DE3234315A1

DE3234315A1 - Verfahren zur verringerung der schwefelemission

Info

Publication number: DE3234315A1
Application number: DE19823234315
Authority: DE
Inventors: Curt-Christian Dipl.-Ing. 5603 Wülfrath Schöbß
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-03-22

Description

Verfahren zur Verringerurly der Schwefelemission
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung der Schwefelemission von mit schwefelhaltigen Brennstoffen beschickten Brennprozessen, wobei schwefeloindende Stoffe den Brennstoffen zugemischt werden.
Bekanntlich enthalten die Rauchgase von Kohle- und Ölfeuerungen neben anderen Schadstoffen insbesondere Schwefelaxide, die, wenn sie in die Atmosphäre gelangen, sich mit Regen in Form von schwefliger Säure oder Schwefelsäure niederschlagen und dabei große gesundhewtliche, landwirtschaftliche und korrosive Scnäden hervorrufen. Es ist aus diesem Grunde. erforderlich, die Emission dieser Schwefeloxide zu unterdrücken.
Aus der CH-PS 602 166 ist es bekannt Ölfeuerunyen zusammen mit Karbonaten von Barium unutoder Kalzium zu beschicken, welche unter den thermischen Bedingungen des Feuerraumes nach einem Zerfall in Oxide und. Kohlendioxid mit dem Schwefel des Öls schließlich zu entsprechenden deponnerrähigen Sulfaten umgesetzt werden. Von Nachteil bei diesem- Verfahren ist jedocn die negative Reaktionsenthalpie des Zerfallsprozesses der Karbonate, wodurch dem Feuerraum Wärme entzogen wird, so daß aus wärmewirtschaftlichen Gründen die Zufuhr derartiger scbwefelbindender Stoffe beschränkt W den muß.
Aus der DE-OS 30 15 710 ist ein weiteres vergleichbares Verfahren bekannt, welches ein Abbinoen von unter anderem in Kohle enthaltenem Schwefel dadurch gewährleistet, daß der Kohle vor deren Verbrennung ein schwefelbindender Stoff, insbesondere Branntkalk (CaO) oder 'Dolomitkauster (MgOCaO) in einem solchen Verhältnis zugemischt werden, daß der gesamte, in dem Brennstoff Kohle enthaltene Schwefel abgebunden wird.
Es ist die Aufgabe der Erfind-ung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu konzipieren, welches sich gegenüber den bekannten durch größere härmewirtschaftlicnkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wira erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Menge oer zugemischten schwefelbindenden Stoffe derart bemessen ist, daß sich in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt der dem Brennprozeß zugeführten Brennstoffe eine wenigstens teilweise Einbindung des Schwefels ergibt.
Es wird somit im Gegensatz zu den bekannten Verfahrensrührungen während des Brennprozesses nicht der gesamte mit den Brennstoffen eingebrachte Schwefel abgebunden, sondern lediglich ein Teil. Der Hauptvorzug dieses erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in einer erhöhten Wirtcflaftlichkeit, da die Menge an Stoffen, die ausschließlich der Schwefelbindung und nicht der Aufrechterhaltung von Verbrennungsvorgängen dient, insgesamt geringer ausfällt, so daß nicht nur die erreichbare Verbrennungstemperatur ansteigt, sondern auch die Gesamtmenge an festen Rückständen des Brennprozesses entsprechend verringert wird.
In einer Ausgestaltung der Erfinoung wird der bei dem Brennprozeß anfallende Restschwefe in einer an sicn bekannten Rauchgasentschwefelungseinrichtung aufgefangen. Die Leistung der zusätzlich eingesetzten Rauchgasentschwefelungseinrichtung, welche beispielsweise nach dem Prinzip der Naßentschwefelung arbeitet, wobei der Schwefel in eine Waschflüssigkeit eingebunden wird, kann entsprecnend dem während des Brennprozesses bereits abgetrennten Schwefelgehalt entsprechend gering bemesseh werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Schwefelgehalt der Brennstoffe kontinuierlich gemessen, wobei die Zumischung der schwefelbindenden Stoffe in Abhängigkeit von dem gemessenen Schwefelgehalt erfolgt. Eine kontinuierliche, berührungslose Messung des Schwefelgehaltes von Kohle kann beispielsweise auf dem Prinzip der Neutronenaktivierungsanalyse aufbauen, wobei bekanntlich aus der Analyse einer elementspezifischens hier schwefelspezifischen, durch Neutronenbeschuß ausgelösten Gammastrahlung ein Meßwert für den Gehalt an Schwefel gewonnen wird. Auf diese Weise ist ein Einsatz von Brennstoffen mit variablem Schwefelgehalt möglich, wobei die Menge an zugemischten schwefelbindenden Stoffen entsprechend den Schwankungen des Schwefelgehaltes der Brennstoffe nachgeregelt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden bei einem Einsatz fester Brennstoffe während deren Zerkleinerung, die beispielsweise auf eine für eine Staubfeuerung geeignete Korngröße erfolgt, diesen die schwefelbindenden Stoffe zugemischt, wobei als Einrichtung zum Zerkleinern und Mischen eine an sich bekannte Schwingmühle verwendet wird.