WO2012013383A1 - Rauchgasreinigungsanlage einer zementklinkerproduktionsanlage - Google Patents

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WO2012013383A1
WO2012013383A1 PCT/EP2011/058255 EP2011058255W WO2012013383A1 WO 2012013383 A1 WO2012013383 A1 WO 2012013383A1 EP 2011058255 W EP2011058255 W EP 2011058255W WO 2012013383 A1 WO2012013383 A1 WO 2012013383A1
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electrostatic filter
flue gas
flow
gas cleaning
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Hanspeter Keel
Franz-Josef Zurhove
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Elex Cemcat Ag
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    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/10—Catalytic reduction devices

Definitions

  • the invention relates to a flue gas cleaning plant of a cement clinker production plant with an electrostatic filter for reducing the dust content of an exhaust gas of the cement clinker production plant and a subsequent catalyst for cleaning the exhaust gas of pollutants.
  • SCR Selective Catalytic Reduction
  • Exhaust gases from the manufacture of cement clinker are loaded with suspended gas preheaters with dust contents of 30 -180 g / Nm 3 .
  • This dust usually has high fineness with typical particle sizes of d95 ⁇ 20 ⁇ and additionally has greatly varying levels of calcite, clay and sulfate minerals. Especially the latter two species tend to be more adherent to the catalytic surfaces. The adhesion of the dust negatively affects the pressure drop across the catalytic components and the chemical activity and is reduced by a number of purification techniques.
  • the frequency of Abinstitutsvortician and the required pressure and flow rate of Abinstitutsmediums and the associated energy requirements of compressed air or steam generation depends on the dust content, the dust properties and the temperature of the respective flue gas. Frequency is understood here as the percentage of the operating time of the cleaning device per hour.
  • WO 2009/89559 Al a method is described, which uses the dedusting of the flue gas upstream of the catalyst with an electrostatic precipitator to reduce the dust content in areas less than 30 g / Nm 3 or less than 3 g / Nm 3 .
  • the Abinstitutskoruftechnik can be greatly reduced, but negatively affects the large footprint, in particular the footprint of the electrostatic precipitator.
  • the existing induced draft blowers are usually not designed for the additionally installed system parts electrostatic precipitator, catalyst and pipelines with flue gas flaps and gate valves.
  • the catalyst comprises the catalytic elements, which are arranged in several layers and stages for the installation and removal of the elements. Furthermore, it includes devices for heating these elements before starting and devices for their dust cleaning.
  • ammonia water consumption in SNCR increases disproportionately with increasing denitrification rates, as more and more ammonia is not used to reduce nitrogen oxide emissions, but burns and even produces additional nitrogen oxide. Therefore, it does not make economic sense only to build a SCR plant with a small, ie short, catalyst to utilize the ammonia slip from the SNCR plant. Instead, it makes more economic sense to realize a greater part of the denitration in the SCR plant, as both the investment costs and the operating costs for filters, catalytic converter, piping with valves, induced draft fan, electrical and automation, steel construction, assembly and commissioning by larger catalytic elements only slightly increased. The SNCR system is then operated for the reasons mentioned usefully with lower embroidery performance.
  • the operating costs are dominated by maintenance, power consumption of the induced draft fan, ammonia water consumption and costs of the catalytic elements.
  • a larger catalyst allows a shift in the ammonia dosage from the SNCR part to the SCR part, significantly decreasing the overall ammonia consumption, as stated above.
  • this requires either the increase in the number of element layers or the use of long elements.
  • the increase in the elemental layers requires a significantly higher cleaning effort and longer catalytic elements can no longer be cleaned off with the dust contents prevailing in cement clinker production.
  • the invention is therefore based on the object to provide a flue gas cleaning system, which is characterized by a compact design and ensures cost-effective and safe operation in a cement clinker production plant.
