DE69609092T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regenerieren von Sorbentien, die verwendet werden zur Behandlung von Brennprodukten in Heizkesseln - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der thermischen Verbrennung und insbesondere der Regenerierung der Absorptionsmittel, die verwendet werden, um die aus der Verbrennung stammenden Produkte zu behandeln.
• Die Patentschrift FR-2 636 720 im Namen der Anmelderin offenbart einen Heizkessel, bei dem Entschwefelungsmittel in eine spezifische Zone injiziert werden, Entschwefelungskammer genannt, die zwischen die Brennkammer und eine Wärmerückgewinnungskammer zwischengeschaltet ist. Die in dieser Installation vorgesehenen Entschwefelungsmittel sind bevorzugt kalkhaltige nicht-regenerierbare Absorptionsmittel.
• Verschiedene Verbesserungen wurden bei diesem Typ von Heizkesseln vorgenommen, um dessen thermischen Wirkungsgrad zu erhöhen und dabei den höchstmöglichen Wirkungsgrad für das Einfangen insbesondere der Schwefeloxide zu erreichen.
• Eine Verbesserung, illustriert in der französischen Patentschrift FR-2 671 855 hat darin bestanden, sogenannte "regenerierbare" Absorptionsmittel zu verwenden, die in situ, d. h. in einem Raum, verwendet werden, der im Heizkessel hinter der Brennkammer besonders ausgestattet ist. Diese Verbesserung, welche die Vorteile der Installationen, welche nicht-regenerierbare Absorptionsmittel verwenden, insbesondere hinsichtlich der Entschwefelung, ermöglicht es im übrigen sehr wesentlich, die Eigenschaften des verwendeten Absorptionsmittels, das ausgetragen werden soll, zu begrenzen, was sehr günstig für die Qualität der Umgebung ist.
• Darüber hinaus ermöglicht die sehr starke Verminderung der zu eliminierenden Mengen an verbrauchtem Absorptionsmittel es, Behandlungen der Inertisierung bei nicht-prohibitiven Kosten ins Auge zu fassen.
• In der gerade beschriebenen Installation wurde vorgeschlagen, daß die Regenerierung des Absorptionsmittels dank eines Wirbelbettes oder ggf. mit Hilfe eines Drehofens vorgenommen werden kann.
• Es bleibt jedoch ein wichtiges Problem, das des Mitreißens der feinen Partikel, und insbesondere stellen sich technologische Schwierigkeiten bei der Realisierung einer vollkommenen Dichtigkeit bei hohen Temperaturen sowie in Anwesenheit korrosiver Gase zwischen Zylinder und der äußeren Umgebung ein.
• Diese Verwirklichungsformen stellen eine gewisse Anzahl von Problemen, die im wesentlichen an die geringe Granulometrie des verwendeten Absorptionsmittels geknüpft sind. Bei diesem System mit fluidisiertem Bett führt nämlich die Fluidisierung der feinen Partikel zur Erzeugung von bevorzugten Wegen für das Gas, was sich als schlechter Kontakt zwischen dem Gas und den Absorptionsmittelpartikeln darstellt.
• Jedoch ist die Kontaktqualität zwischen Absorptionsmittel und zu behandelndem Gas ein wesentliches Element für die Regenerierungsausbeute des Absorptionsmittels.
• Eine Lösung für dieses Problem würde darin bestehen, das Absorptionsmittel (von feiner Granulometrie) mit Partikeln eines inerten Materials gröberer Granulometrie zu vermischen.
• Wenn so Partikel verbrauchten Absorptionsmittels von 5-20 um (Mikron) mit Partikeln von 100 um (Mikron) eines Inertmaterials vermischt werden, beobachtet man eine sehr klare Verbesserung der Fluidisierungsqualität, es ist jedoch anschließend sehr schwierig, die beiden Populationen von Partikeln zu trennen, bevor das regenerierte Absorptionsmittel in die Wärmeerzeugungsanlage reinjiziert wird. Wenn das dem Absorptionsmittel zugegebene Inertmaterial eine Granulometrie von mehr als 300 um (Mikron) beispielsweise aufweist, während die Trennung der beiden Partikelpopulationen einfacher wird, die Qualität der Fluidisierung aber von neuem sich verschlechtert, insbesondere wegen den Segregationsphänomenen, die sich im Wirbelbett entwickeln: so werden dicke Partikel sich unten am Bett ablagern, während die feinen Partikel im oberen Teil des Bettes "aufschwimmen" und den gleichen Typ von Bett, wie mit dem verbrauchten Absorptionsmittel allein, wieder erzeugen.
