EP1233235A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen von Industrieanlagen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen von Industrieanlagen Download PDF

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EP1233235A2
EP1233235A2 EP02003515A EP02003515A EP1233235A2 EP 1233235 A2 EP1233235 A2 EP 1233235A2 EP 02003515 A EP02003515 A EP 02003515A EP 02003515 A EP02003515 A EP 02003515A EP 1233235 A2 EP1233235 A2 EP 1233235A2
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EP
European Patent Office
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magnesium
fuel
burner
solution
combustion
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EP02003515A
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Inventor
Martin Dr. Müller
Karlheinz Huber
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Emissions Reduzierungs Concepte GmbH
Original Assignee
Emissions Reduzierungs Concepte GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/08—Preparation of fuel
    • F23K5/10—Mixing with other fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/08—Preparation of fuel
    • F23K5/10—Mixing with other fluids
    • F23K5/12—Preparing emulsions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2300/00—Pretreatment and supply of liquid fuel
    • F23K2300/20—Supply line arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the acidic pollutant emissions, especially the Sulfur trioxide emission, from industrial plants with at least one burner for burning liquid fossil fuels.
  • the Invention of flue gas neutralization in the Heavy oil combustion is particularly advantageous.
  • Flue gas neutralization in the combustion of fossil fuels has been carried out for a long time in order to reduce the SO 3 content in the flue gas.
  • Minimizing the SO 3 content significantly reduces the tendency to contamination and corrosion in the high and low temperature range of the boiler.
  • soot flake emissions are avoided and the free and clean surfaces of the boiler enable more effective heat transfer.
  • EP 0 426 978 A1 discloses a process in which a reducing agent containing urea and releasing ammonia is added to the flue gases to reduce the nitrogen oxide content. From DE 44 17 874 C2 it is known to inject an aqueous solution of a magnesium compound together with a NO x reducing agent into the combustion chamber. This is intended to prevent the formation of ammonium bisulfates.
  • the invention is based on the object of a method and a device of the type described above train that on the one hand the handling of the additives can be facilitated. To the others are said to have an improved response with regard to the Utilization of the introduced active ingredient can be achieved.
  • the object is achieved according to the invention in that before combustion with an emulsion of the fuel a solution of a magnesium-containing active substance or a magnesium compound and the burner is fed.
  • This emulsion with the fuel can for example with an aqueous solution water-soluble magnesium-containing active ingredient or one Magnesium compound are formed.
  • the active ingredient namely the magnesium compound, in of its own liquid phase finely divided.
  • the Emulsion is finely atomized in the fuel nozzle the consequence that almost the entire brought magnesium-containing compound are reacted can. There is no reaction with the fuel ash.
  • this solution of a magnesium-containing Active ingredient or a magnesium compound Combustion gases are supplied in the form of an aerosol.
  • the solution can also be an aqueous solution be water-soluble magnesium compound.
  • the aerosol is preferably generated with compressed air, which the Solution to be introduced is fed before atomization.
  • the magnesium-containing active ingredient or the magnesium compound is in its own liquid phase.
  • a fine distribution of the liquid phase is effected, so that almost all of the magnesium-containing compound introduced can react, for example, to MgSO 4 .
  • the aerosol is used in several Place along the circumference of the combustion tube, the Flue gas pipe or the train to form a at least approximate over the cross section complete shield of the aerosol the combustion gases is fed.
  • This has the advantage that the entire Flue gas cross section is reached by the active ingredient.
  • the Non-neutralized flue gases can therefore slip prevented or at least significantly reduced.
  • the magnesium-containing active ingredient or Magnesium compound can be an organic or a salt be or contain an inorganic acid. Also can be provided that the magnesium-containing Active ingredient or the magnesium compound magnesium nitrate or / and contains magnesium acetate.
  • the added solution also contain emulsifiers. The fine distribution when atomizing the emulsion in the The burning nozzle and a clean flame pattern remain receive.
  • the Dosing devices each include a control valve.
