DE3641205C2

DE3641205C2 -

Info

Publication number: DE3641205C2
Application number: DE19863641205
Authority: DE
Inventors: Hermann 8267 Neumarkt-St Veit De Weichs
Original assignee: Fhw-Brenntechnik 84494 Neumarkt-Sankt Veit De GmbH
Current assignee: Fhw-Brenntechnik 84494 Neumarkt-Sankt Veit De GmbH
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1993-09-02
Also published as: ATA312187A; CH673408A5; AT394318B; DE3641205A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung umweltschädlicher Abgase, insbesondere von Rauchgasen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Aus der vorveröffentlichten EP 01 41 802 A ist eine derartige Vorrichtung zur Reinigung umweltschädlicher Abgase bekannt. Die Reinigung der Abgase von Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen soll dabei ohne nennenswerte Abkühlung auf hohem Temperaturniveau erfolgen. Die heißen Gase werden nach einem Entstauben durch eine Schüttung von Körpern ungefähr einheitlicher Größe aus hitzebeständigem und verschleißfestem Material in einem aufrechtstehenden Gegenstrom-Schüttschichtfilter geführt. Diese Körper können aus feuerfesten Materialien, einschließlich Metallen, bestehen. Sie sind mit einer Beschichtung u. a. aus Calziumhydroxyd versehen. Diese Beschichtung entzieht den zu reinigenden Gasen Schadstoffe, wie z. B. Schwefel. Das aus dem Filter ausgetragene Filtermaterial wird einer Regeneriereinrichtung zugeführt. Diese enthält eine mechanische Reinigungsvorrichtung und eine Beschichtungsvorrichtung. Die Beschichtungsvorrichtung ist mit dem Filtereingang verbunden, so daß das regenerierte Filtermaterial in das Filter zurückgeführt wird.

Nachteilig ist, daß das bei dieser bekannten Vorrichtung verwendete Filtermaterial teuer ist, das Aufbringen der Beschichtung aus Calziumhydroxyd in trockenem Zustand erfolgt. Dies ist umständlich auszuführen und verleiht der Beschichtung im Gegenstrom-Schüttschichtfilter nicht die optimale Affinität zu den Verunreinigungen, wie z. B. Schwefel, in dem Abgas.

Aus der DE-OS 32 32 080 ist ein Verfahren zur trockenen Entfernung von Schwefeldioxyd und anderen Schadstoffen aus Rauchgasen von Kesselfeuerungen bekannt. Dem Brennstoff- und/oder den Rauchgasen wird ein feinkörniges Absorptionsmittel beigegeben, welches mit dem Schadstoff reagiert. Danach werden feinkörnige Feststoffe aus den Rauchgasen mit Hilfe eines Feststoffabscheiders abgeschieden. Die abgeschiedenen Feststoffe werden nach mechanischer Aufbereitung ganz oder teilweise dem Brennstoff- und/oder den Rauchgasen wieder beigegeben und wirken ihrerseits als Absorptionsmittel. Als feinkörniges Absorptionsmittel findet insbesondere Calziumhydroxyd oder Calziumcarbonat Verwendung. Die äußere Schicht des feinkörnigen Absorptionsmittels reagiert mit den Schadstoffen des Rauchgases. Die Oberflächenschicht bildet mit dem Schwefeldioxyd des Rauchgases CaSO₄. Nachteilig ist hierbei, daß bei Verwendung einer mechanischen Reinigungsvorrichtung meist unnötig viel des als Absorptionsmittel verwendeten Calziumcarbonats abgetragen und verlorengeht.

Die DE-OS 34 43 832 beschreibt bereits eine Filteranlage für umweltschädliche Abgase, insbesondere von Rauchgasen, mit einem Schüttschichtfilter, für welches ein körniges Filtermaterial verwendet wird. Für bestimmte Filterzwecke kann die Schüttschicht hierbei aus unterschiedlichen Filtermaterialien schichtweise gebildet werden. So kann z. B. die dem Tragrost des Schüttschichtfilters zugekehrte Schicht aus Calziumcarbonat CaCO₃-Granulat gebildet sein, wogegen die obere Schicht aus Aktivkohle gebildet ist. Die Filteranlage sieht auch bereits vor, daß das ausgetragene Filtermaterial zum Teil von einer Regeneriereinrichtung wieder zum Schüttschichtfilter zurückgeführt wird. Das bekannte körnige Filtermaterial und die Filteranlage erfüllt nicht immer den Reinigungsgrad für Schwefeldioxyd SO₂ nach den gültigen Vorschriften.

