DD215573A5 - Verfahren und vorrichtung zur beseitigung von schwefeloxiden aus heissem rauchgas - Google Patents
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Abstract
Schwefeloxide und andere Saeuregase werden heissem Rauchgas entzogen, indem ein Absorptionsmittel und Wasser - vorzugsweise in Wasser suspendiertes Ca(OH) tief 2 - in einem aufsteigenden Strom von heissen Gas am unteren Teil einer Reaktionskammer dispergiert und suspendiert werden, wo das heisse Gas einer rapiden Geschwindigkeitsverringerung ausgesetzt wird. Schwefeloxide und andere Saeuregase werden in Anwesenheit von verdampfendem fluessigem Wasser am Absorptionsmittel absorbiert und reagieren mit diesem, wodurch ein trockenes Pulver erzeugt wird, welches in einem Teilchenabscheider vom Rauchgas abgeschieden und teilweise der Reaktionskammer wieder zugefuehrt wird.
Description
Berlin, den 27.4.1984
AP C 10 K/258 347/2 63 321/12/39
Verfahren.zur Beseitigung von Schwefeloxiden aus heißem Rauchgas
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung von Schwefeloxiden und anderen Säuregasen aus heißem Rauchgas« wobei ein Absorptionsmittel sowie Flüssigwasser innerhalb einer Reaktionszone in einen heißen Rauchgasstrom eingeführt und disperfgiert werden und wobei Schwefeloxide und andere Säuregase durch das Absorptionsmittel absorbiert und mit diesem in Anwesenheit von verdampfendem Flüssigwasser zur Reaktion gebracht werden» und wobei sin trockenes Pulver erzeugt wird, welches sich aus Reaktionsprodukten sowie in Rauchgas suspendiertem und nicht in Reaktion gegangenem Absorptionsmittel zusammen« setzt, worauf das genannte Pulver in einer Abscheidezone vom Rauchgas abgeschieden und teilweise der Reaktionszone wieder zugeführt wird« Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Anlage zur Realisierung dieses Verfahrens·
Es sind verschiedene Verfahren zur Beseitigung von Schwefel* oxiden und anderen Säuregasen aus Rauchgas wie beispiels» weise von Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen bekannt.
Eine Übersicht über derartige Verfahren wird im US-PS Nr, 4 197 278 gegeben* Die meisten dieser Verfahren sind einer der folgenden Hauptgruppen zuzuordnen:
9 MAl «81*168 33
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i) Naßverfahren, bestehend aus dem Waschen des Rauchgases mit Suspensionen oder Lösungen der Hydroxide oder Karbonate von Alkali- oder Erdalkalimetallen« wobei die Reaktionspro·« dukte als ein Schlamm abgeführt werden«
' ' : . j 'j - ' . - . ' ' ' ,
an Schwefeloxidbeseitigung selbst bei hohen Schwefeloxidkonzentrationen im heißen Rauchgas sowie hoher Ausnutzung»- grad des Absorptionsmittel* DIs Hauptnachtelle sind: Als Schlamm auftretende unerwünschte Endprodukte, welche ernste Entctorgungsprobleme aufwerfen, sowie wassergesättigtes AuetrittsgasV das vor dem Auetragen in die Atmosphäre erhitzt werden muß« Darüber hinaus führen Verstopfungen und Korrosion im Wascher zu Betriebsstörungen sowie zu Ausfällen von Naßwaschern*
.'. . ι . - . ' . . ' . 11) Trockenverfähren« bei denen das Rauchgas mit trockenen Absorptionsmitteln in Kontakt gebracht wird und mit diesen zur Reaktion gebracht wird, und wobei die Reaktionsprodukte ale ein trockenes Pulver abgeführt werden«
Die Hauptvorteile; der Trockenverfahren sind: Ausschaltung von Verstopfungsgefahren, trockene feste Endprodukte sowie ein Abgas, weicheis ohne weiteres der Atmosphäre zugeführt werden kann« Da die Gas-Feststoff»Reaktionen jedoch verhältnismäßig langsam ablaufen, gestalten sich auch die Schwefeloxidbeseitigung sowie die Absorptionsmittelauenutzung zeitaufwendig·
ill) Halbtrockene Verfahren, bei denen das Rauchgas unter
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solchen Bedingungen mit wäßrigen Suspensionen oder Lösungen der Hydroxide oder Karbonate von Alkali« oder Erdalkalimetallen in Berührung gebracht werden, daß das Wasser verdampf t und die Reaktionsprodukte als ein trockenes Pulver abgeführt werden können»
Gegenüber den Trockenverfahren bieten die Halbtrockenverfahren eine in hohem Maße verbesserte Schwefeloxidbeseitigung sowie Absorptionsmittelausnutzung - wenngleich im allgemeinen auch noch nicht eine so hohe wie im Falle der Naßverfahren - sowie ohne weiteres in die Atmosphäre abzugebendes ent schwefeltes Rauchgae und ein trockenes» fließ«* fähiges Festetoffpulver als Endprodukt.
