DD289474A5

DD289474A5 - METHOD OF DRY DETERIORATION OF FLUORES FROM FLUE GASES AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE PROCESS

Info

Publication number: DD289474A5
Application number: DD89329062A
Authority: DD
Inventors: Karl Remmers
Original assignee: Thyssen Industrie Ag,De
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1991-05-02
Also published as: CS331589A3; IN168820B; CN1039192A; ES2012013A6; BR8906995A; JPH03502547A; AU3733389A; KR900701373A; ZA894118B; WO1989011904A1; DE3818630A1; EP0373210A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur simultanen Trockenabscheidung von festen und gasfoermigen Stoffen aus Rauchgasen bzw. entsprechend schadstoffhaltiger Abgase entwickelnden Anlagen, wie Feuerungskessel, Konverter, Drehoefen oder dergleichen, wobei dem Rauchgasstrom Absorbentien zugesetzt werden, die mit Schadstoffen reagieren und die zusammen mit vom Rauchgasstrom mitgefuehrten Feststoffen in einem Filter abgeschieden werden. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchfuehrung des Verfahrens. Um eine weitgehende Abkuehlung der Rauchgase vor der Trockenabscheidung zu vermeiden, sollen die Absorbentien dem Rauchgasstrom bei Temperaturen oberhalb von 250C zugesetzt werden und bei diesen Temperaturen zusammen mit den Feststoffen in einem Filter aus keramischen Fasern und/oder aus perforierten Metallfolien abgeschieden werden. Das beim Abreinigen der Filter anfallende Material kann zu Gips weiterverarbeitet oder teilweise in den Prozesz zurueckgefuehrt werden. Fig. 2{Verfahren; Trockenabscheidung; Anlage; Rauchgas; Feuerungskessel; Konverter; Drehoefen; Rauchgasstrom; Absorbentien; Filter; keramische Fasern; perforierte Metallfolien; Gips}The invention relates to a method for the simultaneous dry separation of solid and gaseous substances from flue gases or corresponding pollutant exhaust gases developing systems, such as firing, converters, rotary furnaces or the like, wherein the flue gas stream absorbents are added, which react with pollutants and along with carried by the flue gas stream Solids are deposited in a filter. The invention also relates to a system for carrying out the method. In order to avoid extensive cooling of the flue gases before the dry separation, the absorbents should be added to the flue gas stream at temperatures above 250C and deposited at these temperatures together with the solids in a filter made of ceramic fibers and / or perforated metal foils. The material accumulating during the cleaning of the filter can be further processed into gypsum or partially returned to the process. Fig. 2 {method; Dry deposition; Investment; Flue gas; Feuerungskessel; Converter; rotary kilns; Flue gas stream; absorbents; Filter; ceramic fibers; perforated metal foils; Plaster}

Description

Derartige Filterelemente können jedoch nur bis zu Temperaturen von ca. 22O⁰C eingesetzt werden. Deswegen ist es erforderlich, den Rauchgasstrom vor Eintritt in den Filter auf eine entsprechend niedrige Temperatur zu kühlen. Das erfordert aufwenlge Maßnahmen, insbesondere auch dann, wenn die gereinigten Rauchgase anschließend wieder aufgeheizt werden müssen, weil damit z. B. eine Gasturbine betrieben werden soll.However, such filter elements can only be used up to temperatures of about 22O ⁰ C. Therefore, it is necessary to cool the flue gas stream before entering the filter to a correspondingly low temperature. This requires aufwenlge measures, especially if the purified flue gases must then be reheated, because thus z. B. a gas turbine to be operated.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zur Anwendung zu bringen mittels dessen ein ökonomisch ablaufendes technologisches Regime möglich ist.It is the object of the invention to provide a method and a device of the generic type by means of which an economically expiring technological regime is possible.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur simultanen Trockenabscheidung von festen und gasförmigenThe invention has for its object a method for the simultaneous dry separation of solid and gaseous Stoffen aus Rauchgasen bzw. entsprechend schadstoffhaltigen Abgase entwickelnden Anlagen, wie Feuerungskessel,Substances from flue gases or exhaust gas-containing systems which develop such pollutants, such as firing boilers, Konverter, Drehöfen oder dergleichen, wobei dem RaLchgasstrorn Absorbentien zugesetzt werden, die mit SchadstoffenConverters, rotary furnaces or the like, wherein the RaLchgasstrorn be added to absorbents containing pollutants

reagieren und die zusammen mit vom Rauchgasstrom mitgeführten Feststoffen in einem Filter abgeschieden werden und einereact and which are deposited together with the flue gas flow entrained solids in a filter and a

Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem Feuerungskessel, einem Konverter, einem Drehofen oder dergleichen, mitPlant for carrying out the method with a firing boiler, a converter, a rotary kiln or the like, with

einem davon ausgehenden Rauchgas- bzw. Abgaskanal, der eine Einrichtung für die Zugabe von Absorbentien und wenigstensein Filter ausweist zu schaffen, mit dem möglich ist, aus Abgasen, wie Prozeßgasen, insbesondere Rauchgasen, die Schadstoffe,und zwar sowohl die gasförmigen Stoffe als auch die festen Stoffe wie Stäube simultan trocken abzutrennen.a flue gas or exhaust gas channel, which identifies a device for the addition of absorbents and at least one filter, with which is possible, from exhaust gases, such as process gases, in particular flue gases, the pollutants, both the gaseous substances and the dry solid substances such as dusts simultaneously.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Absorbentien dem Rauchgasstrom bei Temperaturen oberhalbThis object is achieved in that the absorbents the flue gas stream at temperatures above

von 25O⁰C zugesetzt werden und bei diesen Temperaturen zusammen mit den Feststoffer, in einem Filter aus keramischenbe added by 25O ⁰ C and at these temperatures along with the solids, in a ceramic filter

Fasern oder aus perforierten Metallfolien abgeschieden werden. Die Abscheidung kann im Temperaturbereich zwischen 250°CFibers or be deposited from perforated metal foils. The deposition can be in the temperature range between 250 ° C

und 900⁰C, vorzugsweise zwischen 300⁰C und 600°C sowie in bestimmten Fällen zwischen 450°C und 500⁰C, erfolgen.and 900 ⁰ C, preferably between 300 ⁰ C and 600 ° C and in certain cases between 450 ° C and 500 ⁰ C, take place.

Filterelemente aus keramischen Fasern oder perforierten Metallfolien sind bei diesen Temperaturen ohne weiteres beständig.Filter elements made of ceramic fibers or perforated metal foils are readily stable at these temperatures. Infolgedessen kann auch eine Abkühlung der heißen Rauchgase auf eine Temperatur unt6r 220⁰C verzichtet werden. EineAs a result, a cooling of the hot flue gases to a temperature unt6r 220 ⁰ C can be dispensed with. A Aufheizung der Rauchgase nach der Trockenabscheidung ist auch nicht mehr erforderlich. Außerdem laufen die ReaktionenHeating the flue gases after the dry separation is no longer necessary. In addition, the reactions are running

zwischen den Absorbentien und den von den Rauchgasen mitgeführten Schadstoffen schneller ab.between the absorbents and the entrained by the flue gases pollutants faster.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß in den Rauchgasstrom vor dem Filter katalytisch wirkende Oxidpartikel, wie Titanoxid,It is within the meaning of the invention that in the flue gas stream upstream of the filter catalytically active oxide particles, such as titanium oxide, Vanadiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid oder dergleichen, eingeleitet werden.Vanadium oxide, chromium oxide, iron oxide or the like. Es ist eine Ausgestaltung der Erfindung, daß die an den Filtern abgeschiedenen Feststoffe in den Rauchgas bzw. AbgasIt is an embodiment of the invention that the deposited on the filters solids in the flue gas or exhaust gas

entwickelnden Prozeß zurückgeführt werden, und daß weiterhin aus den beim Abreinigen der Filter erhaltenen Feststoffe einewäßrige Suspension hergestellt wird, in die Sauerstoff eingeblasen und nach einem Entwässern Gips gewonnen wird.developing process, and further that from the obtained when cleaning the filter solids, an aqueous suspension is prepared, is blown into the oxygen and recovered after dewatering gypsum.

Die Vorteile des Verfahrens ermöglichen eine schnellere bzw. vollständigere Schadstofftrockenabscheidung und bezüglich derThe advantages of the method allow a faster or more complete pollutant dry separation and in terms of

im Filter abgeschiedenen Feststoffe infolge Rückführung in den Prozeß eine verringerte Menge an Deponiematerial bzw. einein the filter separated solids as a result of recycling in the process a reduced amount of landfill material or a