  • the flue gas purification system of a cement clinker production plant consists essentially of an electrostatic filter for reduction the dust content of an exhaust gas of the cement clinker production plant and a subsequent catalyst for purifying the exhaust gas of pollutants, wherein the electrostatic filter and the catalyst are arranged in a housing, the catalyst is arranged laterally next to the electrostatic filter, the electrostatic filter and the catalyst by at least one arranged in the housing common boundary wall are fluidly separated from each other, that between the electrostatic filter and the catalyst, a flow deflection of at least 180 ° is provided and the catalyst is aligned for a vertical flow with the exhaust gas to be cleaned.
  • the catalyst is preferably an SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst.
  • SCR Selective Catalytic Reduction
  • the flue gas cleaning system is further supported by a support structure, wherein a grid is provided of a plurality of supports. At the junction of the catalyst and the electrostatic precipitator, the supports carry loads of both aggregates.
  • the exhaust gas after passing through the electrostatic filter for dust separation in the vertical longitudinal section through the electrostatic filter deflected by 270 ° and enters from above into the catalyst.
  • the vertical deflection can also be down, so that the catalyst is flowed through from bottom to top. This has the advantage in some systems that you can better connect the following part of the system.
  • the electrostatic filter is divided in plan view in a right and a left half to the flow direction half and arranged the catalyst between the two filter halves.
  • flow guide elements are installed in order to ensure homogeneous flow of the catalyst.
  • the catalyst is mounted on one side of the electrostatic filter, which in addition to the vertical deflection makes a 180 ° deflection in plan view required.
  • the electrostatic filter preferably has one or more sequentially flowed through fields, which is a column grid of the filter pretend.
  • the catalyst is adapted to this column grid and covers an integer multiple of this column spacing.
  • the catalytic layers are not all one above the other, but in groups one above the other and these groups then arranged side by side, whereby the flow of the layers takes place alternately from below and from above.
  • the housings of the individual groups are separated by partitions, with lower and upper Umlenkhauben are provided between them.
  • Fig. 1 is a schematic, three-dimensional representation of a
  • Fig. 2 is a schematic, three-dimensional representation in another
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a flue gas purification system according to a second embodiment
  • Fig. 4 is a schematic side view of the flue gas cleaning system according to
  • Fig. 5 is a schematic side view of a catalyst according to another
  • the flue gas purification system illustrated in FIGS. 1 and 2 is part of a cement clinker production plant and essentially has an electrostatic filter 1 for reducing the dust content of the exhaust gas 2 of the cement clinker production plant and an adjoining catalyst 3 for purifying the exhaust gas of pollutants.
  • a Anströmhaube 4 is provided which evenly distributes the exhaust gas 2 before it flows through the electrostatic filter 1.
  • the electrostatic filter 1 is designed to reduce the dust content of the exhaust gas to 0.1 to 30 g / Nm 3 , preferably 1 to 10 g / Nm 3 .
  • the separated dust is collected in funnels 5 and withdrawn therefrom.
  • the outlet hood 6 of the electrostatic filter 1 conducts the exhaust gas to a flow deflection 7, which represents the connection between the outlet hood and a Anströmhaube 8 of the catalyst 3.
  • the arrows indicate the flow directions of the exhaust gas, wherein the outlet hood 6 of the electrostatic filter 1, the flow deflection 7 and the Anströmhaube 8 of the catalyst 3 deflect the gas in the vertical direction, so that the catalyst 3 is vertically flowed through from top to bottom.
  • the catalyst 3 is preferably formed by an SCR catalyst. Together with the electrostatic filter 1, it is mounted on a support structure 9 which comprises a plurality of grid-shaped supports 9a.
  • the electrostatic filter 1 preferably has one or more sequentially flowed through fields, which specify the grid of the support structure.
  • the catalyst 3 is expediently also adapted to this column grid and covers an integer multiple of this column spacing.
  • electrostatic filter 1 and the catalyst 3 adjoin one another directly on at least one side, so that they can use a common inner boundary wall 10a of the housing 10 and are fluidically separated from one another by this boundary wall 10a.
