DD239127A5

DD239127A5 - Verfahren zum entschwefeln von rauchgasen

Info

Publication number: DD239127A5
Application number: DD85282724A
Authority: DD
Inventors: Jean Remillieux
Original assignee: ��@��@��@��@��@��k��
Priority date: 1984-11-12
Filing date: 1985-11-11
Publication date: 1986-09-17
Also published as: DK520785A; JPS61181522A; CA1301432C; EP0182706A1; FI854447A; DK165968C; FR2572951A1; PT81471B; HU202424B; AU4982385A; FI854447A0; DK520785D0; FI83042B; ES548778A0; ZA858670B; DK165968B; DE3569480D1; HUT46560A; FI83042C; ATE42218T1

Abstract

Verfahren zum Auffangen von in Rauchgasen enthaltenen verunreinigenden Substanzen, insbesondere von Schwefeldioxid, auf halbtrockenem Wege durch ein feinpulveriges basisches Aufbereitungsmittel, bei dem besagte Rauchgase mit besagtem Mittel in innigen Kontakt gebracht wird, damit letzteres durch chemische Reaktion die in den Rauchgasen enthaltenen verunreinigenden Substanzen, insbesondere die sauren, aufnimmt, wonach eine Trennung zwischen den gereinigten Gasen und dem Mittel, das zur Aufbereitung diente, vorgenommen wird, und die gereinigten Gase dann an die Atmosphaere abgefuehrt werden koennen, gekennzeichnet dadurch, dass besagtem Reagens eine bestimmte Menge Wasser zugesetzt wird, bevor es in einer aufsteigenden Stroemung, die in einem Reaktions- und Trockenturm erreicht wird, aufgeschlaemmt wird.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffangen von in Rauchgasen enthaltenen verunreinigenden Substanzen, insbesonderevon Schwefeldioxid, auf halbtrockenem Wege durch ein basisches, fein pulverisiertes Aufbereitungsmittel, bei dem besagte Rauchgase mit besagtem Mittel in innigen Kontakt gebracht werden, damit letzteres durch chemische Reaktion die in den Rauchgasen enthaltenen verunreinigenden Substanzen, insbesondere die sauren, aufnimmt, wonach eine Trennung zwischen den gereinigten Gasen und dem zur Reinigung benutzten Mittel erfolgt und die gereinigten Gase dann an die Atmosphäre abgeführt werden können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Besagte Rauchgase können insbesondere Rauchgase von Industrieöfen für die Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle sein, wie dies zum Beispiel bei Kohle von Gardanne der Fall ist, bei deren Verbrennung sich, ohne Aufbereitung, Gase bilden, deren SO₂-Konzentration 4000 ppm beträgt. Selbstverständlich ist es angebracht, derartige Gase zu reinigen, bevor sie an die Atmosphäre abgeführt werden.

Der innige Kontakt zwischen den Rauchgasen und dem fein pulerisierten basischen Mittel, insbesondere Kalk, kann in einer Wirbelschicht erreicht werden, die aus Teilchen dieses Mitteis produziert wird und die dann zu reinigenden Rauchgase durchströmen, aber dieser Verfahrenstyp hat den Nachteil, daß er eine lange Verweilzeit erfordert, bei Ausbeuten, die begrenzt bleiben.

Gemäß einem anderen Verfahren werden Zerstäuber dieses feinpulverigen, in Wasser aufgeschlämmten Mittels verwendet, die in Reaktionstürmen eingesetzt werden, jedoch erfordert dieses Verfahren eine starke Wasserverdampfung, woraus sich auch eine starke Abkühlung der Gase ergibt, und die dafür notwendigen Anlagen sind kostspielig und benötigen viel Platz.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen, und dazu hat sie ein Verfahren des anfangs definierten allgemeinen Typs zum Gegenstand, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß dem trockenen Mittel eine so geringe Menge Wasser zugesetzt wird, daß es im wesentlichen feinpulverig bleibt, bevor es in einer aufsteigenden Strömung besagter Rauchgase, die in einem Reaktions- und Trockenturm herbeigeführt wird, aufgeschlämmt wird. Diese Türme sind bereits in bestimmten Anwendungen bekannt; es handelt sich um senkrechte, sehr hohe Türme, durch die eine schnelle Strömung der zu reinigenden Rauchgase fließt. Das feinpulverige Reagens wird am Boden des Turmes aufgeschlämmt, wobei es unterhalb des Halses einer Mischdüse zum Aufschlämmen ausgeschüttet und vermischt wird. Die Tatsache, erfindungsgemäß dem feinpulverigen basischen Reagens Wasser zuzusetzen, bevor es im Turm aufgeschlämmt wird, ermöglicht, die Reaktionen zwischen diesem Reagens und den sauren Rauchgasen während ihres gemeinsamen Aufstiegs im Turm zu aktivieren, und dies ohne übermäßige Abkühlung der Rauchgase, was eintreten würde, wenn eine Suspension des Reagens in Wasser oberhalb der vorher genannten Mischdüse eingebracht werden würde. Da im letzten Fall die Menge Wasser im Vergleich zu der des Reagens tatsächlich sehr groß wäre, wäre auch die Abkühlung sehr stark, wenn man die Temperatur der Rauchgase berücksichtigt (etwa 15O⁰C beim Austritt aus einem Ofen). Dagegen braucht dank der Erfindung nur eine relativ geringe Menge Wasser, 5-10%, im Vergleich zum Gewicht des Aufbereitungsmittels, verwendet zu werden, ob es sich dabei um frisches Aufbereitungsmittel oder um ein Gemisch mit wiederholt in Umlauf gebrachtem Aufbereitungsmittel, das also bereits zur Reinigung gedient hat, handelt. Mit einer solchen Menge wäre die Reaktion zwischen dem Kalk und dem in den Rauchgasen enthaltenen Schwefeldioxid ausreichend, während die Abkühlung der Gase relativ gering, nur um 25°C, wäre. Außerdem ist man von einer Wassersättigung der Rauchgase noch weit entfernt, wodurch jede Gefahr von Kondensation im Turm vermieden wird. Das Wasser wird nur an den Ort geleitet, an dem es nützlich ist.