Verwertbarkeit nach einer Weiterbehandlung zu Gips.Usability after a further treatment to gypsum. Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens besteht regelmäßig aus einem Feuerungskessel oder einem Konverter oder einemA plant for carrying out the method consists of a regular firing boiler or a converter or a Drehofen oder dergleichen und einem davon ausgehenden Rauchgas- bzw. Abgaskanal, der eine Einrichtung für die Zugabe vonRotary kiln or the like and a flue gas or exhaust gas duct emanating therefrom, which has a device for the addition of Absorbentien sowie wenigstens ein Filter aufweist.Absorbents and at least one filter. Diese Anlage ist erfindungsgemäß dadurch ausgebildet, daß das Filter Filterelemente aus keramischen Fasern und/oderThis system according to the invention is characterized in that the filter filter elements made of ceramic fibers and / or

perforierten Metallfolien aufweist. Die Stabilität der Filterelemente insbesondere gegenüber Druckbelastungen, wie sievornehmlich bei stahlerzeugenden Konvertern als Folge von Verpuffungen auftreten, kann durch Armierungen verbessertwerden, die aus Stahl, Aluminium, Kunststoffen oder dergleichen bestehen können.having perforated metal foils. The stability of the filter elements, particularly against pressure loads, such as occur primarily in steel-producing converters as a result of deflagration, can be improved by reinforcements, which may consist of steel, aluminum, plastics or the like.

Handelt es sich um Filterelemente aus Metallfolien, dann sollten diese Öffnungen von 3 bis 200 μηη, vorzugsweise 10 bis 100 pm,If it concerns filter elements made of metal foils, then these openings should be from 3 to 200 μm, preferably from 10 to 100 μm,

aufweisen. Die Größe der öffnung kann nach Maßgabe der jeweils vorliegenden Korngrößen festgelegt werden.respectively. The size of the opening can be determined in accordance with the respective present particle sizes.

Derartige Filterelemente s keramischen Fasern oder Metallfolien können insbesondere auch zur Abscheidung von StickoxidenSuch filter elements s ceramic fibers or metal foils can in particular also for the deposition of nitrogen oxides NO_x gesetzt werden, wenn den Rauchgasen in an sich bekannter Weise gasförmiges Amoniak NH₃ zugegeben wird und wennNO _{x are} set when the flue gases in a conventional manner gaseous ammonia NH _{3 is} added and if

zusätzlich die keramischen Fasern bzw. die Metallfolien mit aktiven katalytischen Materialien beschichtet sind.in addition, the ceramic fibers or the metal foils are coated with active catalytic materials.

Die Beschichtung kann aus Titanoxid, Vanadiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid oder dergleichen bestehen. Die ReaktionenThe coating may consist of titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, iron oxide or the like. The reactions

zwischen Stickoxiden NO_x, Amoniak NH₃ und Sauerstoff O₂ unter der Wirkung der katalytischen Materialien laufen dann inbekannterWeise ab.between nitrogen oxides NO _x , ammonia NH ₃ and oxygen O ₂ under the action of the catalytic materials then run in the well-known manner.

Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zaigenThe invention will be explained with reference to an embodiment. Call in the corresponding drawing Fig. 1: in schematischer Darstellung eine Anlage zur simultanen Trockenabscheidung von gasförmigen und festen SchadstoffenFig. 1: a schematic representation of a system for the simultaneous dry separation of gaseous and solid pollutants

aus Rauchgasen eines Konverters zur Stahlerzeugung, Fig. 2: eine Anlage zur simultanen Trockenabscheidung von gasförmigen und festen Schadstoffen aus den Rauchgasen einesfrom flue gases of a converter for steelmaking, Fig. 2: a system for the simultaneous dry separation of gaseous and solid pollutants from the flue gases of a

Fouerungskessels.Fouerungskessels.

Fig. 1 zeigt einen Konverter 1 zur Hersteilung von Stahl oder Buntmetall, von dom ein Rauchgaskanal 2 ausgeht. Bei der Stahlherstellung wird im Konverter 1 der Rohstahl gefeint, insbesondere der vorhandene hohe Kohlenstoffgehalt auf einen für die gewünschte Stahlqualität brauchbaren Wert abgesenkt. Der Rauchgaskanal 2 ist U-förmig zunächst vertikal nach oben1 shows a converter 1 for the production of steel or non-ferrous metal, from which a flue gas duct 2 originates. In steelmaking, the crude steel is refined in the converter 1, in particular the existing high carbon content is lowered to a value which is suitable for the desired steel quality. The flue gas channel 2 is U-shaped initially vertically upwards

