DE1951855A1 - Method and device for removing sulfur oxides from exhaust gases containing them - Google Patents

Description

BERGWERKSVERBANDMINING ASSOCIATION

G. M. B. H.
VERSUCHSBETRIEBE DER B E RG BAU - FO RSC H U N GGMBH
TEST FIRMS OF BE RG BAU - FO RSC HUNG

43 ESSEN, ²⁹· ⁹· ⁶⁹ 43 ESSEN, ^{29 9 69}

FRILLENDORFER STRASSE 351FRILLENDORFER STRASSE 351

P/St/SchnP / St / Schn

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Schwefeloxiden ausMethod and device for removing sulfur oxides from

solche enthaltenden Abgasen.exhaust gases containing such.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Schwefeloxiden aus solche, Wasserdampf und Sauerstoff enthaltenden Abgasen, insbesondere Rauchgasen, durch Adsorption mittels einer vom Abgas quer zu ihrer Bewegungsrichtung durchströmten Wanderschicht aus körnigem, kohlenstoffhaltigem Material, welches nach seiner Beladung regeneriert wird.The invention relates to a method and device for removal of sulfur oxides from exhaust gases containing water vapor and oxygen, in particular flue gases, by adsorption by means of a migrating layer of granular, carbonaceous material through which the exhaust gas flows transversely to its direction of movement, which is regenerated after its loading.

Es ist bekannt, Schwefeloxide aus Abgasen durch Adsorption an kohlenstoffhaltigem Material zu entfernen· Für die Regenerierung des beladenen Materials sind im wesentlichen zwei Möglichkeiten bekannt. Entweder man desorbiert die in der Kohle gebildete Schwefelsäure durch Erhitzen der Kohle auf 250 - 600°C, oder man wäscht sie mit Wasser oder wässrigen Lösungen aus, um dann das regenerierte Adsorptionsmaterial in den Adsorber zurückzuführen.It is known to remove sulfur oxides from exhaust gases by adsorption on carbonaceous material. For regeneration of the loaded material are essentially known two possibilities. Either one desorbs the one formed in the coal Sulfuric acid by heating the charcoal to 250 - 600 ° C, or by washing it out with water or aqueous solutions, in order to then use the regenerated adsorption material returned to the adsorber.

Bei Anwendung der erstgenannten Möglichkeit, bei der von einer trockenen Regenerierung des Adsorptionsmaterials Gebrauch gemacht wird, ist es. bekannt, sich bei der Adsorption einer Wanderschicht aus körnigem Adsorptionsmaterial zu bedienen. Da einerseits zur Erzielung eines möglichst geringen Druckverlustes die Durchströmungsgeschwindigkeit der Wanderschieht klein gehalten werden muss und die Höhe der Schicht nicht zu hoch sein darf, und daWhen using the first-mentioned option, in which use is made of dry regeneration of the adsorbent material will, is it. known to use a migrating layer of granular adsorption material for adsorption. Since on the one hand to Achieving the lowest possible pressure loss the flow rate the hike must be kept small and the height of the layer must not be too high, and there

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andererseits die zu reinigende Abgasmengen in der Regel ausserordentlich gross sind und es wünschenswert ist, in einer Vorrichtung möglichst viel Abgas zu reinigen, hat es sich als zweckmässig erwiesen* diese Wanderschieht quer zu ihrer Bewegungseinrichtung vom Abgas durchströmen zu lassen. Die bekannten Vorrichtungen arbeiten daher in der Regel so, dass das Adsorptionsmaterial am oberen Ende einer senkrecht oder schräg nach unten gleitenden Wanderschieht aufgegeben, am unteren Ende mit Hilfe von Schleusenvorrichtungen ausgetragen und während·der Wanderung quer zu seiner Bewegungsrichtung vom Abgas durchströmt wird. Die trockene Regenerierung erfolgt dann in einem eigens dazu errichtefc ten Reaktor durch Behandlung des beladenen Adsorptionsmaterials mit heissen Gasen oder heissen festen Wärmeträgern, wie z.B. Sand.on the other hand, the amounts of exhaust gas to be cleaned are usually extraordinary are large and it is desirable in one device It has proven expedient to purify as much exhaust gas as possible proven * this hike runs across the movement device to let the exhaust gas flow through. The known devices therefore usually work so that the adsorption material abandoned at the upper end of a vertically or diagonally downward sliding hiking trail, at the lower end with help discharged by sluice devices and is traversed by the exhaust gas during the migration transversely to its direction of movement. the dry regeneration then takes place in a specially built fc th reactor by treating the loaded adsorption material with hot gases or hot solid heat carriers such as sand.