- Es hat sich herausgestellt, daß eine Schwingmühle eine hervorragende Eignung zur Herstellung eines entsprechend den Anforderungen einer Staubfeuerung -feinkörnigen Stoffgemisches, bestehend aus den jeweiligen schwefelbindenden Stoffen, zum Beispiel Branntkalk und feinkörniger Kohle besitzt. Diese Eignung der Schwingmühle beruht auf dem Vorteil kurzer Durchlaufzeiten, so daß insbesondere bei schwankenden Schwefelgehalten der eingesetzten Kohle eine schnelle Anpassung der Menge an zugesetzten schwefelbindenden Stoffen erfolgen kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben Sich aus dem folgenden, in der Zeichnung schematisch dargestellten Schaltbild einer entsprechend dem erfinoungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage.
Mit 1 und 2 sind Bunker jeweils für Kohle und eine schwefelbindende -Komponente, beispielsweise Branntkalk (CaO) oder Dolomitkauster (MgOCaO) bezeichnet. Diese Stoffe gelangen mittels Dosierbandwaagen 3 und 4 in einem bestimmten, vom Schwefelgehalt der eingesetzten Kohle abhängigen Mengenverhältnis in eine Schwingmühle 5, in welcher neben einer gründlichen Durchmischung beider Komponenten eine Zerkleinerung auf die für einen Brennprozeß 6, hier eine Staubfeuerung geeignete Korngröße erfolgt. Anstelle der Dosierbandwaagen können auch - elektromagnetische Dosierrinnen oder Dosierschnecken eingesetzt werden.
Als Reaktionsprodukt des Brennprozesses fallen somit Rauchgase, welche über eine Leitung 7 abgeführt werden und ein fester Rückstand in einer Leitung 8 an, welch letzterer entsprechend der Menge an zugemischten schwefelbindenden Stoffen einen Teil des -in der Kohle enthaltenen Schwefels als Sulfat gebunden enthält. Die über die Leitung 7 abgeführten Rauchgase werden einer konventionellen, z.B. nach dem Prinzip der Naßentschwefelung arbeitenden Rauchgasentschwefelungseinrichtung 9 zugeführt, als deren eines Austragsprodukt über die Leitung 10 ein den Schwefel beispielsweise als Sulfat enthaltender Stoff anfällt. Die somit vollständig entschwefelten Rauchgase werden anschließend über einen Kamin 11 in die Atmosphäre abgelassen.
Um auch bei stark schwankenden Schwefelgehalten der eingesetzten Brennstoffe, hier der Kohle stets nur diejenige Menge an Branntkalk zuzumischen, die für die einwandfreie Funktion des Brenners sowie die Wärmewirtschaftlichkeit des Brennprozesses als optimal anzusehen ist, kann in der vom Bunker 1 zur Dosierbandwaage 3 -führenden Leitung 12 ein Einrichtung 13 zur kontinuierlichen Messung des Schwefelgehaltes der Kohle angeoronet sein. Eine Meßleitung 14 verbindet diese Einrichtung 13 mit einer Regeleinrichtung 15, welche über eine Steuerleitung 16 auf die Dosierbandwaage 3 einwirkt. Der auf diese Weise realisierte Regelkreis gewährleistet eine optimale Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens auch an brennstoffe mit stark schwankendem Schwefelgehalt.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Verhinderung der Schwefelemission von it schwefelhaltigen Brennstoffen beschickten Brennprozessen, wobei schwefelbindende Stoffe den Brennstoffen zugemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der zugemischten schwefelbindenden Stoffe derart bemessen ist, daß sich in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt der dem Brennprozeß (6) zugeführten Brennstoffe eine wenigstens teilweise Einbindung des Schwefels in diese Stoffe ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefelgehalt der Brennstoffe kontinuierlich gemessen wird, wobei die Zumischung der schwefelbindenden Stoffe in Abhängigkeit von dem gemessenen Schwefelgehalt erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei dem Brennprozeß (6) anfallende Restschwefel in einer an sich bekannten Rauchgasentschwefelungseinrichtung (9) aufgefangen wird.
4. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Einsatz fester Brennstoffe während deren Zerkleinerung, beispielsweise auf eine für eine Staubfeuerung geeignete Korngröße, diesen die scnwefelDindenden Stoffe zugemischt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Einsatz fester Brennstoffe diese zusammen mit den schwefelbindenden Stoffen vorzugsweise gleichzeitig gemischt und auf eine, beispielsweise für eine Staubfeuerung geeignete Korngrö3e zerkleinert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zum Zerkleinern und Mischen eine an sich bekannte Schwingmühle (5) eingesetzt wird.