und dann wieder vertikal nach unten geführt. In den beiden U-Schenkeln des Rauchgaskanal 2 sind übliche Abhitzekessel 3,4 untergebracht, in denen die Rauchgase auf Temperaturen von ca. 500⁰C gekühlt werden. Die Abhitzekessel bestehen im wesentlichen aus wasserdurchströmten, nicht dargestellten Rohren, wobei das Wasser aus dem heißen Rauchgas Wärme aufnimmt und im allgemeinen bis zur Dampfstufe erhitzt wird zur späteren Wärmerückgewinnung, z. B. zwecks Stromerzeugung. Am Ende des vertikal nach unten führenden Abschnittes des Rauchgaskanals 2 befindet sich eine Prallplatte 5, an der sich grobkörnige Feststoffe, die vom Rauchgasstrom mitgeführt werden, sammeln. Dtose grobkörnigen und gegebenenfalls auch feinkörnigen Feststoffe werden init einer Austrageinrichtung 6 aus dem Rauchgaskanal 2 ausgetragen und in einem Silo 7 gesammelt. Aus dem Silo 7 können diese Feststoffe nach einer Verfestigung, z. B. durch Brikettieren oder Pelletieren (Preßeinrichtung 18), wieder dem Konverter 1 aufgegeben werden, u.a. weil os sich dabei um eisenhaltige Feststoffe handelt. Auch wenn diese Feststoffe schadstoffhaltig sind, können sie dem Konverter aufgegeben werden, weil die Schadstoffe mit den Prozeßschlacken reagieren können und dann praktisch unschädlich geworden sind.and then led vertically down again. In the two U-legs of the flue gas channel 2 conventional waste heat boiler 3,4 are housed, in which the flue gases are cooled to temperatures of about 500 ⁰ C. The waste heat boiler consist essentially of water flowing through, not shown pipes, the water from the hot flue gas absorbs heat and is generally heated to the steam stage for later heat recovery, eg. B. for the purpose of generating electricity. At the end of the vertically downwardly leading portion of the flue gas channel 2 is a baffle plate 5, at the coarse-grained solids that are carried by the flue gas stream collect. Dtose coarse-grained and optionally also fine-grained solids are discharged from the flue-gas channel 2 with a discharge device 6 and collected in a silo 7. From the silo 7, these solids after solidification, z. B. by briquetting or pelleting (Preßeinrichtung 18), are returned to the converter 1, inter alia, because os is this iron-containing solids. Even if these solids contain pollutants, they can be given to the converter because the pollutants can react with the process slags and then have become virtually harmless.

Dem Rauchgasstrom werden aus seinem weiteren Wege dann Absorbentien, z. B. feinkörniger Kalk, zugesetzt. Es kann Branntkalk (CaO), Weißkalkhydrat (Ca[OH]₂), ggf. auch Kalkstein (CaCO₃) verwendet werden. Das Kornband liegt im Bereich von etwa 2μ bis 200μ Korndurchmesser, vorzugsweise mit einem Anteil von mehr als 50% von der Korngröße bis 20 μ. Die Absorbentien befinden sich in einem Behälter 8 und werden dem Rauchgasstrom über eine Dosiereinrichtung 9 sowie Düsen 10 oder dergleichen zugegeben. In Figur 1 ist nicht dargestellt, daß im Bereich der Düsen 10 vorzugsweise eine weitere Einrichtung für die Zugabe von Ammoniak NH₃ vorgesehen ist, um auch die Abscheidung von Stickoxiden NO_x zu erreichen. Eine solche Einrichtung ist jedoch in Fig. 2 gezeigt (Düsen 26).The flue gas stream then from its further pathways absorbents, z. B. fine-grained lime added. It is possible to use quicklime (CaO), hydrated lime (Ca [OH] ₂ ), possibly also limestone (CaCO ₃ ). The grain band is in the range of about 2μ to 200μ grain diameter, preferably with a proportion of more than 50% of the grain size to 20 μ. The absorbents are in a container 8 and are added to the flue gas stream via a metering device 9 and nozzles 10 or the like. FIG. 1 does not show that a further device for the addition of ammonia NH ₃ is preferably provided in the region of the nozzles 10 in order to achieve the separation of nitrogen oxides NO _x . However, such a device is shown in Fig. 2 (nozzles 26).