Aus der DE-OS 27 05 497 ist es bereits bekannt, als Filtermaterial poröse Perlitte zu verwenden, die mit Zitronensäure getränkt werden und mit Kalkhydrat ummantelt sind. Solches Filtermaterial dient in Kontaktstrecken oder Schüttbettausführungen zur SO₂-Chemiesorption. Nachteilig ist, daß Perlitte als Filtermaterial unnötig teuer sind. Außerdem erlaubt die Vielzahl von Poren eines Perlittkorns keine vollständige Reinigung und Regenerierung des Filtermaterials, insbesondere nicht auf einfachste Weise unter Verwendung von mechanischen Reinigungsmitteln. Schließlich bilden sich infolge Verwendung von Carbonsäure, insbesondere Zitronensäure, schwefelsäurehaltige Kontaktprodukte, die nach geltenden Vorschriften nicht mehr als Normalmüll entsorgt werden können.

Aus der DE-OS 27 05 229 ist es schließlich bekannt, schwere kugelförmige Kontaktelemente mit einem Behandlungsmittel in Form von gelöschtem Kalk oder Kalksteinpulver zu versehen, die in gleichförmiger freier Fallbewegung einem zu reinigenden Gasstrom in turm-, säulen- oder kaminförmigen Kontaktvorrichtungen ausgesetzt werden. Nachteilig ist hierbei, daß als Kontaktelement unnötig teure, schwere Kugeln, Hohlkugeln oder dgl. verwendet werden. Das Aufbringen der Behandlungsmittel auf der Außenfläche dieser Kontaktelemente erfolgt in flüssiger oder breiförmiger Form. Hierdurch entsteht ein nasses, zumindest stark feuchtes Filtermaterial, welches zur Verwendung in Schüttschichtfiltern nicht geeignet ist, weil es in liegender Lage zur Brückenbildung neigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung zur Reinigung umweltschädlicher Abgase, insbesondere von Rauchgasen so zu verbessern, daß eine große Filterfläche dem Abgas zur Verfügung steht, ohne daß die Gefahr des Zusammenbackens des Filtermaterials unter Einwirkung von Feuchtigkeit entsteht, das verwendete Filtermaterial verbilligt wird, ein geringstmöglicher Abfall bei mechanischer Reinigung des Filtermaterials entsteht und die Aufnahme einer Beschichtungsschicht am Filtermaterial vereinfacht und die Affinität des Beschichtungsmaterials zur Verunreinigung des Abgases erhöht wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Das nach der Erfindung verwendete Schüttschichtfilter bietet dem zu reinigenden Abgas eine größtmögliche Fläche, ohne daß unter Feuchtigkeit die Gefahr eines Zusammenbackens und Brückenbildung des Filtermaterials auftritt. Dadurch, daß das Filtermaterial aus körnigem Kalkstein erstellt wird, ist es preiswert. Darüber hinaus erlaubt der Kalkstein eine gute Bindung des die Außenschicht bildenden Calziumhydroxyds, wenn der Kalkstein angefeuchtet wird. Zudem ergibt die feuchte Außenschicht aus Calziumhydroxyd eine erhöhte Affinität, insbesondere zum Schwefelanteil, im Abgas. Dadurch, daß das Calziumhydroxyd staubförmig aufgebracht wird, ist der Aufbringvorgang weiter vereinfacht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Fließschema der Vorrichtung nach der Erfindung.

Die verunreinigten, trockenen Abgase, z. B. aus einer Brenn kammer 1 einer Ziegelei oder aber einer Kesselanlage eines Heizkraftwerkes strömen über die Leitung 2, ggf. unter Einschaltung eines Ventilators 3 einem an sich bekannten Schüttschichtfilter 4 zu. Das Rohgas strömt von unten her einer Rohgaskammer 5 zu. Diese setzt sich nach aufwärts in einen Doppelschieberost 6 fort. Oberhalb diesem ist die Schüttschicht 7 in vorbestimmter Stärke gelagert. Über den Aufgabeschacht 8 wird Filtermaterial zugeführt. Die Ver teilvorrichtung 9 verteilt das neuzugeführte Filtermaterial an der Oberseite der Schüttschicht 7 gleichmäßig. Das von unten her durchströmte Filtermaterial wird an der Unter seite, wo es in größerem Umfang verunreinigt ist, stetig oder intermittierend nach abwärts durch Betätigen des Dop pelschieberostes 6 abgefördert. Es fällt auf einen Endlos- Abförderer 10, der das verunreinigte abzufördernde Filterma terial über die Leitung 11 austrägt. Die Bewegung des Fil termaterials in der Schüttschicht 7 erfolgt dabei in Gegen richtung zum Abgas. Das Reingas sammelt sich oberhalb der Schüttschicht 7 im Reingasraum 12. Aus diesem wird es über die Leitung 13, gegebenenfalls durch einen zwischengeschal teten Ventilator 14 über den Schornstein 15 abgeblasen. Dem Schüttschichtfilter 4 ist eine absperrbare By-Pass-Lei tung zugeordnet.

Das in der Schüttschicht 7 verwendete Filtermaterial besitzt eine gekörnte Form. Vorzugsweise beträgt die Korngröße 2 bis 10 mm.

Zur erhöhten Beseitigung von Schwefeldioxyd SO₂ verwendet man als Kornkern Kalksteinsplitt CaCO₃. Dieser wird mit einer dünnen Außenschicht aus Cal ziumhydroxyd Ca(OH)₂ versehen.