Bei Anwendung der nassen Regenerierung ist bisher empfohlen worden, das Adsorptionsmaterial entweder auch schon während der Adsorption ständig mit Wasser zu berieseln oder nach erfolgter Sättigung einer besonderen Wäsche zu unterwerfen. Da in beiden Fällen das Material nicht bewegt wird, ist das Problem des Abriebs zwar gelöst, dafür treten aber andere Nachteile auf, wie z.B. die sehr langsame Adsorptionsgeschwindigkeit bei ständiger Wasserberieselung oder die Umständlichkeit der diskontinuierlichen Arbeitsweise. Ausserdem hat die Adsorption von Abgasverunreinigungen, insbesondere in einer nassen Pestschicht, den Nachteil, dass diese P durch Staubablagerungen verstopft wird und daher die staubhaltigen Kesselabgase, z„B. mittels eines Elektrofilter, vor Eintritt in den Adsorber weitgehend vom Staub befreit werden müssen. Ausserdem ist der Vorschlag gemacht worden, das aus einem Wanderschichtreaktor austretende beladene Adsorptionsmaterial in einem anschliessenden Gegenstromwäscher zu regenerieren und das praktisch schwefelsäurefreie Produkt in einem Rohr mit Wasser an das obere Ende des Adsorptionsreaktors zurückzuführen.When using wet regeneration, it has so far been recommended to sprinkle the adsorption material with water either already during the adsorption or after it has taken place Subjecting saturation to a special wash. Since in both cases the material is not moved, the problem is abrasion Although solved, there are other disadvantages, such as the very slow adsorption speed with constant water sprinkling or the inconvenience of the discontinuous operation. It also has the adsorption of exhaust pollutants, in particular in a wet layer of plague, the disadvantage that this P is clogged by dust deposits and therefore the dusty Boiler exhaust gases, e.g. by means of an electrostatic precipitator, before entry must be largely freed from dust in the adsorber. In addition, the proposal has been made that a moving bed reactor to regenerate emerging loaded adsorption material in a subsequent countercurrent scrubber and that in practice Sulfuric acid-free product is returned to the upper end of the adsorption reactor in a tube with water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Adsorption von Schwefeloxiden an kohlenstoffhaltigem Material die Arbeitsweise in der Wanderschieht bedeutend zu verbessern und ein technisch ausgereiftes Verfahren zur Rauchgasreinigung zu schaffen.The invention is based on the object in the adsorption of Sulfur oxides on carbonaceous material significantly improve the functioning of the migrant and a technical one to create a sophisticated process for flue gas cleaning.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man bei gleichbleibender Gesamtrauchgasmenge eine grössere Rauehgasmenge dem oberen Teil der Wanderschicht unter entsprechender Reduzierung der Rauehgasmenge im unteren Teil zuführt.According to the invention, this object is achieved in that at With a constant total amount of smoke gas, a larger amount of smoke gas is added to the upper part of the moving layer with a corresponding reduction the amount of rauehgas in the lower part.

Das erfindungsgemässe Verfahren eröffnet die Möglichkeit, die mittlere SCU-Beladung des körnigen Adsorptionsmaterials zu erhöhen und damit wegen des höheren Entschweflungsgrades eine bessere Ausnutzung des Adsorptionsmaterials zu erzielen. Besonders günstige Ergebnisse erhält man, indem man erfindungsgemäss bei gleichbleibendem Gesamtdurchsatz an Abgas und Adsorptionsmaterial einen minimalen SOp-Durchbruch durch Auswahl der Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Adsorberhöhe erzielt.The method according to the invention opens up the possibility of increasing the mean SCU loading of the granular adsorption material and thus to achieve better utilization of the adsorption material due to the higher degree of desulphurization. Particularly cheap Results are obtained by, according to the invention, with constant Total throughput of exhaust gas and adsorption material a minimal SOp breakthrough by selecting the flow rate achieved depending on the adsorber height.