Der Rauchgaskanal 2 ist weitergeführt bis zu einer Filtereinrichtung 11, zu der bei der dargestellten Ausführung vier parallel geschaltete Filter 12 gehören. Der Rauchgaskanal 2 und die Filtereinrichturig 1' sind so ausgestaltet, daß die Gasgeschwindigkeit im Rauchgaskanal etwa 16 bis 20m/s und in den Filtern 12 etwa 0,5 bis 8m/s beträgt. Jedes Filter 12 weist Filterelemente 13 aus keramischen Fasern und/oder aus perforierten Metallfolien auf. Filter aus Korn-Faser-Keramiken sind heute mit Temperaturbeständigkeiten bis zu etwa 1000⁰C im Handel erhältlich. Sie können beispielsweise derart aufgebaut sein, daß in einer feinporigen, starren Matrix aus Siliziumcarbidkörnern Büschel aus Mineralfasern unlösbar, jedoch beweglich keramisch eingebunden sind. Teilweise sind diese Filter als sogenannte Oberflächenfilter aufgebaut, bei denen die grobporig poröse Matrix des Filterelementes aus Siliziumcarbid besteht, die fast keinen Druckverlust erzeugt und lediglich als starrer, selbsttragender Körper für eine Membran an der Oberfläche dient. Die Membran ist aus Mineralfasern und Siliziumcarbidkörnern aufgebaut. Sie ist unlösbar mit dem Trägerkörper verbunden und ist nur ca. 100-200μηι stark. Derartige Filterelemente sind leicht abzureinigen und haben auch eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit. Als Metallfilter können dünne Folien beispielsweise aus Chrom-Nickel-Stählen verwendet werden, deren Perforation (Öffnungen) einen Durchmesser je nach der Größe der anfallenden Staubpartikel im Bereich von etwa 10-100 pm hat. Diese Perforation kann beispielsweise mittels Laserstrahlen erzeugt werden.The flue gas channel 2 is continued until a filter device 11, to which in the illustrated embodiment, four filters 12 connected in parallel. The flue gas channel 2 and the Filterereinrichturig 1 'are designed so that the gas velocity in the flue gas duct is about 16 to 20m / s and in the filters 12 about 0.5 to 8m / s. Each filter 12 has filter elements 13 of ceramic fibers and / or perforated metal foils. Grain-fiber-ceramic filters are commercially available today with temperature resistances up to about 1000 ^° C. They may, for example, be constructed in such a way that, in a fine-pored, rigid matrix of silicon carbide grains, tufts of mineral fibers are insoluble but movably ceramic-bonded. Some of these filters are constructed as so-called surface filters in which the coarsely porous matrix of the filter element consists of silicon carbide, which produces almost no pressure loss and serves only as a rigid, self-supporting body for a membrane on the surface. The membrane is composed of mineral fibers and silicon carbide grains. It is permanently connected to the carrier body and is only about 100-200μηι strong. Such filter elements are easy to clean off and also have a high thermal shock resistance. As a metal filter thin films can be used for example of chromium-nickel steels whose perforation (openings) has a diameter depending on the size of the resulting dust particles in the range of about 10-100 pm. This perforation can be generated for example by means of laser beams.

Als katalytisch wirkende Materialien zur Beseitigung der Schadstoffe kann Titanoxid, Vanadiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid und dgl. sowie deren Mischungen verwendet werden. Die vorgenannten katalytisch wirkenden Oxidmaterialien können in Form reiner Partikel vor den Filtern 12 in den Rauchgaskanal eingeleitet werden. Vorzugsweise und/oder ggf. zusätzlich werden jedoch die Filterelemente 13 mit den vorgenannten katalytischen Materialien beschichtet. Die aufzubringende Oxidmasse kann beispielsweise in folgender Weise hergestellt werden. Feingemahlenes Titanoxid wird zunächst mit Schwefelsäure aufgeschlossen und diese dann ausgedampft. Das aufgeschlosseneTitanoxid wird dann mit den weiteren katalytisch wirkenden Oxiden (wie Vandiumoxid, Wolframoxid usw.) zu einer pastösen Masse verarbeitet, indem die Oxidmischung mit Ammoniakwasser zusammengerührt wird. Diese pastöse Masse kann in üblicherweise, z.B. mit einem Spachtel, auf die Oberfläche der Metallfilter 13 aufgetragen werden. Nach dem Trocknen ist die aufgetragene Katalysatorschicht bis etwa 500⁰C beständig.Titania, vanadium oxide, chromium oxide, iron oxide and the like as well as their mixtures can be used as the catalytically active materials for the removal of the pollutants. The aforementioned catalytically active oxide materials can be introduced in the form of pure particles in front of the filters 12 in the flue gas channel. Preferably and / or additionally, however, the filter elements 13 are coated with the aforementioned catalytic materials. The applied oxide composition can be prepared for example in the following manner. Finely ground titanium oxide is first digested with sulfuric acid and then evaporated. The digested titanium oxide is then made into a pasty mass with the other catalytically active oxides (such as vandium oxide, tungsten oxide, etc.) by agitating the oxide mixture with ammonia water. This pasty mass can be applied in the usual manner, for example with a spatula, on the surface of the metal filter 13. After drying, the applied catalyst layer to about 500 ⁰ C resistant.

