DE19751934A1 - Verfahren zum Reinigen von Rauchgas - Google Patents
Verfahren zum Reinigen von RauchgasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Rauchgas,
insbesondere aus Müllverbrennungsanlagen mit den Merkmalen des
Oberbegriffes des Anspruches 1.
Rauchgase aus Müllverbrennungsanlagen werden in einer
aufwendigen Rauchgasreinigungsanlage von Schadstoffen befreit.
Eine bekannte Variante derartiger Anlagen besteht aus einem
Sprühtrockner, einer Entstaubung und zwei in Reihe geschalteten
Wäschern, von denen der erste Halogenwasserstoffe und der
zweite Schwefeloxide aus den Rauchgasen entfernt. Daran
schließen sich weitere Verfahrensschritte an, z. B. die
Entfernung von Stickoxiden und organischen Spurenstoffen. Bei
diesem Verfahren kommen dem Sprühtrockner zwei wesentliche
Funktionen zu. Zum einen soll die Temperatur des Rauchgases auf
einen für die nachgeschaltete Entstaubung vorteilhaften Wert
eingestellt werden, und zum anderen sollen die aus den übrigen
Verfahrensschritten stammenden Prozeßwässer mittels des
Sprühtrockners eingedampft werden. Die dabei entstehenden
Feststoffe werden über die dem Sprühtrockner nachgeschaltete
Entstaubung aus dem Gesamtprozeß ausgeschleust. Die
verdampfenden Prozeßwässer bestehen überwiegend aus den
Abflutströmen der beiden Wäscher. Die sauren Bestandteile,
Halogenwasserstoffe und Schwefeloxide, werden mit Kalkmilch
neutralisiert.
Die als Neutralisationsmittel eingesetzte Kalkmilch wird in
einer Löschstation aus Branntkalk, Wasser und ggf. weiteren
Hilfsstoffen hergestellt und enthält damit nicht unerhebliche
Mengen an Wasser. Die Reaktivität der in der Löschanlage
erzeugten Kalkmilch besitzt einen wesentlichen Einfluß auf die
Güte der SO2-Abscheidung im SO2-Wäscher. Zur Erreichung einer
ausreichenden Reaktivität werden hohe Qualitätsanforderungen an
das zur Löschung eingesetzte Löschwasser gestellt.
Die im Sprühtrockner und im HCl-Wäscher verdampfte Wassermenge
hängt überwiegend vom Zustand der Rauchgase, wie Feuchte und
Temperatur am Eintritt in den Sprühtrockner ab. Das Rauchgas
wird durch den in beiden Apparaten auftretenden, adiabaten
Wärme- und Stoffaustausch bis nahezu auf die
Kühlgrenztemperatur abgekühlt. Die während dieses
Abkühlvorganges vom Rauchgas aufgenommene Feuchte ist in dem
bekannten Verfahren nicht oder nur innerhalb enger Grenzen
beeinflußbar. Allerdings kann die Herkunft, die vorausgehende
Verwendung und die Qualität des in das System
Sprühtrockner/HCl-Wäscher eingespeisten Wassers unterschiedlich
sein. Das zu verdampfende Wasser stammt in den bekannten
Anlagen je nach der Schadstoffbeladung der Rohgase, zu
Wesentlichen Teilen aus der zur Neutralisation erforderlichen
Kalkmilch. Dementsprechend ist dieser Anteil des einzusetzenden
Prozeßwassers zuvor in guter Qualität der Kalklöschanlage
bereitzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße
Verfahren derart zu gestalten, daß der Sprühtrockner mit
minderwertigen Prozeßwässern betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren
erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Unter einem trockenen Neutralisationsmittel wird ein solches
festes, körniges, fließfähiges Mittel verstanden, das zwar von
sich aus gewisse Anteile an Wasser mit sich bringen kann, ohne
jedoch pumpfähig zu sein. Unter Verwendung eines solchen
trockenen Neutralisationsmittels bleibt bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren die Gesamtmenge der bei der
Neutralisationsreaktion gebildeten Reaktionssalze unverändert.
