu erreichen, welches dann er¬ neut in dem Verfahren verwendet wird, so daß für das Verfahren bis auf den Ersteinsatz des Ammoniaks nur die Verlustmeπgen des Ammoniaks ergänzt werden müssen.
Durch die Rückgewinnung des Ammoniaks fällt ein leicht zu deponierender Feststoff nur in geringen Mengen an.
Es wird der weitere Vorteil erreicht, daß in dem Adsorber praktisch nur noch S0? mittels des Aktivkokses abge- schieden wird, wodurch sich eine Erleichterung der Rei¬ nigung und Weiterverarbeitung des sog. Reichgases nach der Regeneration des Aktivkokses ergibt, da im Reichgas allenfalls noch Spuren von Halogenen enthalten sind.
Durch den Entzug von SC und der Halogene aus dem Rauch¬ oder Prozeßgas vor der Einleitung dieses Gases in den Adsorber wird eine erhebliche Erniedrigung des Säure¬ taupunktes und des Korrosionspoteπtials des Gases er¬ reicht, so daß der Adsorber mit geringeren Temperaturen als bisher betrieben werden kann. Dies wiederum führt zu dem großen Vorzug, daß sich die Voraussetzungen für die Abscheidung von S0„ in dem Adsorber verbessern. Die Aufnahmekapazität von Aktivkoks für SC ist tem¬ peraturabhängig und wird mit geringeren Temperaturen günstiger. Durch das neue Verfahren kann somit entweder der Bedarf an Aktivkoks verringert, oder aber es kann die Aufenthaltszeit der Rauchgase beim Durchströmen durch den Adsorber vermindert werden.
Durch die Zugabe des Ammoniaks in den Eiπspritzkühler und die dort erfolgende obenbeschriebene schnelle
Verteilung des Ammoniaks über das gesamte im Einspritz¬ kühler vorhandene Gasvolumen ist es praktisch möglich, eine stöchiometrische Zugabe des Ammoniaks vorzusehen.
Wie bereits oben beschrieben wurde, kann Ammoniak in den Eiπspritzkühler in Form einer wässrigen Lösung eingegeben werden, da durch die Verdampfung das sich schnell in dem Mischraum verteilende Ammoπiakgas ent¬ steht.
Eine besonders günstige und schnellere Reaktion erreicht man, wenn das Additiv wenigstens teilweise in Form von Ammoniakgas zugegeben wird.
Da der mit Ammonsalzen beladene Flugstaub in dem aus dem Einspritzkühler austretenden Rauchgas eine gegenüber nichtbeladenem Flugstaub erhöhte elektrische Leit¬ fähigkeit aufweist, kann bei Verwendung eines Elek- trofilters zur Abscheidung des mit den Ammonsalzen beladenen Flugstaubes eine Verbesserung des Abschei¬ degrades erzielt werden. Man erreicht einen besseren Abscheidegrad des Feinstaubes, an dem die Schwermetalle bevorzugt angelagert sind. Durch die zuvor im Ein¬ spritzkühler erfolgte Verminderung der Gastemperatur kann das Elektrofilter gegenüber der bisherigen An¬ ordnung vor dem Eiπspritzkühler entweder kleiner be- messen oder aber bei gleicher Bemessung mit größerer Verweilzeit des Gases bzw. verminderter Gasgeschwin¬ digkeit und damit geringeren Druckverlusten betrieben werden. Für den Austrag des Staubes mit den Anlagerungen können je nach Zweckmäßigkeit Filtersysteme unter¬ schiedlicher Art, ggf. auch in Kombination, verwendet werden.
Bei der Aufbereitung des mit den angelagerten Ammoπ- salzen beladeπen Flugstaubes wird in bekannter Weise die leichte Löslichkeit der Ammonsalze in Wasser.aus¬ genutzt, so daß nach der Separieruπg der Ammonsalze der Flugstaub als Feuchtmasse vorhanden ist, wodurch sich eine leichte Handhabung und Transportfähigkeit des Flugstaubes ergibt.
Das beschriebene Verfahren ist nicht nur für Rauchgase aus Kraftwerken oder dgl. geeignet, sondern in gleicher Weise auch für Gase aus anderen Prozessen, wie bei¬ spielsweise bei der Glasherstelluπg und auch bei der Müllverbrennung anwendbar.