Unter der Wirkung dieser katalytischen Materialien reagieren die von den Rauchgasen mitgeführten Stickoxide NO_x mit dem eingedüsten gasförmigen Ammoniak NH₃ und Sauerstoff zu Stickstoff und Wasser. Die dem Rauchgasstrom zugesetzten Absorbentien reagieren auf dem Wege von der Zugabe bis zu den Filterelementen 13 mit den vom Rauchgas mitgeführten Schadstoffen und außerdem auch im Bereich von Filterkuchen, die sich auf den Filterelementen 13 bilden. Die genannte Beschichtung der Filterelemente 13 und der sich ausbildende Filterkuchen schützt die Metallfclien vor etwaigen Glimmbränden.Under the action of these catalytic materials, the nitrogen oxides NO _x entrained in the flue gases react with the injected gaseous ammonia NH ₃ and oxygen to form nitrogen and water. The added to the flue gas stream absorbents react on the way from the addition to the filter elements 13 with the entrained by the flue gas pollutants and also in the range of filter cake, which form on the filter elements 13. The said coating of the filter elements 13 and the forming filter cake protects the Metallfclien of any smoldering fires.

Die im Bereich der Filter 12 trocken abgeschiedenen Feststoffe werden aus den Filtern 12 nach deren Abreinigen über Schleusen 14 von Zeit zu Zeit abgezogenund mit Hilfeeines Förderers 15zu einem Silo 16 transportiert. Aus dem Silo 16 können sie über eine weitere Schleuse 17 abgezogen und bei geöffneter Schleuse 17 einer Deponie zugeführt werden oder ebenfalls in den Konverter 1 zurückgeführt werden (Schleuse 37) vorzugsweise nach Verfestigung in der Preßeinrichtung 18. Die die Filtereinrichtung 11 verlassenen, gereinigten Rauchgase gelangen über ein Gebläse 19 zu einer Umschalteinrichtung 20. Von dort werden die gereinigten Rauchgase über einen Gaskühler 21 einem Gasometer 22 zugeführt, aus dem sie über eine Gasverteilstation 23 zu den jeweiligen Verbrauchern gelangen (Gasleitung 35). Die Gaszuleitungen 36 deuten an, daß das Gas aus dem Gasometer 22 ggf. noch mit kalorisch geringerwertigen Gasen, z. B. Gichtgasen, gemischt werden kann. Nicht benötigte Rauchgase können von der Umschalteinrichtung 20 einem Kamin 24 iugeführt und abgefackelt werden, wobei auch etwa vorhandene Kohlenwasserstoffe beseitigt werden.The dry deposited solids in the area of the filters 12 are drawn from the filters 12 after cleaning them through sluices 14 from time to time and transported to a silo 16 by means of a conveyor 15. From the silo 16, they can be withdrawn via another lock 17 and fed to a landfill when the lock 17 is open or also returned to the converter 1 (lock 37), preferably after solidification in the pressing device 18. The cleaned filter gases 11 leave the cleaned flue gases via a blower 19 to a switching device 20. From there, the purified flue gases are supplied via a gas cooler 21 to a gasometer 22, from which they pass through a gas distribution station 23 to the respective consumers (gas line 35). The gas supply lines 36 indicate that the gas from the gasometer 22 may still with calorically inferior gases, eg. B. gassing gases, can be mixed. Unnecessary flue gases can be led and flared by the switching device 20 a chimney 24, whereby any existing hydrocarbons are eliminated.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage bezeichnen gleiche Bezugszeichon gleiche Teile. Zu der in Figur 2 dargestellten Anlage gehört ein Feuerungskessel 25, an den der Rauchgaskanal 2 mit Abhitzekessel 3 (Economizer) anschließt. Feuerungskessel werden in Kraftwerken zur Stromerzeugung verwendet. Dabei wird ein Brennstoff, wie Kohle oder Öl, verbrannt, mit der gewonnenen Wärmeenergie Dampf erzeugt, der Dampfturbinen zur Stromerzeugung antreibt.In the plant shown in Fig. 2, like reference numerals designate like parts. To the system shown in Figure 2 includes a Feuerungskessel 25, to which the flue gas duct 2 with waste heat boiler 3 (Economizer) connects. Firing boilers are used in power plants to generate electricity. Here, a fuel, such as coal or oil, burned, generated with the heat energy generated steam, which drives steam turbines to generate electricity.