  • the catalyst 3 is arranged in the plane of symmetry between two identical filter halves 1 a, 1 b of the electrostatic filter 1 and is fluidically delimited from the two filter halves by the boundary walls 10 a, 10 b.
  • the Anströmhaube 4 distributes the exhaust evenly on the two filter halves la, lb. Of the separated dust is again collected in the funnels 5 and withdrawn therefrom.
  • the drawn arrows in turn indicate the flow direction of the exhaust gas.
  • the catalyst 3 and the electrostatic filter 1 are housed in a common housing 10, wherein both components are mounted on a grid-shaped support structure 9.
  • Fig. 5 shows yet another embodiment of a catalyst 3 'in at least two juxtaposed, each having at least two layers having groups 3 a, 3 b is divided and the flow direction of the exhaust gas 2 is formed so that the two groups alternately from below and can be flowed in from above.
  • the housing of the two groups 3 a and 3 b are separated by intermediate walls 3 c, wherein between them lower and upper Umlenkhauben 3d, 3e are provided.
  • the inflow and outflow hood 4, 6 of the electrostatic filter 1 and the funnels 5 for the dust indicate that the catalyst groups can be arranged both in the middle of the filter and laterally.

Abstract

Die erfindungsgemäße Rauchgasreinigungsanlage einer Zementklinkerproduktionsanlage besteht im Wesentlichen aus einem elektrostatischen Filter zur Reduzierung des Staubgehaltes eines Abgases der Zementklinkerproduktionsanlage und einem sich anschließenden Katalysator zur Reinigung des Abgases von Schadstoffen, wobei - das elektrostatische Filter und der Katalysator in einem Gehäuse angeordnet sind, - der Katalysator seitlich neben dem elektrostatischen Filter angeordnet ist, - das elektrostatische Filter und der Katalysator durch wenigstens eine im Gehäuse angeordnete gemeinsame Begrenzungswand strömungstechnisch von einander getrennt sind, - dass zwischen dem elektrostatischen Filter und dem Katalysator eine Strömungsumlenkung von wenigstens 180° vorgesehen ist und - der Katalysator für eine vertikale Durchströmung mit dem zu reinigenden Abgas ausgerichtet ist.

Description

Rauchgasreinigungsanlage einer Zementklinkerproduktionsanlage
Die Erfindung betrifft eine Rauchgasreinigungsanlage einer Zementklinkerproduktionsanlage mit einem elektrostatischen Filter zur Reduzierung des Staubgehaltes eines Abgases der Zementklinkerproduktionsanlage und einem sich anschließenden Katalysator zur Reinigung des Abgases von Schadstoffen.
Die Reinigung von Abgasen der Zementklinkerherstellung von Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen, Furanen und Dioxinen und weiteren gasförmigen Schadstoffen durch eine katalytische Reaktion ist als selektive katalytische Reduktion (SCR) eine allgemein bekannte Technik.
Die Abgase aus der Herstellung von Zementklinker sind bei Anlagen mit Schwebegasvorwärmern mit Staubgehalten von 30 -180 g/Nm3 belastet. Dieser Staub hat in der Regel hohe Feinheiten mit typischen Korngrößen von d95 < 20 μιη und weist zusätzlich stark variierende Gehalte an Calcit-, Ton- und Sulfatmineralien auf. Besonders die beiden letztgenannten Spezies neigen zum verstärkten Anhaften auf den katalytischen Oberflächen. Das Anhaften des Staubs wirkt sich negativ auf den Druckabfall über den katalytischen Bauteilen und auf die chemische Aktivität aus und wird durch eine Reihe von Abreinigungstechniken verringert.
Zur Abreinigung wird insbesondere Druckluft oder Dampf verwendet. Die Häufigkeit der Abreinigungsvorgänge sowie der benötigte Druck und Volumenstrom des Abreinigungsmediums und der damit einhergehende Energiebedarf der Druckluft- bzw. Dampferzeugung hängt vom Staubgehalt, den Staubeigenschaften und der Temperatur des jeweiligen Rauchgases ab. Unter Häufigkeit wird hier der prozentuale Anteil der Betriebszeit der Abreinigungsvorrichtung je Stunde verstanden.