  • Control valves can be regulated and controlled in a simple manner be checked so that each burner accordingly the amount required for its individual consumption can be supplied to the solution.
  • Fig. 1 is a system for fuel supply of an additive to reduce the acid Pollutant emissions from industrial plants shown. It is a first reservoir 1 with a concentrate of magnesium-containing active ingredient or the magnesium compound available. This magnesium-containing active ingredient can for example a 20 to 60% magnesium acetate or Magnesium nitrate solution. A dilution with water from 1: 2 to 1:50 and in particular from 1: 5 to 1:15 considered appropriate. It is a second Reservoir 2 provided in which the carrier water for Formation of an aqueous solution in the desired Final concentration of the solution to be supplied is included.
  • this second reservoir 2 can a central water supply will be replaced.
  • the desired amount of concentrate from the Storage container 1 and the desired amount of Carrier water from the reservoir 2 are over Measuring devices 3 and pumps 4 a default container 5 fed.
  • this default container 5 is accordingly Solution available in the desired concentration is fed to the burners.
  • the default container 5 stands in conjunction with a main distribution 6, which in turn is connected to a plurality of sub-distributions 7.
  • Each sub-distribution 7 is with one or more Feeders 8 connected to the Fuel line 9 of a burner, not shown lead.
  • the arrangement is such that the feed device 8 in the flow direction of the Fuel in front of the fuel nozzle and behind the Fuel return flows into the fuel line 9.
  • the feed device 8 further comprises a control valve 10, through which the desired amount of the aqueous solution Fuel is supplied to form an emulsion.
  • the additive supply on the flue gas side is one Industrial plant with a variety of supplies Incinerators shown. From the principle This additive feed corresponds to the structure fuel-side additive feed, and they are the same or equivalent components with the same reference numerals Mistake.
  • a Subdistribution 7 has a plurality of nozzles 11 connected through which the additive in the Combustion gases arrives.
  • the nozzles can Combustion pipe and / or in the flue gas duct and / or in Boiler train of the incinerator be present. It can be provided, for example, that everyone Sub-distribution 7 the number of nozzles 11 is assigned, which are arranged in a combustion tube. It is but also possible that a sub-distribution 7 nozzles in several combustion pipes supplied with the additive.
  • the additive is used in the combustion gases Combustion tube supplied in the form of an aerosol.
  • the compressed air can the additive with a pressure of 3.0 to 10.0 and in particular 5.0 to 7.0 bar can be supplied. Thereby is achieved that the aerosol far into the Combustion pipe can be injected into it.
  • Fig. 3 is a possible arrangement of the nozzles Delivery of the aerosol shown in the combustion tube.
  • the Nozzles 11 are substantially uniform along that Distributed circumference and in the middle of the combustion tube directed. Basically, every other orientation is also the nozzles are useful, as long as one is essentially complete shielding of the cross section with the aerosol is achieved. Overall, it can be effective Neutralize the combustion gases.
  • Fig. 1 shows the fuel supply of a Additive.
  • 2 and 3 show the flue gas side Addition of an additive.
  • Both additives have the same active ingredient, namely a magnesium-containing one Compound, which preferably as an aqueous solution Fuel or the combustion gases is fed.
  • a magnesium-containing one Compound which preferably as an aqueous solution Fuel or the combustion gases is fed.
  • an addition of, for example, 5-500 mg of MgO per 1 kg Fuel The amount fed in both Process will vary according to specific properties of the fuel and the sulfur trioxide content in the exhaust gas sized.
  • both methods can be used in combination. This can be done, for example be provided that a 6 behind the main distribution Sub-distribution 7 for supplying aerosol nozzles 11 is provided, while another sub-distribution 7 the Feeding devices for the fuel side Dosages 10 supplied. Even if the respective Feeders or nozzles with one different pressure can work through a corresponding number and arrangement of Throttle valves or additional pumps be generated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxidemission, von Industrieanlagen mit wenigstens einem Brenner zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Rauchgasneutralisation bei der Schwerölverbrennung. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß vor der Verbrennung eine Emulsion des Brennstoffs mit einer Lösung eines magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder einer Magnesiumverbindung gebildet und dem Brenner zugeführt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxidemission, von Industrieanlagen mit wenigstens einem Brenner zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Rauchgasneutralisation bei der Schwerölverbrennung.