Halbtrockenverfahren sind in einer Reihe von Patenten und
I . i.
Patentanmeldungen beschrieben:
US-PS Nr. 3 932 587 beschreibt die SO2-Beseitigung durch Behandeln eines heißen Rauchgases mit einer Lösung oder einem Schlamm aus wäßrigem Alkallmetallkarbonat und/oder -bikarbonat in einem Sprühtrockner, nachdem die Flugasche vom heißen Rauchgas entfernt worden ist.
Die GB-.PS Nr* 2 021 086 beschreibt ein ähnliches Verfahren unter Verwendung eines weniger kostspieligen Absorptions« mittels: Ca(OH)2* in WaseeJ* suspendiert* Eine verbesserte Kalkausnutzung wird durch Vermeiden der Flugescheabführung vom heißen Eintrittsgas sowie dadurch erreicht, daß ein Teil des pulverförraigen Endproduktes vom Sprühtrockner zu dem wäßrigen Schlamm rezirkuliert wird, der seinerseits
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wieder dem Sprühtrockner Zugeführt wird« Die Viskosität des wäßrigen Schlammes aus Absorptionsmittel und wiederzugeführt em Pulver setzt jedoch der Menge an wiedereinsetzbarem Pulver enge Grenzen·
Zwecks Überwindung dieses Nachteiles wird in der DK-Patentanmeldung Nr. 3959/79 vorgeschlagen, das Pulver dergestalt zu rezirlculleren, daß das trockene Pulver direkt in den Sprühtrockner eingeblasen wird«
Bekanntlich ist ein Schlüsselparameter bei der Beschreibung der Betriebsbedigungen von Halbtrockenverfahren die ASTV d, h. die "Annäherung an die Sättigungstemperatur", definiert als Reaktionszonen-Abgastemperatur minus Gassättigungstemperatur, und es ist auch bekannt« daß sich die Schwefeloxidbesieitigung in einem Sprühtrockner wie auch in einem angeschlossenen Tuchfilter außerordentlich steigert« wenn die AST zu Null tendiert.
Es 1st allerdings nicht möglich« einen Sprühtrockner bei niedrigen AST-Werten zu fahren, da sich die Gefahr von "nassem Boden", d»h« der Ansammlungen von feuchtem oder nassem Produkt an den Wänden und auf dem Boden des Zerstäubung st rockners bei abnehmender AST erhöht. Derartige Ansammlungen sind in hohem Grade unerwünscht, da sie ein listiges Fördern und Austragen des im Zerstäubungstrockner ausgefällten festen Materials bedingen. Niedrige AST-Werte sind darüber hinaus auch insofern unerwünscht« als sie zu nicht beherrschbaren Bedingungen in einem angeschlossenen Schlauchabscheider führen.