Jedoch enthält der dem HCl-Wäscher zugeführte
Neutralisationsmittelstrom keine nennenswerten Wasseranteile.
Eine Verminderung der zur Neutralisation erforderlichen
Wassermengen geht mit einer Reihe von Vorteilen einher, etwa
dem eines ausgewogenen Wasserhaushaltes. Das zur Verdampfung im
Sprühtrockner erforderliche Prozeßwasser kann vor der
Einbringung in das System "Sprühtrockner-Wäscher-Neutralsation"
einer anderen Nutzung zugeführt werden, z. B. zur zusätzlichen
Spülung von Tropfenabscheidern. Das in der Kalklöschanlage
einzusetzende Wasser von relativ hoher Qualität muß dadurch in
vermindertem Umfang zur Herstellung eines gelösten oder
suspendierten Neutralisationsmittels bereitgestellt werden.
Damit sind wesentlich geringere Qualitätsanforderungen an den
übrigen Teil des verwendeten Prozeßwassers zu stellen. Erst die
geringere, durch die Erfindung erreichbare Qualitätsanforderung
des in der Rauchgasreinigungsanlage zu verdampfenden Wassers
ermöglicht die Anwendung anderer Verfahrensschritte, bei denen
belastete Abwässer auftreten.
Wird als Neutralisationsmittel ein Karbonat, z. B. Kalkstein
eingesetzt, so steht im Vergleich mit Branntkalk oder Löschkalk
ein kostengünstiges Neutralisationsmittel zur Verfügung.
Während Branntkalk zur Erreichung guter Kalkmilchqualitäten
über eine hinreichende Mahlfeinheit verfügen muß, braucht
Kalkstein oder Dolomit nur eine vergleichsweise gröbere Körnung
aufzuweisen, da Anbetracht des niedrigen pH-Wertes der
HCl-Wäscherabflut oder der HCl-Wäscher-Kreislaufflüssigkeit
sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeiten der zwischen dem Karbonat
und der Säure ablaufenden Reaktion erreicht werden. Es kann
also ein Teil der aufzuwendenden Mahlarbeit eingespart werden.
Ebenso vermindert sich durch den Entfall des energetisch
aufwendigen Brennens des Kalksteins ein großer Teil des
Primärenergiebedarfs für die Bereitstellung des
Neutralisationsmittels.
Die Kalklöschstation kann kleiner ausgeführt werden, da
Kalkmilch fast ausschließlich für die Neutralisation des
Schwefeldioxid benötigt wird. Bei Nachrüstungen vorhandener
Anlagen kann, je nach Bauart der Löschstation, die Verweilzeit
des Kalkes in der Löschstation vergrößert werden, was zu einer
Steigerung der Kalkmilchreaktivität führt. Es wird auch eine
einstufige Neutralisationsstation möglich, so daß gegenüber der
bekannten zweistufigen Bauart ein Behälter, eine Pumpe und
Dosier- und Regeleinrichtungen entfallen können.
Bei der Verwendung von Dolomitgestein als Neutralisationsmittel
kann die im HCl-Wäscher anfallende Rohsäure zum
Dolomitaufschluß eingesetzt werden. Damit lassen sich wertvolle
Magnesiumsalze bilden, die nach geeigneter Aufbereitung zu
einer Leistungssteigerung des SO2-Wäschers eingesetzt werden
können.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung seien an der
Zeichnung im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein
Verfahrensschema zur Reinigung von Rauchgas.