Was den an sich bekannten wiederholten Umlauf (Rückfluß) des schon zur Aufbereitung gedienten Kalksam Boden des Reaktionsturmes anbelangt, so kann durch ihn ein hoher Ausnutzungsgrad des Kalks von 80% erzielt werden, und zwar bei einer Entschwefelungsausbeute, die mindestens 90% erreichen kann.

Überdies kann, wenn der in den Rauchgasen enthaltene Staub basisch ist, was zutrifft, wenn Kohle von Gardanne verbrannt wird, durch den wiederholten Umlauf des Staubs zusammen mit dem feinpulverigen Reagens, das bereits zur Aufbereitung gedient hat, eine wesentliche Einsparung an zusätzlichem frischen Reagens, in diesem Fall an Kalk, erreicht werden. Beispielsweise könnte für ein Gas mit einer Temperatur von 15O⁰C und einem Gehalt von 4000 ppm SO₂ die zusätzliche Kalkmenge 10-20g/Nm³, die Menge an wiederholt in Umlauf gebrachtem Kalk und Asche 80 g/Nm³ und die Wasserzugabe 10g/Nm³ betragen, was zu einer Austrittstemperatur der Gase nach der Trennung von 125°C führen würde.

Ausführungsbeispiel

Eine Anlage, die zur Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt werden kann, soll nun als keinesfalls begrenztes Beispiel, Bezug nehmend auf die einzige Figur der beiliegenden Zeichnung, beschrieben werden. In der Anlage wurde der im wesentlichen senkrechte Reaktions- und Trockenturm mit 1 gekennzeichnet, und er hat an seinem Boden eine Mischdüse 2-3, wobei das feinpulverige Aufbereitungsmittel in den Turm in Höhe des Halses 4 dieser Mischdüse eingefüllt wird. Die zu reinigenden Rauchgase, die zum Beispiel aus einem Ofen zur Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle stammen, werden am Boden des Turmes 1 durch eine Zufuhrleitung 5 eingeführt. Das Aufbereitungsmittel, nämlich der feinpulverige Kalk, wird durch eine Leitung 6, einen Speicherbehälter 7 und einen Fülltrichter 8, an dessen Boden der Kalk durch eine Zuteilschnecke 9 entnommen wird, in den Turm gebracht. Bevor der Kalk in Höhe des Halses 4 der Mischdüse des Turmes eingebracht wird, wird er in einer Anlage 10 befeuchtet, die durch eine Zufuhrleitung 11 mit einer ganz bestimmten Menge Wasser gespeist wird. Wie weiter oben angegeben, kann ein charakteristisches Verhältnis zwischen Wasser und Kalk . etwa 5-10Gew.-% Wasser im Vergleich zum Gewicht des Kalks sein, das sind ungefähr 10g Wasser je Nm³ Rauchgase von 15O⁰C mit einem Gehalt von 4000ppm SO₂, wotjei vereinbart ist, daß der befeuchtete Kalk im Prinzip aus einem Teil reiner Kalk aus dem Behälter 7 und einem Teil wieder in Umlauf gebrachter Kalk besteht, der durch eine Rückflußleitung 12 in die Anlage 10 gebracht wird. So kann für eine zusätzliche Kalkmenge von 10-20g/Nm³ Rauchgase die Menge wieder in Umlauf gebrachterKalk (im Gemisch mitAsche) bei 80 g/Nm³ liegen. Diese Verteilung ermöglicht natürlich, zusätzlichen Kalk, der von der Leitung 6 gebracht wird, einzusparen und somit zu erreichen, daß dieser Kalk maximal zur Aufnahme des in den Rauchgasen enthaltenen Schwefeldioxids ausgenutzt wird.