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Obwohl große Anstrengungen darauf gerichtet worden sindj mit Zerstäubungstrocknern arbeitende halbtrockene Rauchgasentschwefelungsverfahren zu entwickeln und obwohl derartige Verfahren bereite großtechnisch bei der Behandlung von Rauchgas aus der Verbrennung von schwefelarmen Kohlen sowie von Rauchgas mit Gehalt an reaktiver alkalischer Flugasche ** d« h« Flugasche mit einem zur Absorption von Schwefeloxiden und anderen Säuregasen im Zerstäubungstrockner beitragenden Alkaligehalt - eingesetzt werden* besteht nichtsdestoweniger Bedarf an einem wirkungsvollen und großtechnisch realisierbaren Verfahren sowie einer einfachen kompakten Anlage zur Beseitigung von Schwefeloxiden sowie anderen Säuregasen aus Rauchgas«
Ziel der Erfindung let die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Entfernung von Schwefeloxiden sowie anderen Säuregasen aus Rauchgas, Insbesondere aue Rauchgas* welches in Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen anfällt, wobei das Verfahren und seine Realisierung eine ausreichende Schwefeloxidbeseitigung und eine wirkungsvolle Ausnutzung des Absorptionsmittels bieten muß«
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen» welches große Konzentrationen von suspendiertem Material in der Reaktionszone erlaubt und einen radikal gesteigerten Gas-Feststoff-Kontakt bietet und
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damit eine ausreichende Schwefeloxidbeseitigung sowie eine wirkungsvolle Ausnutzung des Absorptionsmittels ohne die Gefahr des Naßboden«Phänomens der Zerstäubungstrockner zum Ergebnis hat und das in einer kompakten Anlage von unkomplizierter Bauweise betrieben werden kann»
Dies wird durch ein Verfahren erreichti welches erfindungs« gemäß dadurch gekennzeichnet ist« daß ein axial eingelei« teter aufsteigender Strom heißen Rauchgases einer rapiden Geschwindigkeitsverringerung ausgesetzt wird« so daß es zu einer Grenzschichttrennung am unteren Teil der Reaktionen zone kommt; gekennzeichnet weiter dadurch, daß das Absorptionsmittel, das Wasser und das Pulver in den aufsteigenden Strom heißen Rauchgases am unteren Teil der Reaktionszone eingeführt, dispergiert und aspendiert werden, daß das daraus resultierende trockene Pulver aus dem oberen Teil der Reaktionszone abgeführt wird, nachdem es vom Rauchgas suspendiert und mitgerissen wurde und schließlich gekennzeichnet dadurch, daß das Pulver in einer separaten Trenn»* zone von der Suspension abgeschieden wird.
Dieses Verfahren bietet einen extrem innigen Gas-Feststoff-Kontakt aus mehreren Gründen:
(1) Die Grenzschichttrennung erzeugt einen lebhaft turbulenten Gasstrom, welcher zu einer lebhaften Dispersion von Absorptionsmittel und rezirkuliertem Pulver am unteren Teil der Reaktionszone führt,
(2) Das Material; welches auf Grund der Grenzschichttrennung
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am unteren Teil der Reaktionszone innerhalb der Reaktionszone rezirkuliert, führt zu einer Teilchenbewegung> die im Kern der Reaktionszone aufwärts gerichtet und nahe den Wandungen des die Reaktionszone umschließenden Raumes abwärts gerichtet lst#
(3) Das Wechselspiel zwischen Gravitationskräften, die auf die suspendierten Teilchen einwirken, sowie Reibungskräften zwischen Gas und suspendierten Teilchen führt zu einer weiteren Stoff "Rezlrkulat lon innerhalb der Reaktionszone«
. ' · . .