Bei der Behandlung von Prozeßgasen aus Müllverbrennungs¬ anlagen ergeben sich häufig dadurch weitere Schwie- rigkeiten, daß in diesen Gasen der Halogengehalt relativ hoch ist. Hierdurch wird die von dem Rauchgas ausgehende Korrosioπsgefahr erheblich erhöht. Die Abscheiduπg der Halogene aus Prozeßgasen von Müllverbrennungsanlagen bereitet deshalb besondere Schwierigkeiten.
Erfinduπgsgemäß lassen sich die vorgenannten Schwie¬ rigkeiten jedoch dadurch meistern, daß die Gase vor ihrer Einführung in den Einspritzkühler, in welchem die Zugabe von Ammoniak erfolgt, durch einen vorge- ordneten Einspritzkühler oder eine vorgeordnete Eiπ- spritzstufe hiπdurchgeführt und dabei durch Zugabe von Kalkmilch der SO,,-, und Halogengehalt der Gase reduziert wird.
Der erste Einspritzkühler bzw. die vorgeordnete -Eiπ- spritzstufe muß dabei einen guten Korrosionsschutz aufweisen. In diesem ersten Einspritzkühler bzw. in der ersten Einspritzstufe wird eine Senkung der Ab¬ gastemperatur von ca. 200 bis 180°C auf etwa 160°C vorgenommen und durch die Zugabe der Kalkmilch nicht nur eine Verminderung des Halogengehaltes erzielt, sondern gleichzeitig auch ein Teil des für die spätere chemische Bindung bei der Aufbereitung notwendigen Kalks dem Prozeßgas zugeführt und hierdurch der später für die Aufbereitung des mit den Ammonsalzen belade- neπ Flugstaubes notwendigen Kalkbedarfes zum Teil gedeckt.
Die sich in dem ersten Einspritzkühler bzw. der vor- geordneteπ Eiπspritzstufe bildenden Salze vermehren den Staub in dem Gas. Dies ist bei Rauch- oder Prα- zeßgasen mit geringem Staubgehalt vorteilhaft.
Die Restabscheidung der Halogene bis auf Spuren findet in der beschriebenen Weise in dem zweiten Eiπspritz- kühler bzw. der zweiten Stufe des Einspritzkühlers mit Einsatz von Ammoniak bei Temperaturen zwischen 160° und 120°C oder ggf. noch niedrigeren Temperaturen statt. Eine Temperaturabsenkung merkbar unter 120°C ist möglich. Sie bietet Vorteile für eine bessere Abscheidung von Schwermetallen, insbesondere von Queck¬ silber.
Durch die beschriebene Vorabscheidung der Schadstoffe und die mehrstufige Einspritzkühluπg wird eine Be¬ handlung der Gase in einem breiten Temperaturbereich erreicht, der sich günstig auf den Abscheiduπgsgrad der Schadstoffe auswirkt.
In einer Reihe von Rauch- oder Prozeßgasen, beispiels¬ weise bei der Ölverbrenπuπg, fallen nur geringe Staub- eπgen in den Gasen an, so daß bei der Behandlung dieser Gase in dem Eiπspritzkühler unter Zugabe von Ammoniak die Gefahr besteht, daß in erhöhtem Maße feinste Ammonsalzpartikel entstehen, die nur außer¬ ordentlich schwierig aus dem Gas herausgefiltert werden können.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß staubarmen Gasen mit einem Staubgehalt, welcher für die Anlagerung der durch die Zugabe des Ammoniaks gebildeten Salze nicht ausreicht, vor der Zuführung zu dem Einspritz¬ kühler, in welchem die Zugabe von Ammoniak erfolgt, Kalkstaub bis zu einer Menge zugegeben wird, die eine ausreichende Anlagerung der'Salze gestattet.
Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Fließschema für die Behandlung von Rauchgasen aus Kraftwerken mit einem Fließschema für die Aufbereitung des Flugstaubes zur Wiedergewinnung des Ammoniaks, Fig. 2 ein Fließschema für die Behandlung von Pro- zeßgasen aus einer Glaswaπne,
Fig. 3 ein Fließschema für die Behandlung von Pro¬ zeßgasen aus einer Müllverbrennungsanlage.