Die Rauchgasneutralisation bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wird seit langem durchgeführt, um den Gehalt an SO3 im Rauchgas zu reduzieren. Eine Minimierung des SO3-Gehalts verringert die Verschmutzungsneigung und die Korrosion im Hoch- und Tieftemperaturbereich des Kessels erheblich. Zudem werden Rußflockenemissionen vermieden, und die freibleibenden und sauberen Oberflächen des Kessels ermöglichen ein effektiveren Wärmeübergang.
Es ist bekannt, ein neutralisierendes Additiv in Form von Magnesiumoxidpulver dem Brennstoff zuzufügen. Dabei hängt die Reaktivität des Magnesiumoxids im wesentlichen von der Korngröße des zugeführten Pulvers ab. Der SO3-Reduktion sind bei diesem Verfahren jedoch Grenzen gesetzt. Diese liegen bei einem Wert von etwas 30%.
Aus der EP 0 426 978 A1 ist es bekannt, magnesiumhaltige Wirkstoffe in Form einer mit dem flüssigen Brennstoff mischbaren Lösung diesem zuzugeben. Auch ist es bekannt, dem Brennstoff metallische Seifen zuzuführen. Durch diese Maßnahmen läßt sich die SO3-Reduktion deutlich erhöhen und liegt bei etwa 60%.
Es ist weiterhin grundsätzlich bekannt, die Reduzierung der Schadstoffemission nicht nur durch Additive, die dem flüssigen Brennstoff zugegeben werden, sondern auch durch solche Additive zu bewirken, die dem Rauchgas zugeführt werden. In der bereits erwähnten EP 0 426 978 A1 wird ein Verfahren offenbart, bei welchem ein harnstoffhaltiges und ammoniakfreigebendes Reduktionsmittel den Rauchgasen zur Reduzierung des Stickoxidgehalts zugeführt wird. Aus der DE 44 17 874 C2 ist bekannt, eine wässrige Lösung einer Magnesiumverbindung gemeinsam mit einem NOx-Reduktionsmittel in den Feuerungsraum einzudüsen. Hierdurch soll die Bildung von Ammoniumhydrogensulfaten verhindert werden.
Die Verwendung von öllöslichen Additiven hat zum einen den Nachteil, daß es sich hierbei zumeist um brennbare Flüssigkeiten handelt. Zum anderen besteht ein Nachteil darin, daß diese Additive teilweise giftige Substanzen darstellen. Insbesondere besteht jedoch ein Nachteil darin, daß nicht die gesamte eingebrachte magnesiumhaltige Verbindung zur Reaktion gebracht werden kann, da ein Teil des Magnesiums mit der Brennstoffasche zu Mischoxiden reagiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß zum einen die Handhabung der eingesetzten Additive erleichtert werden kann. Zum anderen soll eine verbesserte Reaktion mit Blick auf die Ausnutzung des eingebrachten Wirkstoffs erreicht werden.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß vor der Verbrennung eine Emulsion des Brennstoffs mit einer Lösung eines magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder einer Magnesiumverbindung gebildet und dem Brenner zugeführt wird. Diese Emulsion mit dem Brennstoff kann beispielsweise mit einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen magnesiumhaltigen Wirkstoffes oder einer Magnesiumverbindung gebildet werden. Durch diese Maßnahme liegt der Wirkstoff, nämlich die Magnesiumverbindung, in einer eigenen flüssigen Phase fein verteilt vor. Die Emulsion wird in der Brennstoffdüse fein zerstäubt mit der Folge, daß nahezu die gesamte eingebrachte magnesiumhaltige Verbindung zur Reaktion gebracht werden kann. Eine Reaktion mit der Brennstoffasche unterbleibt.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung einer solchen Lösung und insbesondere einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen magnesiumhaltigen Wirkstoffs ist darin zu sehen, daß diese nicht brennbar sind. Es besteht daher die Möglichkeit, die Lösung, die dem Brennstoff zugeführt. wird, über relativ große Strecken innerhalb der Industrieanlage zu fördern. Auch sind diese Lösungen zumeist nicht toxisch, so daß bei einem eventuell auftretenden Leck Umweltprobleme nicht zu befürchten sind.