• Ein mit solchen Typen von Installationen anzutreffendes Problem ist verknüpft damit, daß Absorptionsmittelpartikel wegfliegen. Um dieses Wegfliegen feiner Partikel zu begrenzen, ist es somit notwendig, sehr geringe Gasgeschwindigkeiten zu haben, was zu sehr erheblichen Abmessungen von Ausrüstungsgegenständen führt.
• Das Dokument FR 2 702 392 beschreibt ein anderes Regenerierungsmittel, welches einen Vibrierelevator verwirklicht, bei dem das Absorptionsmittel und das reduzierende Gas bevorzugt im Gegenstrom zirkulieren. Beim Gebrauch jedoch zeigt sich die Strömung dieses Kolbentyps, realisiert in einem Vibrierelevator, als schwierig, insbesondere, wenn es sich darum handelt, pulverförmige Produkte zu transportieren.
• Im übrigen existieren in den bekannten Vorrichtungen lokal überhitzte Zonen, wo die Temperaturen derart sind, daß die Aktivität des Absorptionsmittels hierdurch gesteuert, seine Lebensdauer vermindert wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, diese Nachteile zu vermeiden.
• Die Einfachheit und die Kompaktheit der Installation sind weitere Vorteile, die der Erfindung inhärent sind. Wie bereits weiter unten dargelegt, finden sich in einer einzigen Kammer mehrere Funktionen vereinigt, die vorher in mehreren Reaktoren realisiert wurden.
• Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Elastizität des Betriebs, was sich insbesondere, was die Verweilzeit des Absorptionsmittels angeht, in Regenerierungstemperaturen sowie Feststoffmengen ausdrückt. Diese Parameter können bevorzugt moduliert werden, und zwar in genauer und verläßlicher Weise.
• Anders ausgedrückt: eine verläßliche und genaue Regelung der Installation und des zugeordneten Arbeitsverfahrens kann erfindungsgemäß erhalten werden.
• So hat die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Regenerieren von verbrauchtem Absorptionsmittel zum Gegenstand, welches zur Behandlung der brennbaren Gase verwendet wird, wonach der größere Teil dieser Regenerierung realisiert wird, indem man filtriert und gleichzeitig das verbrauchte Absorptionsmittel auf einem filtrierenden Element regeneriert, und zwar in einer reduzierenden Atmosphäre.
• Erfindungsgemäß verwendet man als Regenerierungsgas eine kohlenwasserstoffhaltige gasförmige Verbindung mit einer Kohlenstoffgesamtzahl kleiner 10, wie Wasserstoff, Methan, Ethan, Propan oder Isobutan und/oder ein Gemisch dieser Gase.
• Vorzugsweise realisiert man einen Vorheizschritt von dem zu regenerierenden Absorptionsmittel vor der Regenerierung insgesamt oder zum Teil.
• Im übrigen kann eine periodische Entschmutzung gleichzeitig mit der Regenerierung-Filtration realisiert werden.
• Bevorzugt wird diese Regenerierung in wenigstens zwei Schritten realisiert:
• - einem ersten Schritt, der in einer Regenerierung besteht, die in Anwesenheit eines ersten Regenerierungsgases realisiert wird, und
• - einem zweiten Schritt, der in einer feinen Regenerierung besteht, die in Anwesenheit eines frischen Regenerierungsgases durchgeführt wird.
• Bevorzugt ist das anläßlich des ersten Schrittes verwendete Regenerierungsgas, ein Gas, das bereits teilweise benutzt wurde.
• Die Erfindung umfaßt auch die Regenerierung von Absorptionsmitteln für Schwefeloxide, welche für die Behandlung der Verbrennungsrauchgase und der Prozeßgase Anwendung fanden.