In der Fig. 1 ist mit 1 ein Kessel eines Kraftwerkes bezeichnet, aus dem über die Rauchgasleituπg 2 das Rauchgas einem Eiπspritzkühler 3 zugeleitet wird. Das aus dem Kessel 1 austretende Rauchgas mit einer
Temperatur von 180° bis 160°C wird im Einspritzkühler 3 durch die gleichzeitige Zugabe von Wasser und Ammoniak auf eine Verfahreπstemperatur von etwa 120°C oder darunter gebracht. In der Zeichnung ist mit 4 die
Zuführung des Wassers und mit dem gestrichelten Pfeil 5 die Zugabe des Ammoniaks in den Einspritzkühler 3 angedeutet.
In dem Einspritzkühler 3 erfolgt die chemische Bindung der in dem Rauchgas enthaltenen Halogene und des SO-, zu Ammonsalzen sowie deren Anlagerung ebenso wie die Anlagerung der Schwermetalle an die Staubpartikel des Rauchgases. Das Rauchgas mit den Schadstoffbeladenen Staubpartikeln wird über die Leitung 6 einem Elektro- filter 7 zugeleitet, in welchem die Abscheidung des Flugstaubes erfolgt, welcher in einen Bunker 8 überführt wird, während das vom Staub und den Ammonsalzen befreite Gas über die weitere Zuleitung 9 in den eine Aktiv- koksschüttung aufnehmenden Adsorber 10 überführt wird. Der Adsorber 10 ist vorzugsweise als Schacht mit im Abstand übereinander angeordneten ebenen Haufwerken aus Aktivkoks ausgerüstet, die von Etage zu Etage durch den Adsorber hindurchgefördert und im Gegenstrom von dem Rauchgas durchströmt werden. In dem Adsorber erfolgt eine weitere SchadstoffVerminderung des Rauch¬ gases, wobei dem Rauchgas im wesentlichen das S0„ nahezu vollständig entzogen wird, ehe das Rauchgas über die Leitung 11 und ein Gebläse 12 in den Kamin 13 geleitet wird.
Der Adsorber arbeitet mit einem Aktivkoks-Regenerator zusammen, welcher in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist und welcher dazu dient, den im wesentlichen mit dem S0„ beladenen Aktivkoks durch Verdampfung des Schwefeldioxids aufzubereiten, wobei das Schwefel- dioxid wiederum weiterverarbeitet werden kann.
Durch die selektive Reaktion des Ammoniaks in dem Eiπspritzkühler 3 mit den Halogenen und dem SO,,- des Rauchgases zu den entsprechenden Ammonsalzen, die sich an den Partikeln des Flugstaubes anlagern, bereitet der Austrag der Ammonsalze aus dem Rauchgas keine großen Schwierigkeiten und bietet zudem die Möglichkeit einer Rückgewinnung des Ammoniaks, wie dies beispiels- weise in der Fig. 1 schematisch wiedergegeben ist.
Der im Elektrofilter 7 abgeschiedene und in den Bunker 8 überführte und mit Ammonsalzen beladeπe Flugstaub wird aus dem Bunker 8 in einen Rührmischer 14 überführt, in dem eine Vermischung des Flugstaubes mit Wasser erfolgt, welches aus der dem Rührmischer 14 nachge- ordπeten Zentrifuge 15 stammt und über die Rückfüh- ruπgsleituπg 16 in den Rührmischer 14 eingeleitet wird.
In der Zentrifuge 15 wird die über die Leitung 17 aus dem Rührmischer 14 zugeführte pastenförmige Feucht¬ masse unter Zugabe von Wasser abgeschleudert und der aus der Zentrifuge 15 stammende feuchte Feststoffaπteil über die Leitung 18 einem Sprühtrockner 19 zugeführt, an den sich ein Filter 20 anschließt, in welchem die Trennung der Feststoffe von dem in den Sprühtrockner 19 zugeführten gasförmigen Trockπungsmedium erfolgt. Die in dem Filter 20 abgeschiedenen Feststoffe werden in den Bunker 21 geleitet und von dort aus später deponiert. Das gasförmige Trocknuπgsmedium aus dem Filter 20 wird über die Leitung 22 den Kraftwerksab- gaseπ vor dem Einspritzkühler 3 zugeleitet.