Es ist zweckmäßig, wenn die Lösung dem Brennstoff mit Überdruck zugeführt wird. Dadurch wird die Bildung der Emulsion im Brennstoff unterstützt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß diese Lösung eines magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder einer Magnesiumverbindung den Verbrennungsgasen in Form eines Aerosols zugeführt wird. Die Lösung kann auch hier eine wässrige Lösung einer wasserlöslichen Magnesiumverbindung sein. Das Aerosol wird vorzugsweise mit Druckluft erzeugt, die der einzubringenden Lösung vorder Verdüsung zugeführt wird.
Auch bei einem Aerosol liegt der magnesiumhaltige Wirkstoff oder die Magnesiumverbindung in einer eigenen flüssigen Phase vor. Auch hier wird eine feine Verteilung der flüssigen Phase bewirkt, so daß nahezu die gesamte eingebrachte magnesiumhaltige Verbindung beispielsweise zu MgSO4 reagieren kann.
Es ist hierbei günstig, wenn das Aerosol an mehreren Stellen entlang dem Umfang des Verbrennungsrohrs, des Rauchgasrohrs oder des Kesselzuges unter Bildung eines über den Querschnitt zumindest näherungsweisen vollständigen Schirms des Aerosols den Verbrennungsgasen zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, daß der gesamte Rauchgasquerschnitt von dem Wirkstoff erreicht wird. Der Schlupf von nicht neutralisierten Rauchgasen kann somit verhindert oder zumindest deutlich verringert werden.
Der magnesiumhaltige Wirkstoff beziehungsweise die Magnesiumverbindung kann ein Salz einer organischen oder einer anorganischen Säure sein oder diese enthalten. Auch kann vorgesehen werden, daß der magnesiumhaltige Wirkstoff oder die Magnesiumverbindung Magnesiumnitrat oder/und Magnesiumacetat enthält.
Aufgrund der bevorzugten Verwendung einer wässrigen Lösung einer wasserlöslichen Magnesiumverbindung kann dieses zudosierte Additiv ohne weiteres über größere Strecken innerhalb der Industrieanlagen transportiert werden. Hier wird der Vorteil der Erfindung besonders deutlich. Es kann vorgesehen werden, daß bei Industrieanlagen, die eine Vielzahl von Brennern zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen aufweisen, jedem Brenner eine Dosiereinrichtung und eine Zuführeinrichtung zugeordnet ist, die in die Brennstoffleitung mündet und aus einem zentralen Vorgabebehälter den flüssigen Brennstoff diese Lösung einer Magnesiumverbindung unter Bildung einer Emulsion mit dem Brennstoff zuführt. Die Verwendung eines zentralen Vorgabebehälters hat den Vorteil, daß die Handhabung und der Gebrauch sowie das Nachfüllen der Lösung durch das Bedienungspersonal wesentlich erleichtert werden kann. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß der zentrale Vorgabegehälter stets ausreichend mit der betreffenden Lösung gefüllt ist.
Es ist zweckmäßig, wenn die Zuführeinrichtung in Strömungsrichtung des Brennstoffs hinter der Brennstoffrückführung eines jeden Brenners in die Brennstoffleitung mündet. Dies hat den Vorteil, daß eine unerwünschte Aufkonzentrierung der Lösung im Brennstoff vermieden wird.
Weiterhin kann vorgesehen werden, daß die Zuführeinrichtung in Strömungsrichtung des Brennstoffs kurz vor der Brennerdüse in die Brennstoffleitung mündet. Hierdurch kann vermieden werden, daß sich die in Emulsion vorliegenden flüssige Phase des Wirkstoffs wieder zu größeren flüssigen Tropfen verbindet. Grundsätzlich kann die zugegebene Lösung auch Emulgatoren enthalten. Die feine Verteilung bei der Zerstäubung der Emulsion in der Brenndüse sowie ein sauberes Flammbild bleiben somit erhalten.