Bei staubhaltigen Abgasen kann bisweilen ein zusätzlicher Druckverlust auftreten, da in der Schüttung des Adsorptionsmaterials manchmal gleichzeitig Staub abgeschieden werden kann. Einen solchen Druckverlust kann man herabsetzen, indem man erfindungsgemäss die Wandergeschwindigkeit des adsorbierenden Materials an der Abgaseintrittsseite der Wandersehicht gegenüber der Wanderungsgeschwindigkeit an der Abgasaustrittsseite erhöht. Durch die schnellere Staubabführung aus dem Adsorptionsreaktor wird der Druckverlust verkleinerteIn the case of dusty exhaust gases, there can sometimes be an additional pressure loss occur, since dust can sometimes be deposited at the same time in the bed of adsorbent material. Such a Pressure loss can be reduced by increasing the speed of migration of the adsorbent material according to the invention the exhaust gas inlet side of the hiking layer is increased compared to the migration speed on the exhaust gas outlet side. Through the faster dust removal from the adsorption reactor, the pressure loss is reduced

Bei SOp-Konzentrationen oberhalb JOOO ppm wird das Adsorptionsmaterial bis zum SOp-Durchbrueh nur minimal mit S0„ beladen. In diesem Fall kann eine weitere Verbesserung der Abgasentschweflung dadurch erreicht werden, indem man einen Teil des gereinigten Abgases im Kreislauf in die Wandersehicht zurückführt, während man den anderen Teil abzieht und durch zu reinigendes Abgas ersetzt. Durch die damit erreichte Verdünnung der eingangs hohen SO_p-Konzentration kann bei einer entsprechend grössereri Abgasmenge die gleiche Menge Adsorptionsmaterial wesentlich höher beladen werden.At SOp concentrations above 1,000 ppm, the adsorption material is only minimally loaded with SO2 until the SOp breakthrough. In this case, a further improvement in exhaust gas desulphurization can be achieved by recirculating part of the cleaned exhaust gas into the wandering layer, while the other part is withdrawn and replaced by exhaust gas to be cleaned. As a result of the dilution of the initially high SO _p concentration achieved in this way, the same amount of adsorption material can be loaded significantly higher with a correspondingly larger amount of exhaust gas.

109819/16(H109819/16 (H.

Im Anschluss an die Durchführung der Adsorption mittels kohlenstoffhaltigen Materials nach der erfindungsgemässen Arbeitsweise kann die Regenerierung des beladenen Adsorptionsmaterials nach jedem beliebigen Regenerierungsverfahren durchgeführt werden, wie z.B. durch thermische Desorption, Auswaschen mit Wasser oder Reduktion usw.Following the implementation of the adsorption by means of carbonaceous Materials according to the procedure according to the invention the regeneration of the loaded adsorption material can be carried out using any regeneration process, such as by thermal desorption, washing out with water or reduction, etc.

Das erfindungsgemässe Verfahren sei anhand von auf den anliegenden Zeichnungen als Beispiel dargestellten Vorrichtungen und Diagrammen weiter näher "erläutert:The method according to the invention is based on the attached Drawings shown as an example devices and diagrams "explained in more detail:

Figur 1 zeigt schematisch alle Vorrichtungen einer kompletten Rauchgasentschweflungsanlage, z.B. in Verbindung mit einer Wasserwäsche, in Form eines Fließschemas jFigure 1 shows schematically all devices of a complete flue gas desulphurisation system, e.g. in connection with a water scrubber, in the form of a flow chart j

Figuren 2 a und 2 b zeigen in einem Diagramm die Steigerung des Entschweflungsgrades durch das erfindungsgemässe Verfahren? Figuren 3 a und 3 b zeigen im Detail das mechanische Dosierorgan des Adsorbers undFIGS. 2 a and 2 b show in a diagram the increase in the degree of desulfurization by the method according to the invention? FIGS. 3 a and 3 b show in detail the mechanical metering element of the adsorber and

Figur 4 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der Eoksmenge von der Anzahl der Hübe der Schubplatte des Dosierorgans.FIG. 4 shows in a diagram the dependency of the amount of coke on the number of strokes of the pusher plate of the metering element.

Gemäss Figur 1 besteht die komplette Anlage aus einem Adsorptionsteil, einem Regenerierungsteil und einem Förderteil. Figur 1 zeigt im einzelnen einen rechteckig ausgeführten Adsorptionsreaktor 1, in dem sich das geformte Adsorptionsmaterial, das den Reaktor von¹ oben nach unten durchwandert, befindet. Der Adsorber 1 besitzt zwei gegenüberliegende perforierte Wände 2 und 3 und ist von einem Kasten 16 mit G-aseintritts- und Gasaustrittsstutzen 5 und 6 sowie mit Einbauten 4 zur Regelung der Rauchgasmenge umschlossen. Die Einbauten 4 bestehen aus rechteckigen, waagerecht angeordneten Platten, die in gleichmässi_öen Abständen über die Höhe der Adsorptionsschicht verteilt sind. Durch variable Einstellung des Spaltes zwischen den Einbauten 4 und der perforierten Wand 2 können verschiedene Strömungsprofile eingestellt werden. Die Feuerun_;sabgase werden durch den StutzenAccording to Figure 1, the complete system consists of an adsorption part, a regeneration part and a conveying part. 1 shows in detail a rectangular executed adsorption vessel 1, in which the molded adsorbent material which travels through the reactor ¹ from top to bottom is located. The adsorber 1 has two opposite perforated walls 2 and 3 and is enclosed by a box 16 with gas inlet and gas outlet nozzles 5 and 6 as well as internals 4 for regulating the amount of flue gas. The baffles 4 consist of rectangular, horizontally arranged plates, which are distributed in gleichmässi _ö s intervals over the height of the adsorption layer. By variably setting the gap between the internals 4 and the perforated wall 2, different flow profiles can be set. The fire exhaust gases are discharged through the nozzle