In der WO 2009/89559 AI wird ein Verfahren beschrieben, welches die Entstaubung des Rauchgases vor dem Katalysator mit einem Elektrofilter nutzt, um den Staubgehalt in Bereiche kleiner 30 g/Nm3 bzw. kleiner 3 g/Nm3 zu senken. Durch die Vorentstaubung kann die Abreinigungshäufigkeit stark reduziert werden, allerdings wirkt sich negativ der große Platzbedarf, insbesondere die Aufstandsfläche, des Elektrofilters aus.
In vielen Anlagen, in denen diese Technik nachzurösten ist, sind die örtlichen Platzverhältnisse stark begrenzt. Die vorhandenen Saugzuggebläse sind für die zusätzlich einzubauenden Anlagenteile Elektrofilter, Katalysator und Rohrleitungen mit Rauchgasklappen und Absperrschiebern in der Regel nicht ausgelegt. Der Katalysator umfasst dabei die katalytischen Elemente, die in mehreren Lagen angeordnet sind und Bühnen für den Ein- und Ausbau der Elemente. Weiterhin umfasst er Vorrichtungen zum Aufheizen dieser Elemente vor dem Anfahren und Vorrichtungen zu ihrer Staubabreinigung.
Um den Stillstand der Zementklinkerproduktionsanlage für die Errichtung einer SCR-Anlage aus wirtschaftlichen Gründen möglichst gering zu halten, wird üblicherweise ein zusätzlicher S CR- Ventilator installiert, der den Druckverlust der SCR-Anlage ausgleicht. Grundsätzlich ist aber auch die Einbindung von Elektrofilter und Katalysator stromaufwärts eines ausreichend zu dimensionierenden Ofenventilators möglich. Die serielle Anordnung von Ofenventilator, Elektrofilter, Katalysator und SCR- Ventilator benötigt aber sehr viel Raum, wobei das Elektrofilter das größte Anlagenteil darstellt, gefolgt vom Katalysator und seinen Bühnen für den Ein- und Ausbau der katalytischen Elemente. Dieser Platzbedarf ist häufig nicht vorhanden.
In der CA 2 145 11 1 AI und auch der DE 34 35 953 AI wird die Nutzung von katalytisch beschichteten Niederschlagselektroden eines Elektrofilters zur Funktionsintegration vorgeschlagen. Nachteilig ist hierbei, dass die Abstände der Niederschlagselektroden sehr viel größer sind als die Strukturen der katalytischen Elemente. Der Transport der abzubauenden Schadstoffe durch Diffusion und Konvektion zu den katalytisch wirkenden Zentren auf den Elektroden ist somit nicht ausreichend gewährleistet. Weiterhin bildet sich durch die Primärfunktion Staubabscheidung eine Staubschicht auf den Niederschlagselektroden, die den Schadstofftransport zu den katalytisch wirkenden Zentren nochmals verschlechtert. Diese beiden Effekte bewirken eine starke Verringerung der katalytischen Wirkung.
In der DE 197 05 663 AI ist eine Schaltung aus nichtkatalytischer Reaktionszone (SNCR) gefolgt von einem Staubfilter und einem nachgeschalteten Katalysator offenbart, wobei Filter und Katalysator in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Diese zielt darauf, dass bei hohen Stickoxidreduktionsraten in der SNCR ein nicht tolerierbarer Ammoniakschlupf entsteht, welcher im Katalysator zur weiteren Entstickung genutzt wird. In der Zeichnung ist eine horizontale Gasströmung sowohl durch das Staubfilter als auch durch den Katalysator offenbart. Eine horizontale Durchströmung von Katalysatoren, die entweder als Waben- oder Plattenkatalysatoren ausgeführt werden und in beiden Ausführungsformen Kanäle mit Querschnitten im Bereich von 10-400 mm2 aufweisen, ist nur bei sehr geringen Reststaubmengen nach dem Staubfilter möglich. Hierbei sind lange Kanäle noch wesentlich kritischer als kurze. Versuche mit einem kurzen, horizontalen Wabenkatalysator zur Quecksilberoxidation in amerikanischen Kraftwerken haben gezeigt, dass sich die Kanäle bereits bei Reststaubgehalten von etwa 50 mg/Nm3 mit Staubablagerungen füllen und die katalytische Wirkung stark infolge dessen abfüllt.