Es ist zweckmäßig, wenn die Lösung unter Druck den einzelnen Brennern zugeführt wird, wobei die Dosiereinrichtungen jeweils ein Stellventil umfassen.
Auch hierdurch wird die Handhabung wesentlich erleichtert, da lediglich eine Pumpe vorhanden zu sein braucht, die den erforderlichen Zuführdruck erzeugt. Stellventile können in einfacher Weise geregelt und kontrolliert werden, so daß jedem Brenner entsprechend seinem individuellen Verbrauch die erforderliche Menge der Lösung zugeführt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
das Schema einer zentralen Additivzuführung bei einer Industrieanlage mit mehreren Brennern.
Fig. 2
das Schema einer Additivzuführung bei einer Industrieanlage mit mehreren Verbrennungsrohren, in die das Additiv zugeführt wird, und
Fig. 3
einen Querschnitt eines Verbrennungsrohrs mit einer Vielzahl von Düsen zur Einbringung des Aerosols.
In Fig. 1 ist ein System zur brennstoffseitigen Zuführung eines Additivs zur Verringerung der sauren Schadstoffemission von Industrieanlagen gezeigt. Es ist ein erster Vorratsbehälter 1 mit einem Konzentrat des magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder der Magnesiumverbindung vorhanden. Dieser magnesiumhaltige Wirkstoff kann beispielsweise eine 20 bis 60%-ige Magnesiumacetat- oder Magnesiumnitratlösung sein. Eine Verdünnung mit Wasser von 1:2 bis 1:50 und insbesondere von 1:5 bis 1:15 wird als zweckmäßig erachtet. Es ist ein zweiter Vorratsbehälter 2 vorgesehen, in dem das Trägerwasser zur Bildung einer wässrigen Lösung in der gewünschten Endkonzentration der zuzuführenden Lösung enthalten ist.
Grundsätzlich kann dieser zweite Vorratsbehälter 2 durch eine zentrale Wasserversorgung ersetzt werden.
Die gewünschte Menge des Konzentrats aus dem Vorratsbehälter 1 und die gewünschte Menge des Trägerwassers aus dem Vorratsbehälter 2 werden über Meßeinrichtungen 3 und Pumpen 4 einem Vorgabebehälter 5 zugeführt. In diesem Vorgabebehälter 5 ist demnach die Lösung in der gewünschten Konzentration vorhanden, die den Brennern zugeführt wird. Der Vorgabebehälter 5 steht in Verbindung mit einer Hauptverteilung 6, die ihrerseits mit einer Vielzahl von Unterverteilungen 7 verbunden ist. Jede Unterverteilung 7 ist mit einer oder mehreren Zuführeinrichtungen 8 verbunden, die in die Brennstoffleitung 9 eines nicht dargestellten Brenners münden. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die Zuführeinrichtung 8 in Strömungsrichtung des Brennstoffes vor der Brennstoffdüse und hinter der Brennstoffrückführung in die Brennstoffleitung 9 mündet. Die Zuführeinrichtung 8 umfaßt ferner ein Stellventil 10, durch das die gewünschte Menge der wässrigen Lösung dem Brennstoff unter Bildung einer Emulsion zugeführt wird.
Da aufgrund der Verwendung einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder einer wasserlöslichen Magnesiumverbindung der Transport innerhalb der Industrieanlage über längere Strecken ohne Probleme möglich ist, ist die Dosierung der jeweiligen Menge in der gewünschten Konzentration durch eine einfache Ventilsteuerung vor jedem Brenner möglich. Es ist insbesondere nicht erforderlich, für jeden Brenner eine eigene Additivzubereitungseinrichtung mit separater Pumpe und separater Dosiereinrichtung vorzusehen. Vielmehr kann die dem Brennstoff zugeführte Lösung zentral erzeugt und gemischt werden und anschließend über eine entsprechende Verteileinrichtung 6, 7 und einer entsprechende Zuführeinrichtungen mit Dosiereinrichtungen 8, 10 dem Brennstoff zugeführt werden. Hierdurch wird die Kontrolle des zugeführten Additivs und der Betrieb der gesamten Industrieanlage unter Einsatz eines neutralisierenden Additivs wesentlich vereinfacht.
