DE2550190C2 - Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen - Google Patents
Verfahren zur Entschwefelung von RauchgasenInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entschweflung für die Adsorption von Schwefeloxiden
aus Rauchgasen an kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln.
Bei diesem Rauchgasentschweflungsverfahren wird die Adsorption in der Regel in einem Wanderschichtre- to
aktor ausgeführt, wobei das Adsorptionsmittel den Reaktor langsam von oben nach unten durchläuft und
das Rauchgas die Adsorptionsmittelschicht im Gegenstrom oder im Querstrom durchströmt. Im Entschweflungsreaktor
tritt eine Oxidation der adsorbierten Schwefeloxide zu Schwefelsäure ein, wodurch sich
aufgrund der Adsorptions und Reaktionswärme eine Temperaturerhöhung des Adsorptionsmittels ergibt. Da
während des Entschweflungsbetriebs die Adsorptionsmittelschicht von den zu entschwefelnden Rauchgasen
durchströmt wird, wird die entstehende Wärme abgeführt, so daß die Temperaturerhöhung in mäßigen
Grenzen bleibt und die Temperatur im Entschweflungsreaktor ohne besondere Maßnahmen auf etwa
80—1600C gehalten werden kann.
Bei einer Unterbrechung der Rauchgaszufuhr, beispielsweise bei Betriebsunterbrechungen von einigen
Stunden bis zu einigen Tagen oder beim An- und Abfahren der Entschweflungsanlage besteht indessen
die Gefahr, daß sich die kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittel durch Ansaugen von Luft von außen und die
damit eintretende Reaktion zwischen Sauerstoff und Adsorptionsmittel erheblich erwärmen. Da während des
Stillstandes der Anlage die alsdann auftretende Reaktionswärme nicht abgeführt wird, kann es z. B. zu <>5
Wärmenestern in der Adsorptionsmittelschicht kommen. Solche Wärmenester führen insbesondere bei
Anfahren eines vorübergehend abgestellten Entschweflungsreaktors zu stärkeren Verbrennungen von Adsorptionsmaterial,
wenn nicht sogar zu einem Brand der gesamten Schüttung. Rauchgasentschweflungsanlagen
sollen jedoch z. B. beim An- und Abfahren eines zugeordneten Kraftwerks ebenfalls flexibel an- und
abgefahren werden können. Außerdem ist es erforderlich, bei Störungen an der Entschweflungsanlage den
Reaktor unabhängig vom Kraftwerk abschalten zu können.
Nach einem älteren Vorschlag wird das Eindringen von unkontrollierten Luftmengen in den Entschweflungsreaktor
beim Stillstand der Anlage dadurch verhindert, daß zwischen Kamin und EntschwePungsreaktor
eine Absperrung durch zwei hintereinanderliegende Absperrklappen erfolgt und daß in den
Zwischenraum zwischen beiden Klappen soviel Luft oder Rauchgas eingedrückt wird, daß die Druckdifferenz
zwischen dem Entschweflungsreaktor und dem Zwischenraum zwischen beiden Klappen gleich Null ist.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Entschweflungsreaktor vom Unterdruck des Kraftwerks bzw. vom
Zug des Kamins abzutrennen und den Entschweflungsreaktor dem Außenluftdruck anzupassen. Um mit völliger
Sicherheit das Eindringen selbst kleiner Luftmengen in den Entschweflungsreaktor — insbesondere durch die
Materialschleusen — zu verhindern, ist weiterhin vorgeschlagen worden, den Entschweflungsreaktor
durch Aufdrücken von Stickstoff auf einen geringen Überdruck zu halten. Da Leckverluste infolge von
Undichtigkeiten am Entschweflungsreaktor unvermeidbar sind, muß ständig Stickstoff nachgedrückt werden.