• Gegenstand der Erfindung ist auch eine Installation zur Regenerierung von verbrauchtem Absorptionsmittel, welches für die Behandlung nicht-brennbarer Gase verwendet wird, und die ein filtrierendes Element, integriert in eine Kammer, umfaßt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Kammer der Ort der Regenerierung in reduzierender Atmosphäre, der Filtration und der Lagerung des regenerierten Absorptionsmittels ist, daß die Kammer wenigstens einen Eingang für das verbrauchte Absorptionsmittel und Regenerierungsgase hat, wobei dieser Eingang benachbart dem filtrierenden Element angeordnet ist, und wenigstens ein Eingang für frische Regenerierungsgase vorgesehen ist, wobei der Eingang im unteren Teil des Reaktors angeordnet wird, und daß das filtrierende Element derart angeordnet ist, daß es in direktem Kontakt mit der Gesamtheit der Regenerierungsgase steht, was es ermöglicht, die Kontaktzeit zwischen den Regenerierungsgasen und dem verbrauchten Absorptionsmittel zu erhöhen.
• Das Regenerierungsmittel kann ein Wirbelbett benachbart dem Eingang der frischen Regenerierungsgase umfassen.
• Erfindungsgemäß umfaßt die Installation dann Mittel zur Injektion eines frischen Regenerierungsgases, die in Höhe dieses Wirbelbettes angeordnet sind.
• Im übrigen kann die Installation nach der Erfindung ein Wärmeerzeugermittel umfassen, das vor dem Regenerierungsmittel angeordnet ist, und durch welches das zu regenerierende Absorptionsmittel vorgewärmt wird, das bevorzugt pneumatisch mit der Gesamtheit oder einem Teil des Regenerierungsgases transportiert wurde, bevor es in das Regenerierungsmittel eintritt.
• Im übrigen umfaßt sie wenigstens einen Wärmeaustauscher, der dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der fühlbaren Wärme des regenerierten Absorptionsmittels rückzugewinnen.
• Bevorzugt umfaßt sie im übrigen wenigstens einen Wärmeaustauscher, der dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der empfindlichen Wärme der Regenerierungsgase rückzugewinnen.
• Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen: die Installation umfaßt im übrigen ein Mittel, das dazu bestimmt ist, den Druck der Regenerierungsgase, die aus dem Regenerierungsmittel austreten, zu erhöhen.
• Andere Merkmale; Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich beim Lesen der folgenden Beschreibung, in der, der Erläuterung wegen und nicht als begrenzend anzusehen, auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
• - Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung ist;
• - Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
• - Fig. 3 ist ein Schema, das die Arbeitstemperaturen der verschiedenen Komponenten der Vorrichtung nach Fig. 2 trägt;
• - Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer besonderen Verwirklichungsform der Erfindung, und
• - Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer anderen spezifischen Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Installation nach der Erfindung.
• Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Entstauber bezeichnet, durch welchen die Austrittsrauchgase eines (nicht dargestellten) Heizkessels filtriert werden, der spezifisch flüssige oder gasförmige schwefelhaltige Brennstoffe verbrennt.
• Der Ausgang eines Heizkessels, wie er in der FR 2 671 855 beschrieben ist, ermöglicht es, den Eingang des filtrierenden Elementes 1 so zu bilden. Der Austritt jedes anderen, verunreinigenden Abströme erzeugenden Mittels, das zudem mit Mitteln zur Entschwefelung der Rauchgase ausgestattet ist, kann selbstverständlich den Eingang des Elementes 1 bilden.
• Der Entstauber 1, der jedoch für einen guten Betrieb der Erfindung nicht unerläßlich ist, ermöglicht es, eine erste Trennung zwischen den Rauchgasen zu realisieren, die über einen Kamin 1b austreten, sowie des Verbrauchten Absorptionsmittels, welches die Schwefeloxide eingefangen hat.
• Dieses wird durch Schwerkraft über einen Ausgang 1a in eine Leitung 2 abgezogen. Ein Ventil 2a oder irgendein anderes äquivalentes Mittel, angeordnet auf der Leitung 2, kann es ermöglichen, temporär das verbrauchte Absorptionsmittel nahe dem Eingang 1a zu lagern.
• Abströmseitig kann ein Fluidträger (Rauchgase...) vermischt werden mit dem verbrauchten Absorptionsmittel, um seinen pneumatischen Transport über eine Leitung 3 bis zu einem Speichertrichter 4 sicherzustellen.
• Das Transportgas kann Luft oder besser ein Gas mit einem geringen Gehalt an Sauerstoff oder ohne Sauerstoff, wie Rauchgase, sein, derart, daß das Vorhandensein von Sauerstoff in dem Trichterbehälter 4 vermieden wird, und so eventuellen Explosionsgefahren begegnet werden kann, welche leider auftreten können, wenn die Regenerierungsgase in diesen Trichterbehälter 4 eintreten.