Damit der Kalk ganz gleichmäßig im Reaktionsturm verteilt wird, ist außerdem eine Dispergiervorrichtung 10a zwischen der Anlage 10 und dem Hals 4 der Mischdüse 3 eingeschaltet.

Der Ausgang des Reaktionsturmes 1 ist mit einem Absetzzyklon 13 verbunden, dessen Ausgang „Gas" 14 durch eine Leitung 15 an einen Staubabschneider 16, beispielsweise ein Elektrofilter, angeschlossen ist, und dessen Ausgang „Reagens", durch 17 gekennzeichnet, einen Fülltrichter 18 speist, der durch eine weitere Zuteilschnecke 19 an die vorher genannte Rückflußleitung 12 angeschlossen ist.

Durch einen Fülltrichter 20, der durch den Zyklon und ein Dosierventil 21 gespeist wird, kann ein bestimmter Anteil der Aschen und des von den Rauchgasen getrennten Aufbereitungsmittels durch Leitungen 22 und 23 abgeführt und dann in einem Silo 24 gespeichert werden. Das in dieses Silo geleitete Gemisch von Sulfat und Aschen kann in bestimmten Zeitabständen durch ein Fahrzeug 25 entleert werden. . .

Was den Ausgang „Gas" 26 des Elektrofilter 16 betrifft, so ist er durch ein Gebläse 27 mit einem Schornstein zum Ablaß der gereinigten Rauchgase 28 verbunden. Derfeine Staub, der sich in dem Trichter 29 des Elektrofilter ansammelt, kann durch ein Dosierventil 30 und eine mit den vorher genannten Leitungen 22-23 verbundene Leitung 31 ebenfalls in das Ablaßsilo 24 geleitet werden. Diese Leitungen 22-23 und 31 können vorteilhaft Druckluftleitungen sein. Es ist zu bemerken, daß der Anteil Wasser, der in der Anlage 10 dem Kalk, das heißt, dem Gemisch von zusätzlichem Kalk und von mit der Asche wieder in Umlauf gebrachtem Kalk, beigemischt wird, relativ klein ist (5-10% im Vergleich zum Gewicht des trockenen Reagens'), was, unter anderem dank der zuvor genannten Dispergiervorrichtung 10a, ermöglicht, in den Turm 1 ein noch pulverförmiges Aufbereitungsmittel, ohne

Verdichtung losen Materials, einzuleiten, wobei die Anlage 10 überdies mit speziellen Mitteln dafür ausgestattet werden kann. Dadurch kann eine ausgezeichnete Verteilung des Aufbereitungsmittels über die gesamte Turmhöhe ab der Mischdüse 2-3, und ohne übermäßige Abkühlung der Suspension, erreicht werden.

Selbstverständlich und wie außerdem aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, ist die Erfindung keinesfalls auf die spezieller ins Auge gefaßten Anwendungs- und Ausführungsarten begrenzt, sondern sie schließt alle Varianten davon ein.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auffangen der in den Rauchgasen enthaltenen verunreinigenden Substanzen, insbesondere von Schwefeldioxid, auf halbtrockenem Wege durch ein fein pulverisiertes basisches Aufbereitungsmittel, bei dem besagte Rauchgase mit besagtem Mittel in innigen Kontakt gebracht werden, damit letzteres durch chemische Reaktion die in den Rauchgasen enthaltenen verunreinigenden Substanzen, insbesondere die sauren, aufnimmt, wonach eine Trennung der gereinigten Gase und des Mittels, das zur Aufbereitung diente, erfolgt und die gereinigten Gase dann an die Atmosphäre abgeführt werden können, gekennzeichnet dadurch, daß dem trockenen Reagens eine so geringe Wassermenge zugesetzt wird, daß es im wesentlichen feinpulverig bleibt, bevor es in einer aufsteigenden Strömung besagter Rauchgase, die in einem Reaktions-und Trockenturm erreicht wird, aufgeschlämmt wird.
2. Verfahren gemäß Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß besagte Menge Wasser 5-10% im Vergleich zum Gewicht des Aufbereitungsmittels beträgt.
3. Verfahren gemäß Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Aufbereitungsmittel ein Gemisch aus frischem feinpulverigem basischem Reagens und wieder in Umlauf gebrachtem Reagens, das heißt Reagens, das bereits zur Aufbereitung gedient hat, ist.
4. Verfahren gemäß Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß für Rauchgase mit einer Temperatur von 150⁰C und einem Gehalt von 4000 ppm Schwefeldioxid als Aufbereitungsmittel etwa 10-2Og zusätzlicher Kalk je Nm³ Rauchgase im Gemisch mit etwa 80 g Kalk und Aschen, die wieder in Umlauf gebracht werden, je Nm³ Rauchgase verwendet wird, wobei die Wasserzugabe dann etwa 10g/Nm³ Rauchgase beträgt.