In Fig. 2 ist die rauchgasseitige Additivversorgung einer Industrieanlage mit einer Vielzahl von zu versorgenden Verbrennungseinrichtungen gezeigt. Vom prinzipiellen Aufbau entspricht diese Additivzuführung der brennstoffseitigen Additivzuführung, und es sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Aus dem Vorgabebehälter 5 gelangt das fertig gemischte Additiv in eine Hauptverteilung 6, die mit einer Vielzahl von Unterverteilungen 7 in Verbindung steht. Eine Unterverteilung 7 ist mit einer Vielzahl von Düsen 11 verbunden, durch welche das Additiv in die Verbrennungsgase gelangt. Die Düsen können im Verbrennungsrohr und/oder im Rauchgaskanal und/oder im Kesselzug der Verbrennungseinrichtung vorhanden sein. Es kann beispielsweise vorgesehen werden, daß jeder Unterverteilung 7 die Anzahl von Düsen 11 zugeordnet ist, die in einem Verbrennungsrohr angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, daß eine Unterverteilung 7 Düsen in mehreren Verbrennungsrohren mit dem Additiv versorgt.
Das Additiv wird den Verbrennungsgasen im Verbrennungsrohr in Form eines Aerosols zugeführt. Dazu sind die Düsen 11 mit einer Druckluftzuführung 12 versehen, um das Aerosol zu erzeugen. Die Druckluft kann dem Additiv mit einem Druck von 3,0 bis 10,0 und insbesondere 5,0 bis 7,0 Bar zugeführt werden. Dadurch wird erreicht, daß das Aerosol weit in das Verbrennungsrohr hinein eingedüst werden kann.
In Fig. 3 ist eine mögliche Anordnung der Düsen zur Zuführung des Aerosols im Verbrennungsrohr gezeigt. Die Düsen 11 sind im wesentlichen gleichförmig entlang dem Umfang verteilt und auf die Mitte des Verbrennungsrohrs gerichtet. Grundsätzlich ist auch jede andere Ausrichtung der Düsen zweckmäßig, so lange eine im wesentlichen vollständige Abschirmung des Querschnitts mit dem Aerosol erreicht wird. Insgesamt läßt sich somit eine effektive Neutralisierung der Verbrennungsgase bewirken.
Die Fig. 1 zeigt die brennstoffseitige Zuführung eines Additivs. Die Fig. 2 und 3 zeigen die rauchgasseitige Zuführung eines Additivs. Beide Additive weisen den gleichen Wirkstoff, nämlich eine magnesiumhaltige Verbindung auf, die vorzugsweise als wässrige Lösung dem Brennstoff beziehungsweise den Verbrennungsgasen zugeführt wird. In Bezug auf die Brennstoffmenge kann eine Zugabe von beispielsweise 5 - 500 mg MgO auf 1 kg Brennstoff erfolgen. Die zugeführte Menge bei beiden Verfahren wird sich nach den spezifischen Eigenschaften des Brennstoffs und des Schwefeltrioxidgehalts im Abgas bemessen. Auch wird durch die Bildung einer Emulsion einerseits und eines Aerosols andererseits erreicht, daß der Wirkstoff in einer eigenen flüssigen Phase vorliegt, was sich günstig auf die Reaktivität des Wirkstoffs und dessen vollständige Umsetzung auswirkt.