Ungereinigtes Rauchgas (Rohgas) aus einer Feuerungsanlage, z. B.
einer Müllverbrennungsanlage wird in einem ersten, nicht
gezeigten Entstauber entstaubt und tritt danach in einen
Sprühtrockner 1 ein. In diesem Sprühtrockner 1 wird in den
Rohgasstrom Prozeßwasser aus einer Leitung 2 eingesprüht. Im
Wärmetausch mit dem Rohgas verdampft das Prozeßwasser. Das
abgekühlte Rohgas gelangt in einem weiteren Entstauber 3. Nach
dem Austritt aus diesem Entstauber 3 wird das Rohgas einem
ersten Wäscher 4, dem HCl-Wäscher und danach einem zweiten
Wäscher 5, dem SO2-Wäscher zugeführt. Den zweiten Wäscher 5
verläßt das Gas als Reingas und wird gegebenenfalls nach einer
Entstickung oder weiteren Rauchgasreinigungsschritten durch
einen Kamin an die Umgebung abgegeben.
Dem ersten Wäscher 4 werden Prozeßwasser über eine Leitung 6
und über eine an den Kopf oder den Wäschersumpf angeschlossene
Leitung 7 ein trockenes, festes Neutralisationsmittel
zugegeben. Als trockenes, festes Neutralisationsmittel werden
Oxide, Hydroxide oder Karbonate von Erdalkalimetallen oder
Mischungen davon eingesetzt, wie Branntkalk, Kalziumhydroxid,
Dolomitgestein oder vorzugsweise Kalkstein. Es wird ein solcher
pH-Wert eingestellt, daß in dem ersten Wäscher 4 aus dem Rohgas
die Halogenwasserstoffe, insbesondere HCl entfernt werden. Dem
zweiten Wäscher 5 werden über eine Leitung 8 Prozeßwasser (z. B.
zur Spülung der in dem Wäscher 5 vorhandenen
Tropfenabscheider) und als Neutralisationsmittel Kalkmilch oder
ein anderes zur Rauchgasentschwefelung verwendbares
Neutralisationsmittel über eine Leitung 9 in einer solchen
Menge zugeführt, daß aufgrund des sich einstellenden pH-Wertes
in diesem zweiten Wäscher 5 aus dem Rohgas die Schwefeloxide
entfernt werden. Das in dem zweiten Wäscher 5 verbrauchte,
Reaktionssalze enthaltende Prozeßwasser wird, gegebenenfalls
nach der nicht eingezeichneten Abscheidung von verwertbarem
Gips als Abflutung einer Neutralisationsstation 10 zugeführt.
In dieser Neutralisationsstation 10 wird die Abflutung des
zweiten Wäschers 5 mit einem aus Kalkmilch bestehenden
Neutralisationsmittel neutralisiert, das über eine Leitung 11
zugeführt wird. Das so behandelte, neutralisierte Prozeßwasser
wird über die Leitung 2 in den Sprühtrockner 1 eingespeist. Die
bei der Verdampfung des Prozeßwassers als Feststoffe
anfallenden Reaktionssalze werden in dem Entstauber 3
abgeschieden und über eine Leitung 12 ausgeschleust.
In einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Teil der
Waschflüssigkeit oder die Abflutung des ersten Wäschers 4 einem
Reaktor 13 zugeführt und hier mit einem trockenen, festen
Neutralisationsmittel versetzt, das über eine Leitung 14
zugeführt wird. Die so behandelte Abflutung wird über eine
Leitung 15 in die dem zweiten Wäscher 5 nachgeschaltete
Neutralisationsstation 10 gegeben und dort zusammen mit der
Abflutung des zweiten Wäschers 5 mit Kalkmilch neutralisiert
und anschließend in den Sprühtrockner 1 eingesprüht. Die in dem
Reaktor 13 behandelte Waschflüssigkeit kann ganz oder teilweise
von dem Reaktor 13 in den Wäscher 4 zurückgeführt werden.