Das aus dem Schüttschichtfilter 4 ausgetra gene verunreinigte gekörnte Filtermaterial wird mit der schwefel bindenden Außenschicht regeneriert und im Kreislauf in den Aufgabeschacht 8 des Schüttschichtfilters 4 zurückgeführt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird das verunreinigte Filtermaterial einer Reinigungsvorrichtung 16 zugeführt. Diese Reinigungsvorrichtung besitzt eine Schälvorrichtung 17, vorzugsweise gebildet von einer sich drehenden, liegen den Trommel, der das zu reinigende Filtermaterial zugeführt wird. Die Trommel enthält z.B. Schälkörper aus Stahl oder dgl.

Die Trommel besitzt gelochte Bereiche, über die abgeschältes Material und eine bestimmte Größe unterschreitendes Kornma terial ausgetragen wird.

Luft wird über den Eintritt 18 in die Reinigungsvorrichtung 16 in der angegebenen Pfeilrichtung und im Gegenstrom zur Bewegung des Filtermaterials eingeleitet und über die Lei tung 19 gegebenenfalls durch einen nichtdargestellten Venti lator abgesaugt. Die staubförmigen Anteile werden in einem Gewebefilter 20 abgeschieden, so daß nur gereinigte Luft ins Freie abströmt. Der abgeschiedene Staub wird über eine Zel lenradschleuse 21 in eine Absetzmulde 22 abgeführt. Diese kann in eine Deponie entsorgt werden.

Das aus der Reinigungsvorrichtung 16 austretende gereinigte Filtermaterial wird vorzugsweise mit Wasser H₂O benetzt und einer Beschichtungsvorrichtung 23 zugeführt. In dieser be findet sich eine liegende rotierende Trommel. Aus einem Vor ratsbehälter 24 wird über eine Dosiervorrichtung 25 staub förmiges Calziumhydroxyd Ca(OH)₂ der Beschichtungsvorrich tung 16 zugeführt. Dieses Calziumhydroxyd Ca(OH)₂ lagert sich schichtförmig auf den gereinigten Filterkörnern ab. Das so aufbereitete, regenerierte Filtermaterial wird über die Leitung 26 zu dem Aufgabeschacht 8 des Schüttschichtfilters 4 zurückgeleitet.

Aus einem Vorratsbehälter 30 kann Filtermaterial durch eine Dosiervorrichtung 31 über die Leitung 32 dem Regenerations kreislauf zugeführt werden, so daß Verluste an Filtermate rial ausgeglichen werden können.

Der Ablauf der Vorgänge in dieser gesamten Reinigungsanlage wird durch eine nichtdargestellte Steuervorrichtung vorzugs weise selbsttätig gesteuert.

Die Schichtstärke ist dem jeweiligen Reinigungszweck anzu passen. Es könnte auch sein, daß Teilbereiche des Kerns freibleiben.

Das Aufbringen der Schicht von Calziumhydroxyd Ca(OH)₂ kann durch Aufsprühen erfolgen.

Es ist auch vorteilhaft die Außenschicht mit dem Kern über ein Haftmittel stärker haftend zu verbinden.

Zugleich kann die Calziumhydroxydaußenschicht durch Zusatz eines Bindemittels staubfrei gemacht werden.

Es könnten auch zwei oder mehrere parallel arbeitende Beschichtungsvorrichtungen 23 verwendet werden. Vorbestimmte Anteile der zugeführten, gereinigten Filterkornmenge könnten dann mit unterschiedlichem Beschichtungsmaterial versehen werden. Das aus beiden Beschichtungsvorrichtungen 23 aus tretende Material würde zusammengeführt eine Filtermaterial mischung ergeben.

Claims

Vorrichtung zur Reinigung umweltschädlicher Abgase, insbesondere von Rauchgasen,
mit einem Gegenstrom-Schüttschichtfilter,
einem Filtermaterial für das Gegenstrom-Schüttschichtfilter, bestehend aus Trägerkernen, deren Oberfläche mit staubförmigen Ca(OH)₂ beschichtet ist,
einer Regeneriereinrichtung für das aus dem Gegenstrom-Schüttschichtfilter ausgetragene Filtermaterial, die eine mit dem Ausgang des Schüttschichtfilters verbundene mechanische Reinigungsvorrichtung für das Filtermaterial umfaßt und
einer Beschichtungsvorrichtung, die an die Reinigungsvorrichtung angeschlossen ist und deren Ausgang mit dem Eingang des Gegenstrom-Schüttschichtfilters verbunden ist,
wobei
für die Trägerkerne des Filtermaterials körniges CaCO₃ verwendet wird und
zwischen der Reinigungsvorrichtung (16) und der Beschichtungsvorrichtung (23) eine Befeuchtungsvorrichtung für das gereinigte körnige CaCO₃ vorgesehen ist.