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_ κ —_ κ -

und die perforierte Wand 2 sowie senkrecht zur Wanderungsrichtung des Adsorptionsmaterials durch den Adsorber 1 gesaugt, den sie durch die zweite perforierte Wand 3 und den Gasaustrittsstutzen 6 verlassen. Hierbei wird der Staub in der Schüttung abgeschieden. Das mit Schwefelsäure und Staub beladene Adsorptionsmaterial wird mit einem Dosierorgan 7 aus dem Adsorber 1 in den z.B." Waschreaktor 8 eingeschleust. Mittels eines Vibrospaltfliters 9 kann der Staub vor Eintritt in den Waschreaktor 8 abgeschieden werden. Das Adsorptionsmaterial durchwandert den Waschreaktor 8 von oben nach unten und wird hierbei mittels Wasser im Gegenstrom regeneriert. Die entstehende Schwefelsäure wird am Kopf des Reaktors 8 in einen Absatzbehälter 10 abgezogen. Ausserdem kann ein Teilstrom der verdünnten Schwefelsäure im Kreislauf durch den Reaktor 8 geführt werden_e and the perforated wall 2 as well as being sucked through the adsorber 1 perpendicular to the direction of migration of the adsorbent material, which they leave through the second perforated wall 3 and the gas outlet nozzle 6. The dust is deposited in the bed. The adsorption material loaded with sulfuric acid and dust is fed with a metering element 7 from the adsorber 1 into the, for example, washing reactor 8. The dust can be separated off by means of a vibro-gap filter 9 before it enters the washing reactor 8. The adsorbing material migrates through the washing reactor 8 from top to bottom The sulfuric acid formed is drawn off at the top of the reactor 8 into a disposal container 10. In addition, a partial flow of the dilute sulfuric acid can be circulated through the reactor 8 _e

Das regenerierte Adsorptionsmaterial wird mit einem Dosierorgan 11 mit nachgeschalteter Zellradschleuse 12 aus dem Waschreaktor 8 ausgeschleust und mittels Wasser durch die Leitung IJ zum Kopf · des Adsorbers 1 zurückgeführt. Die Zellradschleuse 12 dient zur Trennung des Wasch- und Förderkreislaufes. Vor Eintritt in den Adsorptionsreaktor 1 wird das Wasser vom Adsorptionsmaterial mit Hilfe einer Siebeinrichtung 14, die auch für eine automatische Nachfüllung an Adsorptionsmaterial sorgt, abgetrennt.The regenerated adsorption material is removed from the washing reactor with a metering element 11 with a downstream rotary valve 12 8 discharged and by means of water through the line IJ to the head of the adsorber 1 returned. The rotary valve 12 serves to separate the washing and conveying circuits. Before entering the Adsorption reactor 1 is the water from the adsorption material with the help of a sieve device 14, which is also used for an automatic Provides refilling of adsorption material, separated.

Das Förderwasser wird über ein Hydrozyklon 15 im Kreislauf geführt, während das adsorbierte Material nass in den Adsorber 1 zurückgeführt wird.The conveyed water is circulated via a hydrocyclone 15, while the adsorbed material is returned wet to the adsorber 1.