(4) Die in hohem Maße turbulente Gasbewegung führt zu gesteigerten relativen Geschwindigkeiten zwischen Gas und suspendierten Teilchen* was Wiederum zu einer Verringerung des Gasphaeen-Diffusionswiderstandes führt«
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine beträchtlich höhere Konzentration von suspendiertem Material in der Reaktionszone, als dies bei Verfahren erreicht werden kann, die mit einem absteigenden oder horizontal verlaufenden gleichgerichteten Gas-Partikel-Strom arbeiten«
Darüber hinaus bietet die ausgedehnte Verweilzeit sowie die rasche Rezirkulation des Materials in der Reaktionszone ein verringertes Risiko des Auftretens von Störungen infolge zu niedriger AST-Werte*
Öle Temperatur des in die Reaktionszone eingeleiteten heißen Rauchgases liegt im allgemeinen über 120 0C* Handelt es sich bei dem heißen Rauchgas um das Abgas einer Kraftwerksanlage,
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dann liegt die Temperatur im allgemeinen im Bereich von 110 bis 250 0Cv typischerweise zwischen 140 und 180 °C#
Sofern gewünscht, kann die Flugasche vollständig oder teilweise aus dem heißen Rauchgas abgesondert werden, bevor dieses in die Reaktionszone eingeleitet wird«
Die Geschwindigkeit des in die Reaktionszone eintretenden heißen Rauchgases kann in Abhängigkeit vom Anteil und der Größe der in der Reaktionszone zirkulierenden Teilchen variieren« Sie muß indes ausreichend hoch sein, um das Verweilen der Teilchen in der Reaktionszone aufrechtzuerhalten und ein Ausfallen der Teilchen aus dem Boden der genannten Zonö zu verhindern.'
Die verringerte Geschwindigkeit des Rauchgases muß immer noch ausreichend hoch sein» um den Teilchentransport aus dem oberen Teil der Reaktionszone heraus zu gewährleisten, sie muß indes auch genügend niedrig sein, um einen geeigneten Materialaufbau in der Reaktionszone zu sichern«
Entsprechend einer bevorzugten Verkörperung der Erfindung wird die Geschwindigkeit des heißen Rauchgases von 10 bis 60 m/s - vorzugsweise 25 bis 45 m/s - auf 2 bis 20 m/s -vorzugsweise 3 bis 6 m/s reduziert, wobei die Geschwindigkeit sverringerung einem Geschwindigkeitsverhältnis "anfänglicfAvermindert im Bereich von 3 bis 20 - Vorzugsweise aber 4 bis 9 - entspricht«
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Turbulenz werden mit der oben erwähnten Geschwindigkeits« verminderung speziell dann gesichert, wenn die Geschwindig«* keitsverminderung innerhalb einer Zeitspanne stattfindet, die im Bereich des 0,05fachen bis 0-|2'fachen der Gasverweilzeit in der Reaktionszone liegt«
Eine derartige Grenzschichttrennung wird vorzugsweise da«* durch erzeugt« daß das heiße Rauchgas durch einen divergierenden, ringförmigen, kegelstumpfförmigen Bodenteil der Reaktionszone - speziell mit einem Spitzenwinkel von mehr als 12°, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 120°, und ganz speziell 40 bis 90° « geleitet wird* Spitzenwinkel von mehr als 120° sind nicht wünschenswert, dies auf Grund der Gefahr von unerwünschtem Materialaufbau auf dem kegelstumpfförmigen Boden der Reaktionszone*
Das Absorptionsmittel wird vorzugsweise unter Angehörigen jener Gruppe abgewählt, die sich aus den Oxiden und Hydroxiden von Calcium und Magnesium sowie aus den Oxiden, Hydroxiden und Karbonaten von Alkalimetallen zusammensetzt· Aue ökonomischen Gründen gilt Ca(OHJo, vorzugsweise in einem Verweilzelt~Kalklöscher| in einer Mahlscheibenmühle oder in einer Kugelmühle abgelöeschte als das bevorzugte Absorptionsmittel«
Das Absorptionsmittel kann als ein trockenes Pulver oder aber in Wasser suspendiert oder aufgelöst eingeleitet werden; Wasser kann separat oder im Gemisch mit dem Absorptionsmittel eingeleitet werden*