Bei Anwendungen in der Zementherstellung ist es daher aus mehreren Gründen weder technisch noch wirtschaftlich sinnvoll, diese Anordnung zu nutzen. Zum einen ist immer ein weiteres Filter vor dem Kamin erforderlich, welches die in der Rohmahlanlage zur Trocknung genutzten, entstickten Rauchgase aus der Zementklinkerherstellung entstauben, so dass eine Entstaubung bis zum zulässigen Staubemissionswert zu aufwändig und teuer ist. Die Staubgehalte werden daher nur auf werte im Bereich von üblicherweise 0,1-30 g/Nm3 gesenkt, was die erforderliche Filtergröße stark reduziert.
Weiterhin nimmt der Ammoniakwasserverbrauch in der SNCR mit steigenden Entstickungsraten überproportional stark zu, da immer mehr Ammoniak nicht zur Stickoxidreduktion genutzt wird, sondern verbrennt und dabei sogar noch zusätzliches Stickoxid produziert wird. Daher ist es wirtschaftlich nicht sinnvoll, nur eine SCR-Anlage mit kleinem, d.h. kurzem Katalysator zur Nutzung des Ammoniakschlupfes aus der SNCR-Anlage zu bauen. Stattdessen ist es wirtschaftlich sinnvoller einen größeren Teil der Entstickung in der SCR-Anlage zu realisieren, da sowohl die Investitionskosten als auch die Betriebskosten für Filter, Katalysator, Rohrleitungen mit Klappen, Saugzugventilator, Elektrik und Automation, Stahlbau, Montage und Inbetriebnahme durch größere katalytische Elemente nur geringfügig gesteigert werden. Die SNCR-Anlage wird dann aus den genannten Gründen sinnvollerweise mit geringerer Stickungsleistung betrieben.
Die Betriebskosten werden dominiert durch Wartung, Stromverbrauch des Saugzugventilators, Ammoniakwasserverbrauch und Kosten der katalytischen Elemente. Ein größerer Katalysator ermöglicht eine Verschiebung der Ammoniakdosierung vom SNCR-Teil zum SCR-Teil, wodurch der gesamte Ammoniakverbrauch, wie oben ausgeführt, signifikant abnimmt. Dies bedingt aber entweder die Erhöhung der Zahl der Elementlagen oder die Nutzung langer Elemente. Die Erhöhung der Elementlagen erfordert wiederum einen signifikant höheren Abreinigungsaufwand und längere katalytische Elemente sind mit den bei der Zementklinkerherstellung vorherrschenden Staubgehalten nicht mehr abzureinigen.
Aus der WO 2010/015009 AI und der DE 201 22 251 Ul ist ferner die vertikale Durchströmung von Katalysatoren bei Abgasen der Zementherstellung bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rauchgasreinigungsanlage anzugeben, die sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet und einen kostengünstigen und sicheren Betrieb in einer Zementklinkerproduktionsanlage gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Rauchgasreinigungsanlage einer Zementklinkerproduktionsanlage besteht im Wesentlichen aus einem elektrostatischen Filter zur Reduzierung des Staubgehaltes eines Abgases der Zementklinkerproduktionsanlage und einem sich anschließenden Katalysator zur Reinigung des Abgases von Schadstoffen, wobei das elektrostatische Filter und der Katalysator in einem Gehäuse angeordnet sind, der Katalysator seitlich neben dem elektrostatischen Filter angeordnet ist, das elektrostatische Filter und der Katalysator durch wenigstens eine im Gehäuse angeordnete gemeinsame Begrenzungswand strömungstechnisch von einander getrennt sind, dass zwischen dem elektrostatischen Filter und dem Katalysator eine Strömungsumlenkung von wenigstens 180° vorgesehen ist und der Katalysator für eine vertikale Durchströmung mit dem zu reinigenden Abgas ausgerichtet ist.
