DE3338411C2

DE3338411C2 -

Info

Publication number: DE3338411C2
Application number: DE19833338411
Authority: DE
Inventors: Willi Prof. Dr. 2903 Bad Zwischenahn De Dalhoff; Bernhard 2732 Sittensen De Flucke
Original assignee: Oltmanns Ziegel und Kunststoffe 2905 Edewecht De GmbH
Current assignee: Oltmanns Ziegel und Kunststoffe 2905 Edewecht De GmbH
Priority date: 1983-10-22
Filing date: 1983-10-22
Publication date: 1990-04-05
Also published as: DE3338411A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus Gasen, insbesondere aus Rauchgasen beim Brennen von Tonwaren.

Es ist bekannt, zur Herstellung von porosierten Ziegeln Polystyrolkügelchen zu verwenden, die beim Brennen zu einer intensiven Porosierung führen. Beim Brennen werden jedoch Kohlenwasserstoffe frei, in erster Linie Benzol und Styrol, die mit den Rauchgasen ins Freie gelangen, falls sie nicht herausgefiltert werden.

Das Herausfiltern von gasförmigen Substanzen aus Rauchgasen wird bereits zu unterschiedlichen Zwecken durcheführt. So ist es z. B. aus der DE-OS 23 00 610 bekannt, Rauchgase durch heißen Koks zu leiten, wodurch die enthaltenen NO_x-Anteile zu N₂ reduziert und damit vernichtet werden.

Weiterhin beschreibt die DE-OS 22 05 978 ein Verfahren mit dem sich Gerüche in Abgasströmen bekämpfen lassen. Dazu werden die Abgase durch eine Kohlekontaktzone geleitet, die mit fein verteilten Aktivkohleteilchen beschichtet ist. Der Einsatz von Aktivkohle ist jedoch sehr kostspielig. Ferner erfordert die Regenerierung der Aktivkohle einen erheblichen Kostenaufwand, vor allem für die Nachverbrennung der Kohlen wasserstoffe.

Beim Brennen von Tonwaren werden unter anderem Halogene, wie Fluor und Chlor, sowie andere Schadstoffe frei. Es ist be kannt, in die beim Brennen entstehenden Rauchgase Kalkhy dratstaub zu blasen, der die Halogene sowie SO₃ bindet. Der Staub wird entweder in die Atmosphäre geblasen oder in einem Stoffilter abgeschieden. Eine weitere Möglichkeit, die oben erwähnten Schadstoffe zu binden, besteht im Einsatz eines Schüttschichtfilters mit Kalksteinsplit als Filtermittel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus Gasen, insbesondere aus Rauchgasen beim Brennen von Tonwaren, anzu geben, das mit wirtschaftlichen Mitteln durchführbar ist und zu keinen schadstoffhaltigen Abfallprodukten führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.

Danach wird das Rauchgas durch ein wanderndes Filterbett aus feinkörnigem Braunkohlenkoks geleitet und das verbrauchte Koksgranulat entweder in die Brennzone eines Tunnelofens ge leitet oder die aufbereiteten Tonmasse zugesetzt.

Feines Granulat aus Braunkohlenkoks hat zwar eine geringere spezifische Oberfläche als Aktivkohle, ist jedoch gleichwohl hervorragend geeignet, eine ausreichende Menge an Kohlenwas serstoffen zu adsorbieren. Braunkohlenkoksgranulat ist mit relativ geringen Kosten herzustellen und wird als Brennstoff oder Reduktionsmittel bei zahlreichen industriellen Prozes sen eingesetzt. Das wandernde Filterbett kann als Schütt schichtfilter verwirklicht werden. Durch ein Einleiten des gesättigten Koksgranulates in die Brennzone eines Tunnel ofens, in dem das Tongut gebrannt wird, lassen sich die ad sorbierten Kohlenwasserstoffe rückstandslos verbrennen. Der Koks trägt überdies dazu bei, den Brenngasaufwand zu redu zieren. Die alternative Möglichkeit zur Verwendung des "ver brauchten" Koks besteht erfindungsgemäß darin, ihn der auf bereiteten Tonmasse zuzusetzen. Durch Zugabe von feinkörni gem Koks zu der aufbereiteten Tonmasse kann eine Porosierung des Scherbens erzielt werden. Gleichzeitig läßt sich bei ge eigneter Temperatur- und Rauchgasführung eine Einsparung an Brenngas erreichen. Außerdem kann die erforderliche Menge an verschäumtem Polystyrol herabgesetzt werden, so daß auch we niger Kohlenwasserstoffabgase entstehen.

Die Adsorptionsfähigkeit ist bekanntlich von der Temperatur abhängig. Sie sinkt mit steigender Temperatur. Es ist daher nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn das Rauchgas vor dem Koksfilterbett durch einen Wärme tauscher geleitet wird. Der Wärmetauscher setzt die Rauch gastemperatur merklich herab und verbessert mithin das Ad sorptionsvermögen im Koksfilterbett. Die Wärmerückgewinnung im Wärmetauscher kann etwa zur Vorwärmung der Brenngase die nen und verringert damit den Energieaufwand.

Um ein Korrodieren und Zusetzen des Wärmetauschers zu ver meiden, wird erfindungsgemäß ein Absorber für andere Schad stoffe im Rauchgas dem Wärmetauscher vorgeschaltet. Er kann z. B. zur Ausscheidung von Halogenen und/oder SO₃ dienen, welche Schadgase z. B. beim Brennen von Tongut entstehen. Der Adsorber kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfin dung ein Schüttschichtfilter sein mit Kalksteinsplit als Sorptionsmittel, das durch Schälen oder dergleichen regene riert wird. Naturgemäß kann Kalkhydrat auch in anderer Form zur Bindung der Schadstoffe herangezogen werden. Staubförmi ges Kalkhydrat hätte jedoch den Nachteil, daß es den Koks filter zusetzen würde, wenn der Staub nicht vorher ausge schieden werden würde. Dieser Nachteil tritt bei einem Schüttschichtfilter mit regnerierbarem Kalksteinsplit nicht auf.