Figur 2a zeigt schematisch den Adsorber 1 mit den Einbauten 4 zur Reduzierung der Rauchgasmenge im unteren Teil und zur Erhöhung der Rauchgasmenge im oberen Teil bei gleichbleibender Gesamtrauchgasmenge. Im beispielsweisen Fall sind über die Höhe des mm tiefen Kastens an der Gaseintrittsseite fünf rechteckige Platten in Abständen von 500 mm waagerecht angeordnet. Der Abstand zur perforierten Wand ist unterschiedlich. Zur Einstellung des beispielsweisen Profils in Figur 2b betragen die SpaltweitenFIG. 2a shows schematically the adsorber 1 with the internals 4 to reduce the amount of smoke gas in the lower part and to increase the amount of smoke gas in the upper part while the total amount of smoke gas remains the same. In the example shown, there are five rectangular boxes over the height of the mm deep box on the gas inlet side Plates arranged horizontally at intervals of 500 mm. The distance to the perforated wall is different. To set the example profile in Figure 2b, the gap widths

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von oben nach unten Blech 1: 20 ram, Blech 2: 40 mm, Blech 3: 60 mm, Blech 4: 80 mm, Blech 5: 100 mm. Die Rauchgasbeaufschlagung des Adsorbers 1 ist in Figur 2b durch die Gasverweilzeit in Abhängigkeit von der Adsorberhöhe dargestellt. Bei gleichmässiger Rauchgasbeaufschlagung (Adsorber 1 ohne Einbauten 4) ist die Gasverweilzeit über der Adsorberhöhe dort z.B. 4 see. Durch die Einbauten 4 wird erreicht, dass die Gasverweilzeit am Kopf des Adsorbers 1 kürzer ist als am Puss des Adsorbers. Es wird also pro Zeiteinheit im oberen Teil des Adsorbers mehr Rauchgas durchgeschickt als im unteren Teil. Durch die Wahl der Ausführung der Einbauten 4 und durch die Art der Verteilung der Einbauten 4 kann die Gasverweilzeit über der Adsorberhöhe in weiten Bereichen variiert werden.from top to bottom sheet 1: 20 ram, sheet 2: 40 mm, sheet 3: 60 mm, Sheet 4: 80 mm, sheet 5: 100 mm. The flue gas exposure of the Adsorber 1 is shown in Figure 2b by the gas residence time as a function of the adsorber height. With even smoke gas exposure (Adsorber 1 without internals 4) the gas residence time above the adsorber height there is e.g. 4 seconds. Through the internals 4 it is achieved that the gas residence time at the head of the adsorber 1 is shorter than at the puss of the adsorber. So more flue gas is sent through per unit of time in the upper part of the adsorber than in the lower part. By choosing the execution of the Internals 4 and the way in which the internals 4 are distributed, the gas residence time above the adsorber height can be varied over a wide range can be varied.

Figur 3& zeigt im Detail das Dosierorgan 7. Es besteht aus einer innerhalb des Aussengehäuses 20 waagerecht angeordneten Schubplatte 21, deren Antrieb über einen Exzenter oder Vibrator 22 erfolgt. Die Zuführung des Gutes geschieht durch einen innerhalb des Aussengehäuses 20 in der Höhe verstellbar angeordneten Einlaufschacht 23* wobei sich das Gut auf der Schubplatte 21 abböscht. Durch die Bewegung der Sehubplatte 21 fliesst abwechselnd links und rechts ein definierter Teilstrom des Gutes aus. Die Fördermenge kann einmal über den Hubweg S und die Hubgeschwindigkeit der Sehubplatte 21 und zum anderen durch die Höheneinstellung h eingestellt werden. Ausserdem kann durch eine Veränderung der Länge der Sehubplatte 21 an einer Seite durch Vergrösserung oder Verkleinerung eine unterschiedliche Wanderungsgeschwindigkeit des Adsorptionsmaterials an der Gaseintritts- oder Gasaustrittsseite eingestellt werden. In Figur 3b zeigt das linke Bild den Beharrungszustand. In diesem Fall ist der eingestellte Plattenwinkel oLρ gleich dem natürlichen Schüttwinkel oCg des Gutes. Bei Vergrösserung des Plattenwinkels <*-_p fliesst, wie das rechte Bild zeigt, Material aus. Die Schütthöhe über der Auflagefläche des Dosierorgans ist ab der vierfachen Breite B ohne Einfluss auf die Dosierung,,FIG. 3 & shows the metering element 7 in detail. It consists of a thrust plate 21 which is arranged horizontally within the outer housing 20 and whose drive is effected via an eccentric or vibrator 22. The goods are fed in through an inlet duct 23 * which is adjustable in height within the outer housing 20, with the goods sloping down on the push plate 21. As a result of the movement of the lifting plate 21, a defined partial flow of the goods flows out alternately to the left and right. The delivery rate can be adjusted on the one hand via the stroke S and the stroke speed of the lifting plate 21 and on the other hand via the height adjustment h. In addition, by changing the length of the lifting plate 21 on one side by enlarging or reducing it, a different migration speed of the adsorption material on the gas inlet or gas outlet side can be set. In Figure 3b, the left picture shows the steady state. In this case, the set plate angle oL ρ is equal to the natural angle of repose oCg of the material. When the plate angle is increased <* - _p , material flows out, as the right picture shows. From four times the width B, the pouring height above the contact surface of the dosing element has no influence on the dosing.