Es ist die Einführung der Absorbentien, insbesondere von Kalkprodukten über die Bauteile 8,9,10 und von Ammoniakgas über die Düsen 26 in den Rauchgasstrom dargestellt. In der Filtereinrichtung 11 werden Stickoxide NO_x, die schwefelhaltigen Rauchgasanteile und die vom Rauchgasstrom mitgeführten Feststoffe abgeschieden.It is the introduction of the absorbents, in particular lime products on the components 8,9,10 and shown by ammonia gas through the nozzles 26 in the flue gas stream. In the filter device 11 nitrogen oxides NO _x , the sulfur-containing flue gas fractions and the entrained by the flue gas stream solids are deposited.

Das Eindüsen von NH₃ in den Rauchgasstrom und die Trockenabscheidung in der Filtereinrichtung 11 erfolgt bei Temperaturen zwischen 300⁰C und 45O⁰C.The injection of NH ₃ in the flue gas stream and the dry separation in the filter device 11 takes place at temperatures between 300 ⁰ C and 45O ⁰ C.

Der trockengereinigte Gasstrom passiert dann zunächst einen Luftvorwärmer 28, aus dem die vorgewärmte Luft (Leitungen 31) dem Kessel 25 in üblicher Weise, was jedoch einfachheitshalber nicht dargestellt ist, zugeführt wird. Das am Kamin 24 austretende Gas kann abgefackelt werden, so daß auch mitgeführte Kohlenwasserstoffe beseitigt werden. Die aus dem Filter 12 abgezogenen Feststoffe, vornehmlich Kalziumsulfat, werden in einem Rührwerk 32 mit Sauerstoffelndüsung wäßrig suspendiert, zu Kalziumsulfat aufoxidiert, in einer Zentrifuge 33 entwässert und so in Gips 34 umgewandelt.The dry-cleaned gas stream then passes first an air preheater 28, from which the preheated air (lines 31) to the boiler 25 in the usual manner, which is not shown for simplicity, is supplied. The gas leaving the chimney 24 can be flared so that entrained hydrocarbons are also removed. The solids withdrawn from the filter 12, principally calcium sulfate, are suspended in an agitator 32 with oxygen-atomization, oxidized to calcium sulfate, dehydrated in a centrifuge 33 and thus converted into gypsum 34.

Claims

1. Verfahren zur simultanen Trockenabscheidung von festen und gasförmigen Stoffen aus Rauchgasen bzw. entsprechend schadstoffhaltigen Abgase entwickelnden Anlagen, wie Feuerungskessel, Konverter, Drehöfen oder dergleichen, wobei dem Rauchgasstrom Absorbentien zugesetzt werden, die mit Schadstoffen reagieren und die zusammen mit vom Rauchgasstrom mitgeführten Feststoffen in einem Filter abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorbentien dem Rauchgasstrom bei Temperaturen oberhalb von 25O⁰C zugesetzt werden und bei diesen Temperaturen zusammen mit den Feststoffen in einem Filter (11) aus keramischen Fasern oder aus perforierten Metallfolien abgeschieden werden.1. A process for the simultaneous dry separation of solid and gaseous substances from flue gases or corresponding pollutant-containing exhaust systems such as Feuerungskessel, converters, rotary furnaces or the like, wherein the flue gas stream absorbents are added, which react with pollutants and together with entrained by the flue gas stream solids in a filter are deposited, characterized in that the absorbents are added to the flue gas stream at temperatures above 25O ⁰ C and at these temperatures together with the solids in a filter (11) of ceramic fibers or perforated metal foils are deposited.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung im Temperaturbereich zwischen 250⁰C und 900⁰C erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the deposition takes place in the temperature range between 250 ⁰ C and 900 ⁰ C.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung im Temperaturbereich zwischen 300⁰C und 600⁰C erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the deposition takes place in the temperature range between 300 ⁰ C and 600 ⁰ C.

4. Verfahren nach Anspruch 1; 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung im Temperaturbereich zwischen 450⁰C und 500⁰C erfolgt.4. The method of claim 1; 2 or 3, characterized in that the deposition takes place in the temperature range between 450 ⁰ C and 500 ⁰ C.

5. Verfahren nach Anspruch 1; 2; 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rauchgasstrom vor dem Filter katalytisch wirkende Oxidpartikel, wie Titanoxid, Vanadiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid oder dergleichen, eingeleitet werden.5. The method of claim 1; 2; 3 or 4, characterized in that in the flue gas stream in front of the filter catalytically active oxide particles, such as titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, iron oxide or the like, are introduced.

6. Verfahren nach Anspruch 1; 2; 3; 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Filtern abgeschiedenen Feststoffe in den Rauchgas bzw. Abgas entwickelnden Prozeß zurückgeführt werden.6. The method of claim 1; 2; 3; 4 or 5, characterized in that the deposited on the filters solids are recycled to the flue gas or exhaust gas evolving process.