Das Vorschalten eines derartigen Absorbers vor den Wärmetau scher hat den Vorteil, daß er durch weitgehende Bindung von Säuren eine Säuretaupunkterniedrigung verursacht. Die Tem peratur des Rauchgases kann mithin auf einen niedrigen Wert gebracht werden - was der Kohlenwasserstoffadsorption zugute kommt -, ohne daß es zur Säurekondensation kommt.

Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert die Abgabe von Kohlenwasserstoffen mit Rauchgasen in die Atmosphäre in wirtschaftlich vertretbarer Weise. Der Energiemehraufwand im Verhältnis zu dem normalen Energieaufwand ist außerordentlich gering. Auch die apparativen Vorkehrungen halten sich im Hinblick auf den Aufwand in Grenzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt in einem Fließschema den möglichen Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einem Tunnelofen.

Ein an sich bekannter Tunnelofen 10 wird in bekannter Weise mit Ziegelrohlingen beschickt, wobei die Transportrichtung durch den Pfeil 11 angedeutet ist. Die Strömung des Brenn gases, angedeutet durch Pfeil 12, ist dementsprechend entge gengesetzt gerichtet. Die Brennzone befindet sich üblicher weise in der Mitte des Tunnelofens und ist mit 13 bezeichnet.

Ein Schüttschichtfilter 14 enthält Kalksteinsplit als Filter material. Verbrauchtes oder gesättigtes Filtermaterial wird an der Unterseite des Schüttschichtfilters 14 in eine, eine Schnecke enthaltende Schältrommel 15 geleitet, in der eine Oberflächenschicht von den Kalksteinteilchen entfernt wird, die allein im wesentlichen den absorbierten Schadstoff ent hält. Auf diese Weise regeneriertes Filtermaterial wird auf bekannt Weise über den Weg 16 am oberen Ende des Schütt schichtfilters 14 zurückgeführt. Es versteht sich, daß auch eine gewisse Menge von frischem Kalksteinsplit zugeführt werden muß, um eine gleichbleibende Filtermaterialmenge im Schüttschichtfilter 14 zu behalten. Mit Schadstoffen gesät tigtes Material wird entlang 17 abgefüllt, wie etwa bei 18 dargestellt und in einer Deponie abgelagert.

Durch das Schüttschichtfilter werden die Rauchgase vom Tun nelofen 10 geschickt (siehe Linie 19) zwecks Absorption z. B. von Halogenen, wie Fluor oder Chlor, aber auch von SO₃. In folge weitgehender Bindung von Säureanteilen verursacht das Schüttschichtfilter 14 eine deutliche Herabsetzung des Säuretaupunktes.

Das gereinigte Gas wird über 20 einem Wärmetauscher 21 zu geführt, wo es merklich gekühlt wird. Es gelangt über 22 zu einem weiteren Schüttschichtfilter 23, dessen Filterbett von feinkörnigem Braunkohlenkoks gebildet ist. Das Koksgranulat dient zur Adsorption von gasförmigen Kohlenwasserstoffen, die sich noch im ansonsten weitgehend gereinigten Rauchgas befinden. Das gereinigte Gas tritt bei 24 aus und gelangt in den Kamin.

Das Koksgranulat befindet sich in einem Silo 25 oberhalb des Schüttschichtfilters 23 und gelangt mittels Schwerkraft in gesteuerter Weise in das Schüttschichtfilter 23. Verbrauch tes Koksgranulat wird über 26 nach unten entlassen. Es wird z. B. in die Brennzone 13 des Tunnelofens 10 eingetragen (siehe Pfeil 27). Zusätzlich oder alternativ kann es der aufbereiteten Tonmasse zugesetzt werden, um einen Porosie rungseffekt zu bewirken (siehe Pfeil 28). Dabei ist das Koksgranulat bereits im Filter so feinkörnig, daß es ohne weitere Bearbeitung dem Ton zugemischt werden kann. Anderen falls muß es zuvor auf ausreichende Korngröße klein gemahlen werden.

Beispiel für einen vorteilhaft anwendbaren Braunkohlenkoks:

Korngröße:
4 bis 8 m
spez. Oberfläche:	ca. 250 m²/g
Heizwert:	29 700 kJ/kg
Aschegehalt in Gew.-%:	8-9,0
Wassergehalt in Gew.-%	ca. 1,0
Flüchtige Bestandteile in Gew.-%:	ca. 3,5

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Kohlenwasserstof fen aus Rauchgasen, insbesondere beim Brennen von Tonwa ren, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas durch ein wanderndes Filterbett aus feinkörnigem Braunkohlenkoks geleitet wird, und daß das verbrauchte Koksgranulat ent weder in die Brennzone eines Tunnelofens für das Brennen von Tongut geleitet oder der aufbereiteten Tonmasse zuge setzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas vor dem Koksfilterbett durch einen Wärmetauscher geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas vor dem Wärmetauscher durch einen Absorber für Halogene, Schwefeltrioxid oder andere Schadstoffe gelei tet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber ein Schüttschichtfilter ist mit Kalksteinsplit als Filtermaterial, das durch Schälen oder dergleichen regeneriert wird.