• Das verbrauchte Absorptionsmittel wird dann unter dem Trichterbehälter 4 mit Hilfe einer Leitung 5 aufgenommen, die beispielsweise eine Drehschleuse und einen (nicht dargestellten) Ejektor umfaßt, und wird mit pneumatischem Transport in ein Reaktor-Filter 13 über eine Leitung 6 gegeben. Das für den Transport des verbrauchten Absorptionsmittels verwendete Gas ist bevorzugt ein Regenerierungsgas, das am Austritt des Reaktor-Filters 13 entnommen wurde. Vor Eintritt in den Reaktor-Filter 13, geht das Gemisch (verbrauchtes Absorptionsmittel und Transportgas) zunächst in einen Gas-/Gasaustauscher 7, in welchem im Gegenstrom dieses Gemisch und ein Gemisch aus regeneriertem Absorptionsmittel und Transportgas zirkulieren, das aus dem Reaktor-Filter 13 stammt. In diesem Gas-/Gasaustauscher 7 gewinnt das Gemisch (verbrauchtes Absorptionsmittel und Transportgas) einen Teil der fühlbaren Wärme des regenerierten Absorptionsmittels und das es transportierende Gas zurück.
• Der Gas-/Gasaustauscher 7 ist so ausgelegt, daß er mit Chargen aus erheblichen Feststoffen arbeiten kann, d. h. für Massenverhältnisse von Feststoff zu Gas, die bis zu zehn gehen können. Immer vor der Ankunft im Reaktor-Filter 13 geht das Gemisch (verbrauchtes Absorptionsmittel und Transportgas) entsprechend dieser Ausführungsform der Erfindung in einen thermischen Generator 8, wo es auf eine Temperatur benachbart der Arbeitstemperatur des Reaktor-Filters 13 gebracht wird.
• Der Wärmegenerator 8 kann eine Brennkammer 9, eine Heizeinrichtung 10 umfassen, die mit einem flüssigen oder gasförmigen Brennstoff arbeitet, sowie ein Spiralrohr 11, das an die Wandungen der Brennkammer 9 angesetzt ist, in welchem das Gemisch aus verbrauchtem Absorptionsmittel und Transportgas zirkuliert.
• Die aus dem Wärmegenerator 8 stammenden Verbrennungsabströme werden über einen Kamin 12 abgezogen oder zu einem Wärmerekuperator geleitet, bei dem es sich um den Heizkessel selbst handeln kann.
• Das Gemisch (verbrauchtes Absorptionsmittel und Transportgas) tritt dann in den Reaktor-Filter 13 ein. Dieser Reaktor-Filter 13 kann mehrere Reihen von filtrierenden vertikalen Elementen 14 umfassen. Der wesentliche Anteil des verbrauchten Absorptionsmittels, mitgerissen durch das Transportgas, haftet an den filtrierenden Elementen 14, wo es einen Kuchen bildet. Dieser Kuchen wird regelmäßig mit Hilfe einer Vorrichtung 15 vom Schmutz befreit, was momentan einen Gegendruck hinter den filtrierenden Elementen 15 dank der brutalen Injektion einer gewissen Menge an Regenerierungsgas oder eines neutralen Gases, wie Stickstoff, aufbaut.
• Die Entschmutzung kann den Kuchen in den unteren Teil 13a des Reaktor-Filters fallenlassen, wo sich eine Ansammlung bildet.
• Frisches über eine Leitung 16 zugeführtes Regenerierungsgas wird in den unteren Teil (13-a) des Reaktors 13 vermittels von Diffusoren 17 eingeführt. Es bildet so ein Pseudo-Wirbelbett in diesem unteren Teil 13a und ein Teil des Absorptionsmittels kann wieder gegen die filtrierenden Elemente 14 mitgerissen werden, die oberhalb des Wirbelbettes angeordnet sind.
• In charakteristischer Weise werden die filtrierenden Elemente also hier als Mittel verwendet, die es ermöglichen, die Kontaktzeit von Feststoff-Gas zu erhöhen und damit diesen Kontakt zu verbessern.