Aus der Rückführuπgsleitung 16 zwischen der Zentrifuge 15 und dem Rührmischer 14 wird ein Teil des aus Wasser und Salz bestehenden Gemisches über die Leitung 23 in einen Mischer 24 überführt, in welchem eine Ver¬ mischung des Wasser/Salz-Gemisches mit Kalkhydrat erfolgt. In der sich anschließenden Zentrifuge 25 erfolgt die Trennung des Flüssiganteiles, bestehend aus Wasser und Ammoniak, welcher über die Leitung 26 der Wasserzuführung 4 zu dem Einspritzkühler 3 zugeleitet wird.
Die aus der Zentrifuge 25 abgeschiedenen feuchten
Feststoffe werden über eine Leitung 27 in einen Trockner 28- überführt und dort mittels erhitzter Gase bei Tempe¬ raturen von etwa 30Q°C getrocknet und in dem nachge- ordneten Filter 29 abgeschieden sowie über die Leitung 30 in den Bunker 21 überführt, um später einer Deponie zugeleitet zu werden.
Das von den Feststoffen in dem Filter 29 abgetrennte gasförmige Heizmedium wird wiederum über die Leitung 31 den Kraftwerksabgasen vor dem Einspritzkühler 3 beigemischt.
Im Zusammenhang mit der Aufbereitung des mit den Ammon¬ salzen beladenen Flugstaubes ist erkennbar, daß erfin- duπgsgemäß eine hohe Rückführquote des Ammoniaks in den Eiπspritzkühler 3 möglich ist, da durch die Nach¬ ordnung des Elektrofilters 7 nach dem Einspritzkühler 3 die Ammonsalze zusammen mit dem Flugstaub praktisch vollständig ausgetragen und in einfacher Weise auch von dem Flugstaub wieder getrennt werden können.
Bei dem in Fig. 2 wiedergegebenen Fließschema ist von der Darstellung der Aufbereitung des Flugstaubes abgesehen worden.
Das in Fig. 2 wiedergegebene Fließschema zeigt die i 12 Verminderung des Schadstoffgehaltes gemäß der Erfindung für Prozeßgase aus einer Glaswaππe.
Das Fließschema entspricht im wesentlichen dem Fließ- schema für die Rauchgase eines Kraftwerkes, wie es in der Fig. 1 wiedergegeben ist. Statt des Kessels
1 gemäß Fig. 1 ist bei dem Fließschema gemäß Fig.
2 eine Glaswaπne 33 dargestellt, aus welcher das staub- haltige Prozeßgas entnommen und zur Befreiung von den darin befindlichen Schadstoffen mit geringfügiger Variation in gleicher Weise behandelt wird, wie dies bere-its im Zusammenhang mit der Fig. 1 für das Rauchgas aus einem Kraftwerk beschrieben ist. In der Fig. 2 sind die mit Fig. 1 übereinstimmenden Elemente mit gleichen Bezugszeicheπ versehen. Eine Erläuterung des Weges der Rauchgase gemäß Fig. 2 und ihrer Be¬ handlung dürfte sich im Hinblick auf die Erläuterungen zu der Fig. 1 erübrigen.
Da die Prozeßgase aus Glaswaπnen eine wesentlich höhere Temperatur als die Rauchgase aus den Kesseln von Kraft¬ werken aufweisen, ist gemäß dem Fließschema nach Fig.
2 zwischen der Glaswanπe 33 und dem Einspritzkühler
3 ein zusätzlicher Wärmetauscher 34 vorgesehen, in dem das aus der Glaswaπne ausströmende Prozeßgas mit einer Temperatur von etwa 450°C hindurchgeleitet und auf eine Temperatur von etwa 250°C abgekühlt wird. In dem Wärmetauscher werden die von dem Gebläse 12 in den Kamin 13 geförderten Schadstofffreien Abgase auf eine Temperatur von etwa 300°C erhöht, mit der diese in den Kamin 13 eintreten.