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Zwecks Erzielung einer hohen Absorptionsmittelausnutzung wird das Absorptionsmittel vorzugsweise eingeleitet, nachdem es In Wasser suspendiert oder aufgelöst worden ist·
Vorzugsweise werden das Wasser oder die Suspension oder Lösung von Wasser und Absorptionsmittel an einer Stelle in die Reaktionszone eingeleitet* an der die Rauchgasgeschwindigkeit hoch ist·
Bevorzugte Betriebsbedingungen sind dadurch gekennzeichnet« daß die Gas-Verweilzeit in der Reaktionszone 1 bis 5 s und vorzugsweise 2 bis 3 s dauert und daß die Materialverweilzeit in der Reaktionskammer 1 bis 8 min - vorzugsweise 3 bis 5 min - dauert, wobei die Materialverweilzeit tM definiert ist als
wobei HM dem Ruheinhalt in der Reaktionszone (kg) und W^ dem Materialeintrag (kg/min) an frischem Absorptionsmittel plus in dem heißen Rauchgas anwesenden festen Teilchen entspricht·
Wie bereits weiter oben erwähnt, umfaßt das Pulver Reaktionsprodukte sowie nicht in Reaktion gegangenes Absorptionsmittel* Das in die Reaktionszone eintretende Rauchgas wird -jedoch im allgemeinen auch Flugascheteilchen mitführen, die in der Abscheidezone niedergeschlagen werden« Flugasche kann reaktive Alkalien enthalten, die in der Lage sind, unter geeigneten Bedingungen mit Schwefeloxiden und anderen Säuregasen zu reagieren, was wiederum einen verringerten Bedarf
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an Absorptionsmittel zur Folge hat.
Entsprechend einer bevorzugten Verkörperung der Erfindung ist die Pulver-Rezirkulationsrate gleich dem 10 bis 70fachen - vorzugsweise dem 15 bis 30fachen der Ertragrate von Absorptionsmittel und im heißen Rauchgas vorhandenen festen Teilchen, wobei die Eint ragrate des Absorptionsmittels als die Eintragrate von frischem Absorptionsmittel ohne Gehalt an mit dem Pulver eingeleiteten nicht reagierten Absorptionsmittel definiert wird.
Die Materialverweilzeit in der Reaktionszone wird durch die Pulverreziriulationsrate gesteuert«
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des dem Kreislauf wieder zugeführten Pulvers liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 250 Mikron, Diese bevorzugte Größe kann gewährleistet werden, indem das in der Abscheidezone separierte trockene Pulver einer Teilchengrößeneinstellung beispielsweise durch Siebung oder aber einer Größenverringerung durch Feinzerkleinerung - beispielsweise in einer Hammermühle - unterzogen wird, bevor es der Reaktionszone wieder zugeführt wird*
Geeignete AST-Werte werden erzielt, wenn Wasser in einer Menge in die Reaktionszone eingeführtwird, welche 50 bis 100 % jener Menge entspricht; welche benötigt wird, um das Rauchgas auf die adiabatische Sättigungstemperatur zu kühlen* Im allgemeinen fallen die AST in den Ber-teich von O bis 40/0C; vorzugsweise in den Bereich von 5 bis 20 0C und speziell in den Bereich von 8 bis 16 0C,
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Auf Wunsch, d« h« wenn mit einer sehr niedrigen AST gearbeitet wird, kann das Abgas rückerhitzt werden, so beispielsweise durch Umleiten eines Teiles des heißen Rauchgases um die Reaktionszone herum«
Nach dem Verlassen der Reaktionszone wird das Rauchgas entstaubt, wobei unreaglertee Abeorptionsmittel Reaktionsprodukte und Flugasche enthaltendes Pulver in der Trennungszone in ein oder zwei Schritten vermittels an und für eich bekannter Abscheider beseitigt werden»
Entsprechend einer bevorzugten erfindungsgemäßen Verkör·* perung umfaßt die Trennungezone zwei Unterzonen, eine erste Unterzone zur Ausfällung von groben Partikeln sowie eine zweite Unterzone zur Ausfällung von Feinteilchen»