• In gewisser Weise erfolgt die Regenerierung des Absorptionsmittels in zwei Stufen: einer ersten Stufe, wo die dicken Bestandteile auf den filtrierenden Elementen 14 in Anwesenheit eines Regenerierungsgases entzogen werden, das bereits benutzt wurde, sowie einer Endstufe im Pseudo-Wirbelbett im unteren Teil 13a des Reaktor-Filters, in Anwesenheit frischer und damit aktiverer Regenerierungsgase.
• Die bereits teilweise verwendeten Regenerierungsgase treten aus dem Reaktor-Filter 13 über eine Leitung 18 aus, nachdem sie nacheinander den unteren Teil 13a des Reaktors 13, dann die filtrierenden Elemente 14 perkoliert haben.
• Sie können über einen Ventilator oder Kompressor 19 unter Druck gesetzt werden. Ein Teil der Regenerierungsgase kann dann über eine Leitung 20 recycliert werden, und so für den Transport des verbrauchten aus dem Trichterbehälter 14 abgezogenen Absorptionsmittels dienen. Ein anderer Teil der Regenerierungsgase wird gemäß der Ausführungsform der Erfindung über eine andere Leitung 21 zu einer Behandlungseinheit abgezogen, bei der es sich beispielsweise um eine Clauseinheit handeln kann.
• Ein anderer Teil der fühlbaren Wärme dieser abzuziehenden Regenerierungsgase kann in Höhe eines Gas-Gasaustauschers 22 rückgewonnen werden. In diesem Austauscher zirkulieren im Gegenstrom diese Regenerierungsgase sowie ein Gas, das bevorzugt arm an Sauerstoff oder ohne Sauerstoff ist, um die Gefahren der Explosion zu vermeiden, die bereits bezüglich des Reaktor-Filters 13 in Erinnerung gerufen wurden.
• Dieses Transportgas dient dem Transport des regenerierten Absorptionsmittels. Was den Austauscher 22 angeht, so gewinnt das Transportgas einen Teil der fühlbaren Wärme der abzuziehenden Regenerierungsgase zurück.
• Das im unteren Teil 13a des Reaktor-Filters abgezogene regenerierte Absorptionsmittel kann über eine Leitung 23 aufgenommen werden, die beispielsweise eine Drehschleuse und einen Ejektor (nicht mit Bezugszeichen dargestellt) umfaßt. Die Leitung 23 kann dann den genannten Austauscher 7 durchsetzen, um das verbrauchte Absorptionsmittel vorzuwärmen, bevor dieses den Regenerator 13 erreicht.
• In der Leitung 23 kann das Transportgas für das regenerierte Absorptionsmittel aus dem Austauscher 22 über eine Leitung 24 kommen.
• Nach Durchgang in einem Gas-Gasaustauscher 7 kann das Gemisch aus regeneriertem Absorptionsmittel und Transportgas beispielsweise über eine Leitung 25 gegen eine Entschwefelungszone eines Heizkessels oder zu einer temporären Lagerung rückgeleitet werden.
• Fig. 2 zeigt eine mögliche Variante der Fig. 1, die Unterschiede befinden sich im wesentlichen in Höhe der Heizmittel und der Energierückgewinnung. Der Hauptunterschied liegt tatsächlich im Verschwinden des an der Leitung 6 sitzenden Generators 8.
• So wird nach dieser Ausführungsform der Erfindung das Gemisch aus verbrauchtem Absorptionsmittel und Transportgas, die in der Leitung 6 befördert werden, hier durch den einzigen Austauscher 7 auf eine Temperatur benachbart der des Reaktor-Filters 13 gebracht. Man gelangt zu diesem Ergebnis, indem man das regenerierte Absorptionsmittel etwas, mit Hilfe heißer Rauchgase, die aus einem Zusatzbrenner 50 stammen, überhitzt.
• Der Zusatzbrenner 50 umfaßt beispielsweise eine feuerfest ausgekleidete Kammer 51, die mit einem Brenner für Gas oder flüssige Brennstoffe 52 ausgestattet ist. Dieser Brenner 51 erzeugt Rauchgase, die eine Temperatur zwischen 600 und 1500ºC und bevorzugt zwischen 700 und 900ºC haben. Die durch den Brenner 50 erzeugten Rauchgase werden mit dem regenerierten Absorptionsmittel in der Leitung 23 derart vermischt, daß sie für den Transport des regenerierten Absorptionsmittels auf pneumatischem Wege zum Gas-Gasaustauscher 7 dienen, und gehen dann zu dem Heizkessel oder zu einem in dieser Fig. 2 nicht dargestellten Zwischenlagerort.