Die Integration der beiden Bauteile in einem Gehäuse und die strömungstechnische Trennung durch eine gemeinsame Begrenzungswand ermöglicht eine kompakte Bauform und verhindert zudem den Wärme verlust durch die Reduzierung der äußeren Oberflächen. Auch ist der Aufwand für Rohrleitungen und für die thermische Kompensation signifikant geringer. Mit einer Ausrichtung des Katalysators für eine vertikale Durchströmung kann der Abreinigungsaufwand gegenüber der in der DE 197 05 663 offenbarten horizontalen Anordnung deutlich reduziert werden. Darüber hinaus nimmt der Stromverbrauch eines Saugzugsventilators durch einen größeren Katalysator nur geringfügig zu, da die Rohrleitung und das Elektrofilter diesen dominieren.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen ergeben sich minimale Kosten und ein zuverlässiger Betrieb des Katalysators, wenn das elektrostatische Filter für eine Reduzierung des Staubgehaltes auf 0,1 bis 30 g/Nm3, vorzugsweise auch 1 bis 10 g/Nm3, ausgelegt ist. Bei dem Katalysator handelt es sich vorzugsweise um einen SCR-Katalysator (Katalysator für eine selektive katalytische Reduktion). Die Rauchgasreinigungsanlage wird ferner über eine Stützkonstruktion abgestützt, wobei ein Raster aus mehreren Stützen vorgesehen ist. An der Verbindungsstelle des Katalysators und des Elektrofilters tragen die Stützen Lasten beider Aggregate.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Abgas nach dem Passieren des elektrostatischen Filters zur Staubabscheidung im vertikalen Längsschnitt durch das Elektrofilter um 270° umgelenkt und tritt von oben in den Katalysator ein. In einer anderen Ausführung kann die vertikale Umlenkung auch nach unten erfolgen, so dass der Katalysator von unten nach oben durchströmt wird. Dieses hat in einigen Anlagen den Vorteil, dass man den folgenden Anlagenteil besser anbinden kann.
Durch die Vorentstaubung des Abgases im Filter sind die Reststaubgehalte so gering, dass ein Ausfallen des Staubs infolge Überladung des Gasstroms nicht mehr erfolgt. Hierbei ist anzumerken, dass ohne Vorentstaubung in der so genannten High-Dust- Schaltung nicht der Rohgasstaubgehalt, sondern die Staubkonzentrationsspitzen während der Staubabreinigung der katalytischen Elemente kritisch sind. Das Ausfallen des Staubes hätte ein störendes„Pumpen" des Gasstroms zur Folge, der den Produktionsprozess empfindlich stört.
In einer vorteilhaften Ausführung wird das elektrostatische Filter in der Draufsicht in eine rechts und eine links zur Strömungsrichtung liegende Hälfte geteilt und der Katalysator zwischen den beiden Filterhälften angeordnet. In den Umlenkhauben zwischen Filter und Katalysator werden in einer weiteren Ausführung Strömungsleitelemente eingebaut, um eine homogene Anströmung des Katalysators zu gewährleisten.
In einer anderen Ausführung wird der Katalysator an einer Seite des elektrostatischen Filters angebaut, was zusätzlich zur vertikalen Umlenkung eine 180° Umlenkung in der Draufsicht erforderlich macht. Der elektrostatische Filter weist vorzugsweise ein oder mehrere sequentiell durchströmte Felder auf, die ein Stützenraster des Filters vorgeben. Der Katalysator wird dabei an dieses Stützenraster angepasst und überdeckt ein ganzzahliges Vielfaches dieses Stützenabstands.