Das Fließbild gemäß Fig. 3 entspricht allerdings ohne die Aufbereitung des mit den Ammonsalzen beladenen Staubes der Fig. 1, so daß in der Fig. 3 die gleichen Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeicheπ versehen sind wie in Fig . l .
Bei dem Fließbild nach Fig. 3 handelt es sich um die Behandlung von Prozeßgasen aus einer Müllverbrennung.
Für die Behandlung dieser Prozeßgase ist der Einspritz¬ kühler 3 abweichend von dem Fließschema nach Fig. 1 ausgebildet. Er ist für die Behandlung der Prozeßgase aus der Müllverbreππuπg in dem dargestellten Beispiel als zweistufiger Eiπspritzkühler ausgeführt. Im oberen Teil des Einspritzkühlers. erfolgt durch den Pfeil 35 a-ngedeutet die Zuführung von Wasser sowie durch den Pfeil 32 angedeutet die Zuführung von Kalkmilch, um den in den Müllverbrenπungsgasen enthaltenen relativ hohen Anteil an Halogenen um 50% zu reduzieren, ehe die so behandelten Prozeßgase in die untere Stufe des Eiπspritzkühlers 3 eintreten, in welcher die Zu¬ führung von Wasser und Ammoniak in der gleichen Weise erfolgt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist. Dabei erfolgt auch bei dem Fließschema nach Fig. 3 eine Rückführung des Wassers mit Ammoniak aus der Flugstaubaufbereitung, so daß nur die im Prozeß auftrete'nden Ammoniakverluste durch Zugabe frischen Ammoniaks gemäß dem gestrichelten Pfeil 5 in die zweite Stufe des Einspritzkühlers 3 zugegeben werden muß.
Die Behandlung der Gase nach ihrem Austritt aus dem Einspritzkühler und die Abtrennung und Aufbereitung des mit den Ammonsalzen beladenen Staubes erfolgt in der gleichen Weise, wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Verminderung des Schadstoffgehaltes von staubhaltigen Rauch- oder Prozeßgasen, bei dem die Gase zur Staubabscheidung gefiltert, mittels eines Eiπspritzkühlers durch Einspritzen und Ver¬ dampfen von Wasser gekühlt einem Adsorber mit Aktiv¬ koksschüttung zugeführt sowie zur Beladung des Aktivkokses mit Schadstoffen, insbesondere Schwefel- diαxid, durch die Aktivkoksschüttung hindurchge¬ fördert werden, und aus der Aktivkoksschüttung im Regenerator Schwefeldioxid desαrbiert und einer Weiterverarbeitung zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gase mit ihrem Staubgehalt vor der Filterung wenigstens durch einen Einspritzkühler hiπdurchgefördert werden unter gleichzeitiger Zugabe von Ammoniak als Additiv zur chemischen Bindung des überwiegenden bis nahezu vollständigen Anteiles des SO,, und der Halogene der Gase sowie zur Abscheidung und Anlagerung der so gebildeten Ammonsalze und der Schwermetalle an den Staub, und daß die Gase nach der Filterung in den Adsorber überführt werden und der- mit den angelagerten Salzen beladene Staub nach seinem Austrag zur Rückgewinnung des Ammoniaks aufbereitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß das Additiv weπig- stens teilweise in Form von Ammoniakgas zugegeben wird.
3. Verfahren zur Minderung des Schadstoffgehaltes von
Prozeßgasen aus Müllverbrennungsanlagen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß die Gase vor ihrer Einführung in den Einspritz- kühler, in welchem die Zugabe von Ammoniak erfolgt, durch einen vorgeordπeteπ Eiπspritzkühler oder eine vorgeordnete Einspritzstufe hindurchgeführt und dabei durch Zugabe von Kalkmilch der SO,,- und Ha¬ logengehalt der Gase reduziert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß staubarmen Gasen mit einem Staubgehalt, welcher für die Anlagerung der durch die Zugabe des Ammoniaks gebildeten Salze nicht ausreicht, vor der Zuführung zu dem Eiπspritzkühler, in welchem die Zugabe von Ammoniak erfolgt, Kalkstaub bis zu einer Menge zuge¬ geben wird, die eine ausreichende Anlagerung der Salze gestattet.
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