• Nach dieser Ausführungsform wird im übrigen das frische Regenerierungsgas in Höhe des Gas-Gasaustauschers 22 vorgewärmt, bevor es in den unteren Teil 13a des Reaktor-Filters über die Leitung 16 eingeführt wird.
• Fig. 3 präzisiert die Temperaturniveaus an verschiedenen Orten der Installation nach Fig. 2.
• Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die sich von der der Erfindung 2 im wesentlichen durch die Stelle der Einführung des frischen Regenerierungsgases unterscheidet.
• Nach dieser Ausführungsform der Erfindung kann nämlich das frische Regenerierungsgas, nachdem es den Wärmeaustauscher 22 durchsetzt hat, über eine Leitung 30 zum Austauscher 7, genauer vor diesen Austauscher geführt werden, bevor es mit dem verbrauchten im Speichermittel 4 gespeicherten Absorptionsmittel vermischt wird.
• Im übrigen ist die Pumpe 19a fortgefallen, da sie beschädigt werden kann, wenn die transportierten Gase in der Leitung 18 auf zu hohe Temperaturen gebracht werden. Die Pumpe 19 kann ersetzt werden durch ein Mittel 31, das es ermöglicht, den Druckverlust im Filter-Regenerator 13 zu kompensieren und die Zirkulation des recyclierten Regenerierungsgases sicherzustellen.
• So kann ein frisches Regenerierungsgas bei hohem Druck verwendet werden als Antriebsfluid für das recyclierte Regenerierungsgas und kann in Höhe des Mittels 31 vermischt werden.
• Kurz hinter dem Mittel 31 wird das zu regenerierende verbrauchte Absorptionsmittel mit dem Gemisch der frischen und recyclierten Regenerierungsgase vermischt. Das Gemisch wird dann im Austauscher 7 vorgewärmt, bevor es den Regenerator- Filter 13 erreicht.
• Die Temperaturniveaus an verschiedenen Orten dieser Installation sind in Fig. 4 selbst gegeben.
• Fig. 5 illustriert eine Entwicklung der Installation gemäß Fig. 4. So fiel der Austauscher 7 fort, was Probleme der Verschmutzung vermeidet, die bei diesem Typ von Ausrüstung inhärent sind, wenn stark mit Partikeln beladene Gase es durchsetzen.
• Nach dieser Ausführungsform wird das regenerierte Absorptionsmittel, was aus dem Filter-Regenerator 13 austritt, also direkt aus der Installation hinausgeführt, und zwar ohne Wärmeaustausch. Sein pneumatischer Transport kann mit kalten Rauchgasen oder mit Luft erfolgen.
• Das zu regenerierende Absorptionsmittel wird, wie im Falle der Fig. 4, am Austritt des Trichterspeichers 4 aufgenommen, wo es mit dem frischen Regenerierungsgas und dem recyclierten Regenerierungsgas in der oben erwähnten Weise vermischt wird.
• Die Vorwärmung des verbrauchten Absorptionsmittels wird sofort am Austritt aus dem Entstauber 1 durch Kontaktieren dieses verbrauchten Absorptionsmittels mit heißen Rauchgasen oder heißen Transportgasen realisiert, die aus dem am Austritt des Entstaubers 1 angeordneten Wärmeerzeuger 50 stammen.
• Zur Erläuterung: die folgenden Temperaturen wurden aufgenommen: 200ºC im Entstauber 1; 1100ºC im Brenner 50; 700ºC am Austritt aus dem Trichterspeicher 4; 700ºC am Austritt aus dem Regenerator-Filter 13; 625ºC in der Frischgaszuführungsleitung.
• Die gerade beschriebene Vorrichtung ist besonders geeignet für die Regenerierung von Absorptionsmitteln der Schwefeloxide, welche für die Behandlung der Verbrennungsrauchgase oder der Prozeßgase Verwendung finden.
• Die Absorptionsmittel haben bevorzugt eine magnesium- bzw. magnesiumoxidhaltige Komponente, wie beschrieben in der französischen Patentanmeldung 92/08076 auf den Namen IFP, andere Rezepturen sind jedoch nicht ausgeschlossen.