7. Verfahren nach Anspruch 1; 2; 3; 4; 5 oder 6, dadurch gekonnzeichnet, daß aus den beim Abreinigen der Filter erhaltenen Feststoffen eine wäßrige Suspension hergestellt wird, in die Sauerstoff eingeblasen und nach einem Entwässern Gips gewonnen wird.7. The method of claim 1; 2; 3; 4; 5 or 6, characterized gekonnzeichnet that from the solids obtained when cleaning the filter, an aqueous suspension is prepared, is blown into the oxygen and recovered after dewatering gypsum.

8. Anlage zur Trockenabscheidung von Schadstoffen aus Rauchgasen mit einem Feuerungskessel oder einem Konverter oder einem Drehofen oder dergleichen, mit einem davon ausgehenden Rauchgas- bzw. Abgaskanal, der eine Einrichtung für die Zugabe von Absorbentien und wenigstens ein Filter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (12) Filterelemente (13) aus keramischen Fasern und/oder perforierten Metallfolien aufweist. 8. plant for the dry separation of pollutants from flue gases with a furnace or a boiler or a rotary kiln or the like, with an outgoing flue gas or exhaust gas channel, which has a device for the addition of absorbents and at least one filter, characterized in that the Filter (12) has filter elements (13) made of ceramic fibers and / or perforated metal foils.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (13) mit Armierungen versehen sind.9. Plant according to claim 8, characterized in that the filter elements (13) are provided with reinforcements.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungen aus Kunststoff und/oder aus metallischem Material bestehen.10. Plant according to claim 9, characterized in that the reinforcements consist of plastic and / or of metallic material.

11. Anlage nach Anspruch 8,9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolien Öffnungen von 3 bis 200 pm, vorzugsweise 10 bis 100 pm, aufweisen.11. Plant according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the metal foils have openings of 3 to 200 μm, preferably 10 to 100 μm.

12. Anlage nach Anspruch 8; 9; 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Fasern bzw. die Metallfolie mit aktiven katalytischer! Materialien beschichtet sind.12. Plant according to claim 8; 9; 10 or 11, characterized in that the ceramic fibers or the metal foil with active catalytic! Materials are coated.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Titanoxid, Vanadiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid oder dergleichen besteht.13. Plant according to claim 12, characterized in that the coating consists of titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, iron oxide or the like.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der ErfindungFor this 2 pages drawings
Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur simultanen Trockenabscheidung von festen und gasförmigen Stoffen aus Rauchgasen bzw. entsprechend schadstoffhaltige Abgase entwickelnden Anlagen, wie Feuerungskessel, Konverter, Drehöfen oder aergleichen, wobei dem Rauchgasstrom Absorbentien zugesetzt werden, die mit Schadstoffen reagieren und die zusammen mit vom Rauchgasstrom mitgeführten Feststoffen in einem Filter abgeschieden werden.The invention relates to a method for the simultaneous dry separation of solid and gaseous substances from flue gases or corresponding pollutant exhaust gases developing facilities, such as firing, converters, rotary kilns or the same, the flue gas stream absorbents are added, which react with pollutants and carried along with the flue gas stream Solids are deposited in a filter.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem Feuerungskessel, einem Konverter, einem Drehofen oder dergleichen, mit einem davon ausgehenden Rauchgas- bzw. Abgaskanal, der eine Einrichtung für die Zugabe von Absorbentien und wenigstens ein Filter aufweist.The invention also relates to a system for carrying out the method with a firing boiler, a converter, a rotary kiln or the like, with a flue gas or exhaust gas duct emanating therefrom, which has a device for the addition of absorbents and at least one filter.

Eine simultane Trockenabscheidung von festen und gasförmigen Stoffen aus Rauchgasen ist bekannt. Dabei werden Absorbentien z. B. Kalk oder Kalkprodukte, dem Rauchgasstrom zugesetzt. Die Absorbentien reagieren mit vom Rauchgas mitgefühlten gasförmigen Schadstoffen, wie z. B. Schwefel, Fluor, Chlor oder dergleichen. Die stückigen oder staubförmigen Reaktionsprodukte werden an einem Filter abgeschieden, der Filterelemente aufweist, die aus Geweben aus Wolle, Kunststoffen oder Glasfasern bestehen.A simultaneous dry separation of solid and gaseous substances from flue gases is known. Absorbents z. As lime or lime products added to the flue gas stream. The absorbents react with sensed by the flue gas gaseous pollutants such. As sulfur, fluorine, chlorine or the like. The lumpy or dusty reaction products are deposited on a filter comprising filter elements consisting of woven fabrics of wool, plastics or glass fibers.