In einer anderen Ausführung werden die katalytischen Lagen nicht alle übereinander, sondern gruppenweise übereinander und diese Gruppen dann nebeneinander angeordnet, wodurch die Anströmung der Lagen alternierend von unten und von oben erfolgt. Die Gehäuse der einzelnen Gruppen sind durch Zwischenwände voneinander getrennt, wobei zwischen ihnen untere und obere Umlenkhauben vorgesehen sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung einer
Rauchgasreinigungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine schematische, dreidimensionale Darstellung in einer weiteren
Ansicht der Rauchgasreinigungsanlage gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht einer Rauchgasreinigungsanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der Rauchgasreinigungsanlage gemäß
Fig. 3 und
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Katalysators gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel.
Die in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Rauchgasreinigungsanlage ist Bestandteil einer Zementklinkerproduktionsanlage und weist im Wesentlichen einen elektrostatischen Filter 1 zur Reduzierung des Staubgehaltes des Abgases 2 der Zementklinkerproduktionsanlage und einen sich daran anschließenden Katalysator 3 zur Reinigung des Abgases von Schadstoffen auf. An der Eintrittsseite des elektrostatischen Filters 1 ist eine Anströmhaube 4 vorgesehen, die das Abgas 2 gleichmäßig verteilt, bevor es den elektrostatischen Filter 1 durchströmt. Der elektrostatische Filter 1 ist so ausgelegt, dass er eine Reduzierung des Staubgehaltes des Abgases auf 0,1 bis 30 g/Nm3, vorzugsweise auf 1 bis 10 g/Nm3, bewirkt.
Der abgeschiedene Staub wird in Trichtern 5 gesammelt und aus diesen abgezogen. Die Austrittshaube 6 des elektrostatischen Filters 1 leitet das Abgas zu einer Strömungsumlenkung 7, welche die Verbindung zwischen der Austrittshaube und einer Anströmhaube 8 des Katalysators 3 darstellt. Die eingezeichneten Pfeile deuten die Strömungsrichtungen des Abgases an, wobei die Austrittshaube 6 des elektrostatischen Filters 1, die Strömungsumlenkung 7 und die Anströmhaube 8 des Katalysators 3 das Gas in die vertikale Richtung umlenken, sodass der Katalysator 3 vertikal von oben nach unten durchströmt wird.
Der Katalysator 3 wird vorzugsweise durch einen SCR-Katalysator gebildet. Zusammen mit dem elektrostatischen Filter 1 ist er auf einer Stützkonstruktion 9 gelagert, die eine Vielzahl von rasterförmig angeordneten Stützen 9a umfasst. Der elektrostatische Filter 1 weist vorzugsweise ein oder mehrere sequentiell durchströmte Felder auf, die das Raster der Stützenkonstruktion vorgeben. Der Katalysator 3 wird dabei zweckmäßigerweise ebenfalls an dieses Stützenraster angepasst und überdeckt ein ganzzahliges Vielfaches dieses Stützenabstandes.
Darüber hinaus grenzen der elektrostatischer Filter 1 und der Katalysator 3 an wenigstens einer Seite unmittelbar aneinander, sodass sie eine gemeinsame innere Begrenzungswand 10a des Gehäuses 10 nutzen können und durch diese Begrenzungswand 10a strömungstechnisch voneinander getrennt sind.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und Fig. 4 wurden für gleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, um das Verständnis zu erleichtern. Hierbei ist der Katalysator 3 in der Symmetrieebene zwischen zwei gleichen Filterhälften la, lb des elektrostatischen Filters 1 angeordnet und wird zu den beiden Filterhälften durch die Begrenzungswände 10a, 10b strömungstechnisch abgegrenzt. Die Anströmhaube 4 verteilt das Abgas gleichmäßig auf die beiden Filterhälften la, lb. Der abgeschiedene Staub wird wiederum in den Trichtern 5 gesammelt und aus diesen abgezogen. Die Austrittshaube 6 des elektrostatischen Filters 1, gebildet durch die beiden Filterhälften la und lb, leitet das Abgas 2 zur Anströmhaube 8 des Katalysators, die das Abgas in eine vertikale Richtung umlenkt, sodass der Katalysator 3 wiederum von oben nach unten durchströmt wird. Die eingezeichneten Pfeile deuten wiederum die Strömungsrichtung des Abgases an. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Katalysator 3 und das elektrostatische Filter 1 in einem gemeinsamen Gehäuse 10 untergebracht, wobei beide Bauteile auf einer rasterförmigen Stützkonstruktion 9 gelagert sind.