• Die mittlere Granulometrie dieser regenerierbaren Absorptionsmittel ist geringer als 500 um (Mikron) und bevorzugt geringer als 50 um (Mikron).
• Beim Regenerierungsgas kann es sich um Wasserstoff, Methan, Ethan, Propan, Isobutan und allgemein jede gasförmige kohlenwasserstoffhaltige Verbindung handeln, welche eine Kohlenstoffgesamtzahl von weniger als 10 hat, oder, oder auch jedes Gemisch der genannten Gase wie die brennbaren Gase, die man in der Raffinerie findet, und welche Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid und leichte Kohlenwasserstoffe enthalten.
• Die Temperatur der Regenerierung, d. h. die Temperatur, bei der das Filter arbeitet, liegt zwischen 500 und 1000ºC, und bevorzugt zwischen 600 und 800ºC.
• Der Regenerierungsreaktor ist bevorzugt gebildet aus zylindrischen filtrierenden vertikalen Elementen, die einander überlagert sind, wie man sie in den klassischen Entstaubungsanlagen findet. Diese zylindrischen Elemente, von denen etliche zehn vorgesehen sind, manchmal sogar mehrere hundert, haben typischerweise Längen zwischen 0,5 und 5 Meter bei Durchmessern zwischen 2 und 20 cm. Andere Montagen des Typs, mit Platten beispielsweise, sind nicht ausgeschlossen. Die filtrierenden Elemente können metallisch sein oder können aus keramischem Material oder ähnlich hergestellt sein. Porosität und Abmessung der Kanäle dieser filtrierenden Elemente werden entsprechend den Regeln des Standes der Technik eingestellt, derart, daß eine Gas-Feststoff-Trennung von mehr als 99%, bevorzugt von mehr als 99,9% sichergestellt wird.
• Der Reaktor-Filter umfaßt auch Mittel, welche die Entstaubung des Absorptionsmittelkuchens sicherstellen, der auf den filtrierenden Elementen abgeschieden ist. Diese, die Verschmutzung beseitigenden Mittel, können Mittel sein, die einen momentanen Gegendruck aufbauen, vibrierende Mittel oder irgendein anderes, klassischerweise auf dem Gebiet der Entstauber mit Windsäcken Verwendung finden. Die Frequenz der Entschmutzung kann variieren zwischen 10 Sekunden und einer Stunde, und bevorzugt zwischen 5 und 20 Minuten. Die Durchgangsgeschwindigkeit des Regenerierungsgases auf dem Absorptionsmittelkuchen liegt zwischen 0,1 und 10 cm/s, und bevorzugt zwischen 0,5 und 2 cm/s. Die Kuchendicken liegen zwischen 0,1 und 5 cm und bevorzugt zwischen 0,5 und 2 cm. Der Recyclierungsgrad der Regenerierungsgase liegt zwischen 0 und 10 und bevorzugt zwischen 1 und 3.
• Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Filter-Regenerator 13 nach der Erfindung einfach und kompakt ist. Er ermöglicht es, im Inneren ein und der gleichen Kammer mehrere Funktionen zu realisieren: Regenerierung, Filtrierung der Gase und sogar Lagerung des regenerierten Absorptionsmittels.
• Im übrigen weist die Installation nach der Erfindung modularen Charakter auf: man kann tatsächlich mehrere Regeneratoren-Filter in Reihe oder parallel installieren, die je unabhängig funktionieren können. Dies erhöht die Verläßlichkeit der Installation, gibt ihr eine große Flexibilität, derart, daß sie sehr variable Mengen an verbrauchtem Absorptionsmittel behandeln kann. Diese Möglichkeit vereinfacht die Ausbeute ganz beachtlich, wobei eine große Wirksamkeit beibehalten wird.
• Desweiteren hat die Installation eine geringe Wärmeträgheit, was es ermöglicht, schnell jede Abweichung von einem der Arbeitsparameter zu korrigieren.
• Der Reaktor-Filter nach der Erfindung ist besonders gut angepaßt an eine Regenerierungsreaktion, welche Kontakttemperaturen zwischen Gas und Feststoffen von etlichen Minuten erfordert. Auf diese Weise liegt die Regenerierungsausbeute sehr hoch.