Bei diesem älteren Vorschlag ist jedoch ein verhältnismäßig reiner Stickstoff erforderlich, da eine durch
Sauerstoffgegenwart entstehende Reaktionswärme nicht abgeführt werden würde. Somit ist bei der
Installation einer Rauchgasentschwefelungsanlage in einem Krrftwerksbetrieb eine besondere Sackstofferzeugungsanlage
erforderlich. Dies erfordert einen zusätzlichen Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und mit einfachen Mitteln für
Betriebssicherheit von Entschweflungsanlagen bei Betriebsunterbrechungen zu sorgen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Unterbrechung des zur Entschweflung in
den Entschweflungsreaktor eingeführten Rauchgasstromes Verbrennungsabgase mit einem maximalen O2-Gehalt
von 15 Vol.-% und einer Temperatur unterhalb der Temperatur des Adsorptionsmaterials durch die Adsorptionsmittel-Schüttung
des Entschweflungsreaktors geleitet werden.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei Durchspülen der heißen Schüttung mit Verbrennungsabgasen mit geringem OrGehalt eine ausreichende
Kühlung und Abführung örtlicher Wärmenester aus der Schüttung erreicht wird, wobei gleichzeitig über die
Einstellung einer bestimmten Temperatur der Verbrennungsabgase für eine gleichmäßige Aufrechterhaltung
der günstigsten Betriebstemperatur in der Schüttung oder mittels wesentlich kälteren Gasen, für ein völliges
Abkühlen der Schüttung gesorgt werden kann.
Nach einer für die Regelung der Temperatur der gesamten Schüttung besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird das Verbrennungsabgas über einen Kühler im Kreislauf geführt. Dieses
Vorgehen hat insbesondere den Vorteil, daß das zur Verfügung stehende Verbrennungsabgas schon nach
kurzer Betriebszeil an Sauerstoff oder SO2 merklich
verarmt Infolgedessen wird der Kühleffekt des Kreislaufgases immer wirksamer, so daß man alsbald
den Reaktor mit weniger stark abgekühltem Kreislaufgas beaufschlagen kann. Falls erwünscht, kann man aber
auch die Strömungsgeschwindigkeit des Kreislaufgases reduzieren. Lediglich die geringen Leckverluste durch
Undichtigkeiten des Entschweflungsreaktors müssen durch Zufuhr von Verbrennungsabgasen ergänzt
werden.
Der Grad der Kühlung des Verbrennungsabgases — auf vorzugsweise 10—50°C unter die Temperatur des
Adsorptionsmaterials und die Menge an durch den Reaktor zu spülenden Kreislaufgas lassen sich über
einen in oder an der Schüttung oder im aus der Schüttung austretenden Verbrennungsgas installierten
Temperaturfühler leicht regeln.
Um das Eindringen von Außenluft in den Reaktor völlig auszuschließen, kann der Entschweflungsreaktor
während der Durchspülung auf einem geringen Überdruck gehalten werden. Auch zu diesem Zweck
können die Verbrennungsabgase mittels des normalerweise zur Rauchgasaufgabe im Entschweflungsbetrieb
benutzten Gebläses gefördert und ggf. im Kreislauf geführt werden.
Die benötigten Verbrennungsabgase können der dem Entschweflungsreaktor zugeordneten Kesselanlage
oder einer Regenerationsanlage für das Adsorptionsmittel oder einer fremden Verbrennungsanlage, z. B. für
Heizöl, entnommen werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Entschweflung von Rauchgasen durch Adsorption von Schwefeloxiden an kohlenstoffhaltigen
Adsorptionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, '.laß bei einer Unterbrechung
des zur Entschweflung in den Entschweflungsreaktor eingeführten Rauchgasstromes Verbrennungsabgase mit einem maximalen C^-Gehalt von
15Vol.-% und einer Temperatur unterhalb der Temperatur des Adsorptionsmaterials durch die
Adsorptions-Schüttung des Eiitschweflungsreaktors geleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsabgabe über einen
Kühler im Kreislauf geführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entschweflungsreaktor
während der Durchspülung mit Verbrennungsabgasen auf einem geringen Überdruck gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsabgase mittels
des zur Rauchgaseinführung in den Entschweflungsreaktor benutzten Gebläses gefördert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsabgase einer
dem En'schweflungsreaktor zugeordneten Kesselanlage oder Regenerationsanlage für das Adsorptionsmittel
oder einer fremden Verbrennungsanlage entnommen werden.
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