Fig. 5 zeigt schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Katalysators 3' der in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete, jeweils wenigstens zwei Lagen aufweisende Gruppen 3 a, 3b unterteilt ist und die Strömungsrichtung des Abgases 2 so ausgebildet ist, dass die beiden Gruppen alternierend von unten und von oben anströmbar sind. Dabei sind die Gehäuse der beiden Gruppen 3 a und 3b durch Zwischenwände 3 c voneinander getrennt, wobei zwischen ihnen untere und obere Umlenkhauben 3d, 3e vorgesehen sind. Die Anström- und Abströmhaube 4, 6 des elektrostatischen Filters 1 sowie die Trichter 5 für den Staub deuten an, dass die Katalysatorgruppen sowohl in der Filtermitte als auch seitlich angeordnet sein können.

Claims

Patentansprüche
Rauchgasreinigungsanlage einer Zementklinkerproduktionsanlage mit einem elektrostatischen Filter (1) zur Reduzierung des Staubgehalts eines Abgases (2) der Zementklinkerproduktionsanlage und einem sich daran anschließenden Katalysator zur Reinigung des Abgases von Schadstoffen, wobei der elektrostatische Filter (1) und der Katalysator (3, 3') in einem Gehäuse (10) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (3, 3') seitlich neben dem elektrostatischen Filter angeordnet ist,
- das elektrostatische Filter (1) und der Katalysator (3, 3') durch wenigstens eine im Gehäuse (10) angeordnete gemeinsame Begrenzungswand (10a, 10b) strömungstechnisch von einander getrennt sind, dass zwischen dem elektrostatischen Filter (1) und dem Katalysator (3, 3') eine Strömungsumlenkung (7) von wenigstens 180° vorgesehen ist und der Katalysator (3, 3') für eine vertikale Durchströmung mit dem zu reinigenden Abgas
(2) ausgerichtet ist.
Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrostatische Filter (1) für eine Reduzierung des Staubgehaltes des Abgases auf 0,1 bis 30 g/Nm3 , vorzugsweise auf 1 bis 10 g/Nm3, ausgelegt ist.
Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (3,
3') durch einen SCR-Katalysator gebildet wird.
4. Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Strömungsumlenkung (7) Strömungsleitelemente zur Erzeugung einer homogenen Anströmung des Katalysators (3, 3') eingebaut sind.
5. Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (3, 3') in der Symmetrieebene des elektrostatischen Filters (1) angeordnet ist.
6. Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrostatische Filter (1) ein oder mehrere sequenziell durchströmbare Felder aufweist und sich der Katalysator (3, 3') über eine oder ein ganzzahliges Vielfaches der Länge eines Feldes des elektrostatischen Filters (1) erstreckt.
7. Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stützkonstruktion (9) zur Abstützung der Rauchgasreinigungsanlage mit mehreren Stützen vorgesehen ist, wobei ein Teil der Stützen (9a) sowohl das elektrostatische Filter (1) als auch den Katalysator (3, 3') abstützen.
8. Rauchgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (3') in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete, jeweils wenigstens eine Lage aufweisende Gruppen (3 a, 3b) unterteilt ist und die Strömungsführung so ausgebildet ist, dass die beiden Gruppen alternierend von unten und von oben anströmbar sind.
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