• Die Gesamtheit der Installation ist so ausgelegt, daß die Sicherheitsprobleme nicht auftreten. Insbesondere ist die Gefahr einer Explosion minimal, wenn man adäquate Vorrichtungen einbaut, um korrekt die oxidierenden Atmosphären des Kessels und die reduzierende des Regenerators zu trennen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Regenerieren von verbrauchtem Absorptionsmittel, das verwendet wird, um nicht-brennbare Gase zu behandeln, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil dieser Regeneration realisiert wird, indem man gleichzeitig das verbrauchte Absorptionsmittel an einem filtrierenden Element (14) in einer reduzierenden Atmosphäre filtriert und regeneriert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Regenerationsgas eine kohlenwasserstoffhaltige gasförmige Verbindung, die eine Kohlenstoffgesamtanzahl von weniger als 10, wie Wasserstoff, Methan, Ethan, Propan oder Isobutan und/oder ein Gemisch dieser Gase hat.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Stufe der Vorwärmung von dem gesamten zu regenerierenden Absorptionsmittel oder einem Teil hiervon vor der Regenerierung realisiert.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man periodisch eine Reinigung gleichzeitig mit der Regeneration-Filtration realisiert.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein regenerierbares Absorptionsmittel von einer mittleren Granulometrie von weniger als 500 um (Mikron) und bevorzugt von weniger als 50 um (Mikron) verwendet.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Regeneration in wenigstens zwei Stufen durchgeführt wird:

- einer ersten Stufe, die in einer ersten Regeneration besteht, die in Anwesenheit eines ersten Regenerationsgases realisiert wird, und

- einer zweiten Stufe, die in einer feinen Regeneration besteht, die in Anwesenheit eines frischen Regenerationsgases realisiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das anläßlich der ersten Stufe verwendete Regenerationsgas ein Gas ist, das teilweise bereits genutzt wurde.

8. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Regenerierung von Absorptionsmitteln der Schwefeloxide, welche für die Behandlung von Verbrennungsrauchgasen oder Prozeßgasen eingesetzt wurden.

9. Installation zur Regenerierung von verbrauchtem Absorptionsmittel, welches zur Behandlung der nichtbrennbaren Gase verwendet wurde und ein filtrierendes Element (14), integriert in ein Gefäß (13), umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (13) der Ort der Regenerierung in reduzierender Atmosphäre, der Filtrierung und der Speicherung des regenerierten Absorptionsmit tels ist, daß das Gefäß (13) wenigstens einen Eintritt (5) für das verbrauchte Absorptionsmittel und die Regenerationsgase umfaßt, wobei der Eintritt benachbart dem filtrierenden Element plaziert ist und wenigstens ein Eintritt (16, 17) für frische Regenerationsgase umfaßt, wobei der Eintritt (16, 17) im unteren Teil (13-a) des Reaktors (13) sich befindet, und daß das filtrierende Element (14) derart angeordnet ist, daß es in direktem Kontakt mit der Gesamtheit der Regenerationsgase steht, was es ermöglicht, die Kontaktzeit zwischen den Regenerationsgasen und dem verbrauchten Absorptionsmittel zu erhöhen.

10. Installation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (13) ein Wirbelbett (13a) benachbart dem Eintritt der frischen Regenerationsgase umfaßt.

11. Installation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (17) zur Injektion eines frischen Regenerationsgases umfaßt, die in Höhe dieses Wirbelbettes (13a) angeordnet sind.

12. Installation nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im übrigen ein Mittel zur Regeneration von Wärme (8) umfaßt, das vor dem Regenerationsmittel (13) angeordnet ist, über das das zu regenerierende Absorptionsmittel vorgewärmt wird, bevor es in das Regenerationsmittel (13) eintritt.

13. Installation nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie im übrigen wenigstens einen Wärmeaustauscher (7) umfaßt, der dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der fühlbaren Wärme des regenerierten Absorptionsmittels rückzugewinnen.

14. Installation nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie im übrigen wenigstens einen Wärmeaustauscher (22) umfaßt, der dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der fühlbaren Wärme der Regenerationsgase rückzugewinnen.

15. Installation nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie im übrigen ein Mittel (19) umfaßt, das dazu bestimmt ist, den Druck der Regenerationsgase, die aus dem Regenerationsmittel (13) austreten, zu erhöhen.

16. Installation nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Regenerationsmittel (13) filtrierende zylindrische einander überlagerte Elemente umfaßt.