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Anlage zur Realisierung des Verfahrens, wobei diese Anlage dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eich aus einer Reaktionskammer mit einer aufrechten Achsej einer ringförmigen sowie nach einwärts unten gerichteten Bodenwandung, einer zentralen Eintrittsöffnung für heißes Rauchgas in der Bodenwandungi Leitungsrohren für das Einspeisen von Absorptionsmittel, Pulver und Wasser in den unteren Teil der Reaktionskammer, sowie einen Suspensionsaustritt an der Spitze der Reaktionskammer zusammensetzt, wobei letzterer an einen Teilchenabscheider angeschlossen ist, welcher einen Pulveraustrittsgang besitzt, der seinerseits mit dem Pulver-Einspeisgang in Verbindung steht«
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Der extrem innige Gas-»Feststoff-Kontakt sowie die hohe Konzentration von Festetoff in der Reaktionszone erlauben den Einsatz einer außerordentlich kompakten Apparatur einfacher Bauweise bei entsprechend geringen Investitionskosten·
Eine zweckentsprechende Grenzschichttrennung am unteren Teil der Reaktionszone« d, h, an der ringförmigen Bodenwandung sowie eine entsprechende Wirbelerzeugung, werden gesichert, wepn der Spitzenwinkel der ringförmigen Bodenwandung größer als 12° ist, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 120° bzw, speziell im Bereich von 40 bis 90° liegt und wenn das Verhältnis F ofc,en/F unten zwischen den Flächen des oberen und unteren Teile« der ringförmigen Bodenwandung im Bereich von 3 bis 20 und vorzugsweise im Bereich von 4 bis 9 liegt*
In einer bevorzugten Verkörperung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Absorptionsmittel in die Reaktionskammer eingeleitet, nachdem es zuvor in Wasser suspendiert oder aufgelöst worden ist« In diesem Falle werden Wasser und Absorptionsmittel Ober die gleiche Speiseleitung eingespeist«
Die Speiseleitung für das Wasser oder das Wasser und das Absorptionsmittel ist vorzugsweise mit einer Venturi-Einspritzdüse ausgerüstet*
Bevorzugten Verkörperungen entsprechend ist die Anlage mit Vorrichtungen ausgerüstet, die das trockene Pulver einer Teilchengrößeneinstellung öder Feinzerkleinerung unterziehen» bevor es der Reaktionszone wieder zugeführt wird.
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Als Teilchenabscheider kann jedwede bekannte Apparatur eingesetzt werden»
Entsprechend einer bevorzugten Verkörperung beinhaltet der Teilchenabscheider einen Gröbabscheider wie beispielsweise einen Zyklonabscheider, der stromauf von einem Feinabscheider wie beispielsweise einem elektrostatischen Filter oder einem Tuchfilter angeordnet ist,
Öle Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher er·* läutert.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage»
Entsprechend der Zeichnung umfaßt die Anlage eine röhrenförmige Reaktionskammer 1* ausgestattet mit einer ring-» förmigen Bodenwandung 2 sowie Einlaßleitungen 3 für heißes Rauchgas« 4 für in Wasser suspendiertes oder aufgelöstes Absorptionsmittel sowie 5 für wiedereingesetztes trockenes Pulver* Das Oberteil der Reaktionskammer 1 ist an einen Teilchenabscheider angeschlossen« der einen Abscheidezyklon 6 mit Stoffauslaßöffnung 7 umfaßt und mit einem Trennschieber 8 versehen ist, welcher das Pulver in zwei Ströme aufteilt; von denen der eine zur Reaktionskammer 1 zurückgeführt und der andere über eine Leitung 9 als Abprodukt ausgetragen wird» Das Abgas vom Abscheidezyklon 6 wird über eine Gasauslaßleitung 10 einem elektrostatischen Filter 6* mit einem Materialaualaß 7* und einer Gasauslaßleitung 10' zu-
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geleitet. Das im elektrostatischen Filter ausgefällte Feinpulver kann als Abprodukt ausgetragen oder aber vollständig oder teilweise zur Reaktionskammer 1 zurückgeführt werden*
Sofern gewünscht, kann die Einlaßleitung 4 durch zwei Lei« tungen ersetzt werden« eine für Wasser und eine andere für Absorptionsmittel.