Wird in den Reaktor 13 ein karbonatisches Neutralisationsmittel
eingegeben, so entsteht durch Reaktion mit der sauren Abflutung
des ersten Wäschers 4 Kohlendioxid. Dieses Kohlendioxid wird
aufgefangen, über eine Leitung 16 abgeführt und kann sinnvoll
in einem anderen Prozeß genutzt werden. In vorteilhafter Weise
kann das entstandene Kohlendioxid zur Behandlung von Rostaschen
verwendet werden, die bei der Verbrennung von Abfallstoffen in
einer Müllverbrennungsanlage anfallen, deren Rauchgase in der
beschriebenen Weise gereinigt werden.
Die mit dem trockenen Neutralisationsmittel neutralisierte
Abflutung des ersten Wäschers 4 kann über eine Leitung 17 auch
in den zweiten Wäscher 5 eingespeist werden. Dies ist besonders
vorteilhaft, wenn als festes Neutralisationsmittel
Dolomitgestein verwendet wird, da durch die vorhandenen, aus
dem Dolomitgestein stammenden Magnesiumsalze der Abscheidegrad
der Schwefeloxide in dem zweiten Wäscher 5 verbessert wird.
Der erste Wäscher 4 ist mit einem Flüssigkeitsumlauf 18
versehen, durch den Waschflüssigkeit aus dem Wäschersumpf zu
einer in dem Kopf oder in der Waschzone des Wäschers 4
befindlichen Flüssigkeitszerstäubung gepumpt wird. Das trockene
Neutralisationsmittel kann in einem weiteren
Ausführungsbeispiel in den Flüssigkeitsumlauf 18 über eine
Leitung 19 eingespeist werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das trockene, feste
Neutralisationsmittel auch direkt in den ersten Wäscher 4
eingegeben werden. Ebenfalls sinnvoll kann die Zugabe des
trockenen Neutralisationsmittels über eine Einspeisung 20 zu
dem in den ersten Wäscher 4 eintretenden Rauchgasstrom sein.
Claims (7)
1. Verfahren zum Reinigen von Rauchgas, insbesondere aus
Müllverbrennungsanlagen, bei dem das Rauchgas in einem
Sprühtrockner gekühlt, anschließend entstaubt und in zwei
hintereinander geschalteten Wäschern von
Halogenwasserstoffen und Schwefeloxiden befreit wird, und
bei dem die Waschflüssigkeit oder die Abflutungen der beiden
Wäscher mit einem Neutralisationsmittel neutralisiert und
dem Sprühtrockner zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abflutung oder die Waschflüssigkeit des ersten
Wäschers mit einem trockenen Neutralisationsmittel
neutralisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Neutralisationsmittel für die Abflutung oder die
Waschflüssigkeit des ersten Wäschers ein Karbonat, Oxid oder
Hydroxid eines oder mehrerer Erdalkalimetalle oder
Mischungen davon verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Neutralisation der Waschflüssigkeit mit dem
trockenen Neutralisationsmittel in dem ersten Wäscher
vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Neutralisation der Abflutung oder der
Waschflüssigkeit mit dem trockenen Neutralisationsmittel in
einem Reaktor außerhalb des ersten Wäschers vorgenommen
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit dem trockenem
Neutralisationsmittel behandelte Abflutung des ersten
Wäschers ganz oder teilweise dem zweiten Wäscher zugeführt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das bei der Neutralisation mit
karbonathaltigem Neutralisationsmittel freigesetzte
Kohlendioxid aufgefangen und einem Endverbraucher zugeführt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das trockene Neutralisationsmittel dem
ersten Wäscher über den eintretenden Rauchgasstrom zugeführt
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997151934 DE19751934A1 (de) | 1997-11-22 | 1997-11-22 | Verfahren zum Reinigen von Rauchgas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997151934 DE19751934A1 (de) | 1997-11-22 | 1997-11-22 | Verfahren zum Reinigen von Rauchgas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19751934A1 true DE19751934A1 (de) | 1999-05-27 |
Family
ID=7849608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997151934 Ceased DE19751934A1 (de) | 1997-11-22 | 1997-11-22 | Verfahren zum Reinigen von Rauchgas |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19751934A1 (de) |
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