In Figur 4 ist beispielsweise die dosierte Koksmenge in Liter pro Stunde in Abhängigkeit von der Anzahl der Hübe S/MinuteIn FIG. 4, for example, the metered amount of coke is in liters per hour as a function of the number of strokes S / minute

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der Schubplatte 21 für einen Durchmesser von 8 mm für zwei verschiedene Höheneinstellungen h dargestellt. Ausserdem kann durch Veränderung der Plattenlänge, beispielsweise nur auf einer Seite, die Einstellung von zwei verschiedenen Böschungswinkeln und damit unterschiedlichen Abzugsgesehwindigkeiten des Adsorptionsmaterials an der Abgaseintritts- und an der Abgasaustrittsseite erzielt werden. Die Vorteile, die mit diesem Dosierorgan verbunden sind, bestehen insbesondere in einer linearen Förderkennlinie und einer schonenden Behandlung des Gutes; ausserdem können je nach der Höhe des Zulaufes geringe Druekunterschiede überbrückt werden, ebenso kann der Zu- und Ablauf in vertikaler Richtung ohne Umlenkung des Materials erfolgen,the thrust plate 21 for a diameter of 8 mm for two different height settings h shown. In addition, by changing the plate length, for example only on one side, the setting of two different angles of slope and thus different withdrawal speeds of the adsorption material on the exhaust gas inlet side and on the exhaust gas outlet side can be achieved. The advantages associated with this metering device consist in particular in a linear conveying characteristic and gentle handling of the goods ; In addition, depending on the height of the inlet, slight differences in pressure can be bridged, and the inlet and outlet can also take place in a vertical direction without deflecting the material,

Beispiel 1example 1

Ein Adsorber der Anströmfläche von 3 m (Höhe 3 m> Breite 1 m) und der Schichttiefe von 1 m wird mit einer Rauchgasmenge von 27ΟΟ nr/h mit einer Temperatur von l40°C und einer SOp-Konzentration von 1000 ppm beaufschlagt. Bei einer gleichmässigen Rauchgasverteilung über die Adsorberhöhe, entsprechend einer Gasverweilzeit von k see, ergibt sich bei einer Koksverweilzeit von J50 Std. die mittlere 80p-Austrittskonzentration von 200 ppm (d. h. Entschweflungsgrad = 80 #). Beaufschlagt man den Adsorber bei gleicher Rauchgasmenge von 2700 nr/h sm Kopf mit mehr Rauchgas, z.B. entsprechend einer Gasverweilzeit von 2,5 see, und am Fuss des Adsorbers mit einer Gasverweilzeit von 5*5 see, und ändert man die Gasverweilzeit über die Adsorberhöhe in etwa linear zwischen den beiden angegebenen Zeiten, so ergibt sich, dass bei gleicher Koksverweilzeit von jJQ Std. die mittlere SOg-Austrittskonzentration nur 100 ppm beträgt (d. h. Entschweflungsgrad = 90 %)· Das Adsorptionsvolumen ist damit entsprechend der Zunahme des Entschweflungsgrades von 80 auf 90 % bei gleicher Koksverweilzeit höher beladen.An adsorber of the inflow area of 3 m (height 3 m> width 1 m) and the layer depth of 1 m is exposed to a flue gas quantity of 27ΟΟ nr / h with a temperature of 140 ° C and an SOp concentration of 1000 ppm. With a uniform flue gas distribution over the adsorber height, corresponding to a gas residence time of k see, the average 80p exit concentration of 200 ppm (ie degree of desulfurization = 80 #) results with a coke residence time of J50 hours. If you pressurize the adsorber with the same amount of flue gas of 2700 nr / h sm head with more flue gas, e.g. corresponding to a gas retention time of 2.5 seconds, and at the foot of the adsorber with a gas retention time of 5 * 5 seconds, and you change the gas retention time via the adsorber height approximately linearly between the two times given, the result is that with the same coke residence time of 1½ hours, the mean SOg exit concentration is only 100 ppm (i.e. degree of desulphurisation = 90 %) 90 % higher loading with the same coke residence time.