Claims (23)
1« Verfahren zur Beseitigung von Schwefeloxiden und anderen Säuregasen aus heißem Rauchgas, wobei ein Absorptions·" mittel und FlOssigwasser in einör Reaktionszone in einen Strom aus heißem Rauchgas eingeleitet und dort dispergiert werden, wobei Schwefeloxide und andere Säuregase durch das Absorptionsmittel in Anwesenheit von verdampfendem flüssigem Wasser absorbiert werden und mit dem Absorptionsmittel zur Reaktion gelangen« wodurch ein trokkenes Pulver erzeugt wird, welches Reaktionsprodukte sowie im Rauchgas suspendiertes, nicht in Reaktion gegangenes Absorptionsmittel enthält, worauf das genannte Pulver in einer Abscheidezone vom Rauchgas separiert und teilweise der Reaktionszone wieder zugeführt wird, gekennzeichnet dadurch,'daß ein axial eingeleiteter aufsteigender Ström heißen Rauchgases einer rapiden Geschwindigkeitsverringerung ausgesetzt wird, so daß es zu einer Grenzschichttrennung am unteren Teil der Reaktionszone kommt; daß das Absorptionsmittel, das Wasser und das Pulver in den aufsteigenden Strom heißen Rauchgases am unteren Teil der Reaktionszone eingeführt, dlspergiert und gspendiert werden, daß das daraus resultierende trockene Pulver aus dem oberen Teil der Reaktionszone abgeführt wird, nachdem es vom Rauchgas suspendiert und mitgerissen wurde und schließlich, daß das Pulver in einer separaten Trennzone von der Suspension abgeschieden wird,
2„ Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Geschwindigkeit des heißen Rauchgases von 10 bis 60 m/s,
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vorzugsweise 25 bis 45'*m/s« auf 2 bis 20 m/s*, Vorzugs*·
weise 3 bis 6 m/s verringert wird und daß die Geschwindigkeit sverminderung einem Geschwindigkeitsverhältnis ^nfänglich^vermindert ira B«^ich von 3 bis 20; vorzugsweise aber 4 bis 9 entspricht,
3# Verfahren nach den Punkten 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch; daß die Geschwindigkeitsverminderung innerhalb einer Zeitspanne stattfindet, die im Bereich des 0,05-bie 0#2fecheh der Gasverweilzeit in der Reaktionszone liegt,
4* Verfahren nach den Punkten 1 bis 3!» gekennzeichnet dadurch, daß die rasche Geschwindigkeiteverringerung des heißen Rauchgases dadurch bewerkstelligt wird, daß das heiße Rauchgas durch einen divergierenden ringförmigen kegelstumpfförmigen Bodenteil der Reaktionszone geleitet wird,
5* Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die
rasche Geschwindigkeitsverringerung des heißen Rauchw. gases durch Hindurchleiten durch einen divergierenden ringförmigen, kegelstumpfförmigen Bodenteil der Reaktionszone mit einem Spitzenwinkel von mehr als 12° -vorzugsweise im Bereich von 12 bis 120° und insbesondere im Bereich von 40 bis 90° - bewerketelligt wird·
6, Verfahren nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Absorptionsmittel unter den Mitgliedern jener Gruppe ausgewählt wird, die sich aus Oxiden und
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Hydroxiden von Calcium und Magnesium sowie aus Oxiden« Hydroxiden und Karbonaten vpn Alkalimetallen zusammen- setzt«. . · : ..· '. ' . ". ·
7* Verfahren nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Absorptionsmittel eingeleitet wird, nachdem es zuvor in Wasser suspendiert oder aufgelöst worden ist*
8« Verfahren nach den Punkten 1 bis 7, gekennzeichnet da« durch* daß die Gasverweilzeit in der Reaktionszone 1 bis 5 s beträgt,, daß sie vorzugsweise 2 bis 3 s beträgt und daß die Materialverweilzeit in der Reaktionskammer 1 bis 8 min - vorzugsweise 3 bis 5 min ~ beträgt·
9» Verfahren nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Pulverrezirkulationsrate dem 10« bis 70fachen -» vorzugsweise dem 15«- bis 30fachen -der Ertragrate des Absorptionsmittels sowie der im heißen Rauchgas befindlichen festen Teilchen entspricht»
10» Verfahren nach den Punkten 1 bis 9f gekennzeichnet dadurch, daß das trockene Pulver einer Teilchengrößenein*- stellung unterzogen wird; bevor es der Reaktionszone wieder zugeführt wird,
11« Verfahren nach Punkt 1^0, gekennzeichnet dadurch, daß das trockene Pulver einer Feinzerkleinerung unterzogen wird, bevor es witfder in die Reaktionszone gelangt«
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12. Verfahren nach den Punkten 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch« daß Wasser in einer Menge in die Reaktionszone eingeleitet wird, welche 50 bis 100 % jener Menge entspricht, welche benötigt wird, um das Rauchgas auf die adiabatische Sättigungstemperatur zu kühlen.