Es ist selbstverständlich auch möglich, beide Verfahren kombiniert anzuwenden. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen werden, daß hinter der Hauptverteilung 6 eine Unterverteilung 7 zur Versorgung von Aerosol-Düsen 11 vorgesehen ist, während eine andere Unterverteilung 7 die Zuführeinrichtungen für die brennstoffseitigen Dosierungen 10 versorgt. Auch wenn die jeweiligen Zuführeinrichtungen beziehungsweise Düsen mit einem unterschiedlichen Druck arbeiten, kann dieser durch eine entsprechende Anzahl und eine entsprechende Anordnung von Drosselventilen oder aber auch durch zusätzliche Pumpen erzeugt werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxid-Emission, von Industrieanlagen mit wenigstens einem Brenner zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Verbrennung eine Emulsion des Brennstoffs mit einer Lösung eines magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder einer Magnesiumverbindung gebildet und dem Brenner zugeführt wird.
  2. Verfahren zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxid-Emission, von Industrieanlagen mit wenigstens einem Brenner zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennstoff vor der Verbrennung eine wässrige Lösung eines wasserlöslichen magnesiumhaltigen Wirkstoffs oder einer Magnesiumverbindung zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung dem Brennstoff mit Überdruck zugeführt wird.
  4. Verfahren zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxid-Emission, von Industrieanlagen mit wenigstens einem Brenner zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß den Verbrennungsgasen ein Aerosol einer wässrigen Lösung einer wasserlöslichen Magnesiumverbindung zugeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aerosol an mehreren Stellen entlang dem Umfang des Verbrennungsrohrs unter Bildung eines über den Querschnitt zumindest näherungsweisen vollständigen Schirms des Aerosols den Verbrennungsgasen zugeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der magnesiumhaltige Wirkstoff beziehungsweise die Magnesiumverbindung ein Salz einer organischen oder einer anorganischen Säure ist oder diese enthält.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der magnesiumhaltige Wirkstoff oder die Magnesiumverbindung Magnesiumnitrat und/oder Magnesiumacetat enthält.
  8. Vorrichtung zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxid-Emission, von Industrieanlagen, mit einem oder einer Vielzahl von Brennern zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem und vorzugsweise jedem Brenner eine Dosiereinrichtung (10) und eine Zuführeinrichtung (8) zugeordnet ist, die in die Brennstoffleitung (9) mündet und aus einem zentralen Vorgabebehälter (5) dem flüssigen Brennstoff eine Lösung einer Magnesiumverbindung unter Bildung einer Emulsion mit dem Brennstoff zuführt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung in Strömungsrichtung des Brennstoffs hinter der Brennstoffrückführung eines jeden Brenners in die Brennstoffleitung mündet.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung in Strömungsrichtung des Brennstoffs kurz vor der Brennerdüse in die Brennstoffleitung mündet.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung unter Druck den einzelnen Brennern zugeführt wird, und daß die Dosiereinrichtungen jeweils ein Stellventil (10) umfassen.
  12. Vorrichtung zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen, insbesondere der Schwefeltrioxid-Emission, von Industrieanlagen, mit einem oder einer Vielzahl von Brennern zum Verbrennen von flüssigen fossilen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem und vorzugsweise in jedem Verbrennungsrohr und/oder Rauchgaskanal und/oder Kesselzug wenigstens eine Düse (11) mit Druckluftzuführung (12) angeordnet ist, welche Düsen aus einem zentralen Vorgabebehälter (5) mit einer Lösung einer Magnesiumverbindung versorgt werden und diese mit der Druckluft unter Bildung eines Aerosols in die Verbrennungsgase eindüsen.
EP02003515A 2001-02-19 2002-02-15 Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren der sauren Schadstoffemissionen von Industrieanlagen Withdrawn EP1233235A3 (de)

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GR20010100091A GR1003835B (el) 2001-02-19 2001-02-19 Διαταξη συστηματος πολλαπλης και ρυθμιζομενης εγχυσης σε ολους τους τυπους καυστηρων και ανα καυστηρα με χρηση υδατοδιαλυτων οργανομεταλλικων προσθετων του μαγνησιου για τον ελεγχο και περιο ρισμο των τοξικων οξινων εκπομπων βιομηχανικων εγκαταστασεων

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