10981'9/16(U10981'9 / 16 (U

Beispiel 2Example 2

Wird ein Adsorptionsreaktor mit staubhaltigen Rauchgasen beaufschlagt, so, wird in der Adsorptionskoksschüttung Staub abgeschieden. Durch die Auffüllung des Lückenvolumens mit Staub nimmt der Druckverlust der Schüttung zu. Ein Adsorptionsreaktor der Anström-If an adsorption reactor is exposed to dusty flue gases, so, dust is deposited in the adsorption coke bed. By filling the gap volume with dust, the Pressure loss of the bed. An adsorption reactor of the inflow

fläche von 3 m und der Schichttiefe von 1 m hat bei einer staubfreien Rauchgasmenge von 2700 nr/h und einer Gasverweilzeit von 4 see bei einer Adsorptionskokskörnung von 8 mm Durchmesser einen Druckverlust von 50 mm WS. Bei einer Staubkonzentration der Rauchgase von 2 g/nr wird bei einer Koksverweilzeit von 20 Stunden der Staub bis auf den Restgehalt von 100 mg/nr abgeschieden. Der Druckverlust der mit Staub angereicherten Koksschüttung steigt auf 120 mm WS. Wird die vordere Hälfte des Koksvolumens (Gaseintrittsseite) mit einer Koksverweilzeit von 15 Stunden und die hintere Hälfte des Koksvolumens (Gasaustrittsseite) mit einer Koksverweilzeit von 25 Stunden abgezogen, so wird der Druckverlust der Koksschüttung bei gleicher mittlerer Koksyerweilzeit und gleichem Staubabscheidegrad von 120 auf 90 mm WS gesenkt.area of 3 m and a layer depth of 1 m with a dust-free Flue gas quantity of 2700 nr / h and a gas residence time of 4 seconds with an adsorption coke grain of 8 mm diameter Pressure drop of 50 mm WS. With a dust concentration of the smoke gases of 2 g / nr with a coke residence time of 20 hours the Dust separated down to a residual content of 100 mg / nr. Of the Pressure loss of the dust-enriched coke bed rises to 120 mm water column. If the front half of the coke volume (gas inlet side) with a coke residence time of 15 hours and the rear half of the coke volume (gas outlet side) with a Subtracting the coke residence time of 25 hours, the pressure drop becomes the coke bed is reduced from 120 to 90 mm water column with the same mean coke hold-up time and the same degree of dust separation.

Beispiel 3Example 3

Wird ein Adsorptionsreaktor mit dem Adsorptionsvolumen von 28 mit einem Abgasvolumen von 5 nr/h und einer SOp-Konzentration von 4000 ppm beaufschlagt, so brechen bei einer Gasverweilzeit von 20 see" nach 1 Stunde die ersten Spuren von SOp durch den Adsorptionskoks. Die Adsorptionsbeladung beträgt dann 0,4 Gew.# SOp. Wird der gleiche Adsorptionsreaktor dagegen mit einem Abgasvolumen von 20 nr/h und einer SOp-Konzentration von 1000 ppm beaufschlagt, so brechen bei einer Gasverweilzeit von 5 see erst nach 15 Stunden die ersten SO -Spuren durch die Koksschüttung. Die Adsorptionskoksbeladung beträgt dann 6 Gew.% SOg.If an adsorption reactor with an adsorption volume of 28 is charged with an exhaust gas volume of 5 nr / h and an SOp concentration of 4000 ppm, the first traces of SOp break through the adsorption coke after 1 hour with a gas retention time of 20 seconds then 0.4 wt. # SOp. If, on the other hand, the same adsorption reactor is subjected to an exhaust gas volume of 20 nr / h and an SOp concentration of 1000 ppm, the first SO traces only break through after 15 hours with a gas residence time of 5 seconds the packed bed of coke. the Adsorptionskoksbeladung is then 6 wt.% SOG.

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Bildet man zur Bestimmung des Ausnutzungsgrades des Adsorptionsvolumens das Verhältnis aus Abgasvolumen/Stunden zum Koksvolumen und multipliziert man dann mit der SOg-Durchbruchzeit für den Entschweflungsgrad 100 #, so ergibt sich für den ersten Teil des Beispiels die kleine Zahl von l8o und für den zweiten Teil des Beispiels die grosse Zahl 10700. Aus diesen beiden Zahlen wird ersichtlich, dass es zur optimalen Ausnutzung des Adsorptionsvolumens für SOp-Konzentrationen = 4000 ppm technisch sinnvoll ist, die Eingangskonzentration z.B. auf 1000 ppm zu verdünnen, da eine entsprechend grössere Abgasmenge der kleineren SOg-Konzentration in derselben Zeiteinheit günstiger entschwefelt werden kann. Der Ausnutzungsgrad wird in diesem Fall um das 60fache verbessert.Is formed to determine the degree of utilization of the adsorption volume the ratio of the exhaust gas volume / hours to the coke volume and then multiplied by the SOg breakthrough time for the degree of desulfurization 100 #, this results in the first part for the example the small number of 18o and for the second part of the example the large number 10700. From these two numbers it can be seen that it makes technical sense for optimal utilization of the adsorption volume for SOp concentrations = 4000 ppm, To dilute the input concentration e.g. to 1000 ppm, since a correspondingly larger exhaust gas quantity of the smaller SOg concentration can be desulfurized more cheaply in the same time unit. In this case, the degree of utilization is improved by a factor of 60.