13. Verfahren nach den Punkten 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidezone zwei Unterzonen umfaßt, eine erste Unterzone zur Abscheidung von groben Teilchen sowie eine zweite Unterzone zur Abscheidung von Feinteilchen,
14. Anlage zur Realisierung des Verfahrens nach den Punkten 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß sie sich aus einer Reaktionskammer (1) mit einer aufrechten Achse, einer ringförmigen sowie nach einwärts unten gerichteten Bodenwandung (2)'i einer zentralen Eintrittsöffnung (3.) für heißes Rauchgas In der Bodenwandung (2), Leitungsrohren (4; 5) für das Einspeisen von Absorptionsmittel, Pulver und Wasser in den unteren Teil der Reakt^ions« kammer (1) sowie einen Suspensionsaustritt an der Spitze. der Reaktionskammer (1) zusammensetzt, wobei letzterer an einen Teilchenabscheider (6) angeschlossen ist, welcher einen Pulveraustrittsgang (7)' besitzt, der seinerseits mit dem Pulver-Einspeisegang (5) in Verbindung steht.
15. Anlage nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß der Spitzenwinkel der ringförmigen Bodenwandung (2) größer als 12° ist und vorzugsweise im Bereich von 12 bis 120° - speziell 40 bis 90° m liegt.
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16# Anlage nach den Punkten 14 bis 15, gekennzeichnet dadurch» daß das Verhältnis' ^oben^unten zwischen den Flächen des oberen und unteren Teiles der ringförmigen Bodenwandung (2) im Bereich von 3 bis 20 - Vorzugs-· weise von 4 bis 9 « liegt,
17» Anlage nach den Punkten 14 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß Wasser und Absorptionsmittel durch die gleiche Einspeisleitung (4) eingespeist werden»
18. Anlage nach den Punkten.14 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser oder Wasser mit Absorptionsmittel leitende Einspeisrohr (4) mit einer Venturi-Einspritzdüse ausgestattet ist*
19# Anlage nach den Punkten 14 bis 18, gekennzeichnet dadurch» daß sie mit Vorrichtungen versehen ist, welche das trockene Pulver einer Teilchengrößeneinstellung unterziehen* bevor es der Reaktionszone wieder zugeleitet wird ♦
20, Anlage nach den Punkten 14 bis 19, gekennzeichnet dadurch, daß sie mit Vorrichtungen versehen ist, welche das trockene Pulver einer Feinzerkleinerung unterziehen, bevor es der Reaktionszone wieder zugeleitet wird.
21» Anlage nach den Punkten 14 bis 20, gekennzeichnet da« durch, daß der Teilchenabscheider einen stromauf von einem Feinabscheider (61) angeordneten Grobabscheider (6) umfaßt*
27.4,1984
AP C 10 K/258 347/2 - 21 - 63 321/12/39
22, Anlage nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Grobabscheider (6) um einen Zyklon handelt*
23« Anlage nach den Punkten 21 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Feinabscheider (6*) um einen elektrostatischen Filter oder um einen Tuchfilter handelt*
Hierzu i Ssiie Zeichnungen
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