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Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden aus solche, Wasserdampf und Sauerstoff enthaltenden Abgasen, insbesondere Rauchgasen, durch Adsorption mittels einer vom Abgas quer zu ihrer Bewegungsrichtung durchströmten Wanderschicht aus körnigem, kohlenstoffhaltigem Material, welches nach seiner Beladung regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass man bei gleichbleibender Gesamtrauchgasmenge eine grössere Rauchgasmenge dem oberen Teil der Wanderschicht unter entsprechender Reduzierung der Rauchgasmenge im unteren Teil zuführt.Process for removing sulfur oxides from such water vapor and exhaust gases containing oxygen, in particular flue gases, by adsorption by means of an exhaust gas transverse to their direction of movement flow-through migrating layer of granular, carbonaceous material, which is regenerated after its loading, characterized in that, with the total amount of smoke gas remaining the same, a larger amount of smoke gas is added to the upper part of the Moving layer feeds with a corresponding reduction in the amount of smoke gas in the lower part. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei gleichbleibendem Gesamtdurchsatz an Abgas und Adsorptionsmaterial einen minimalen SOg-Durchbruch durch Auswahl der Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Adsorberhöhe erzielt.2. The method according to claim 1, characterized in that at constant total throughput of exhaust gas and adsorption material, a minimal SOg breakthrough by selecting the flow rate achieved depending on the adsorber height. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wanderungsgeschwindigkeit des Adsorptionsmaterials an der Abgaseintrittsseite der Wanderschicht gegenüber der Wanderungsgeschwindigkeit an der Abgasaustrittsseite erhöht.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the migration speed of the adsorption material on the exhaust gas inlet side of the migration layer compared to the Migration speed on the exhaust gas outlet side increased. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil des gereinigten Abgases im Kreislauf in die Wanderschicht zurückführt, während man den anderen Teil abzieht und durch zu reinigendes Abgas ersetzt.4. The method according to claims 1-3, characterized in that one part of the cleaned exhaust gas in the circuit in the Moving back layer while removing the other part and replacing it with exhaust gas to be cleaned. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4 dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten 16 an der Gaseintrittsseite mit unterschiedlich grossen Einbauten(4) zur Verteilung des Gases über die Höhe des Adsorptionsreaktors (l) versehen ist_e 5. Device for performing the method according to claims 1-4, characterized in that the box 16 is provided on the gas inlet side with internals of different sizes (4) for distributing the gas over the height of the adsorption reactor (l) _e 6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass am Austragsende des Adsorptionsreaktors (l) eine Sperrstrecke, bestehend aus einem Dosierorgan (7) und einem Vibrospaltsieb (9)> angeordnet ist.6. Apparatus according to claim 5 * characterized in that At the discharge end of the adsorption reactor (l) there is a blocking section consisting of a metering element (7) and a vibro-slotted sieve (9)> is arranged. - 11 109819/1604 - 11 109819/1604 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierorgan (7) aus einer unterhalb des Adsorptionsreaktors (l) innerhalb des Aussengehäuses (20) waagerecht angeordneten Schubplatte (21), die über einen Exzenter oder Vibrator (22) angetrieben wird* besteht·7. Device according to claim 6, characterized in that the Dosing element (7) from a push plate arranged horizontally below the adsorption reactor (1) within the outer housing (20) (21) driven by an eccentric or vibrator (22) will * exist 8. Vorrichtung nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schubplatte (21) auf einer Seite zur Einstellung unterschiedlicher Wandergeschwindigkeiten des Adsorptionsmaterials gegenüber der anderen Seite verändert ist.8. Apparatus according to claim 7j, characterized in that the length of the thrust plate (21) on one side for setting different migration speeds of the adsorption material is changed compared to the other side. 109819/16(H109819/16 (H.