DE3415489C1

DE3415489C1 - Anlage für die Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung

Info

Publication number: DE3415489C1
Application number: DE19843415489
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 4130 Moers Brinkmann; Kong Seng Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Tjoa
Original assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1984-04-26
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1985-06-05

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage, bei der der Waschturm in der beschriebenen Weise gestaltet ist, so weiter auszubilden, daß auch bei verhältnismäßig hohen Gehalten an SO2 und SO3 eine Entschwefelung mit sehr gutem Entschwefelungswirkungsgrad stattfindet und Aerosole nicht mehr ausgetragen werden Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen dem Elektrofilter und dem Waschturm im Bereich des Rauchgaseintritts ein Ionisationsaggregat angeordnet ist, -welches eine Mehrzahl von Sprühelektroden und umgebenden, kanalförmig gestalteten Polarisationselektroden besitzt, die bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases von über 10 m/sec. in Strömungsrichtung eine Länge von 10 bis 40 cm aufweisen. Es versteht sich, daß im allgemeinen alle Sprühelektroden und alle Polarisationselektroden die gleiche Länge aufweisen. In der Aussage, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase über 10 m/sec. liegt, liegt eine Angabe über die Bemessung des entsprechenden Strömungskanals und des Ionisationsaggregates insgesamt Ionisierungsaggregate ähnlichen Aufbaus sind bei Vorrichtungen für die Entstaubung von industriellen Gasen an sich bekannt (DE-OS 33 29 638, PatG § 3(2)1.).
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases zwischen 15 und 20 m/sec. liegt und daß die Sprühelektroden sowie die Polarisationselektroden eine Länge zwischen 20 und 30 cm besitzen. Der Rauchgaseintritt weist zweckmäßigerweise einen Rauchgaseintrittsstutzen auf, der schräg auf die Oberfläche der Oxidationszone des Waschflüssigkeitssumpfes gerichtet ist.
Die Erfindung geht von der überraschenden Tatsache aus, daß bei einer gattungsgemäßen Anlage die Entschwefelung verbessert wird, wenn das Rauchgas im ionisierten Zustand in den Waschturm eintritt. Entsprechend ist das Ionisierungsaggregat ausreichend dicht vor dem Rauchgaseintritt angeordnet. Es versteht sich, daß das Ionisierungsaggregat auf die im Rauchgas mitgeführten ionisationsfähigen Bestandteile einwirkt, die auf diese Weise ionisiert werden. Das Ionisierungsaggregat funktioniert insoweit nicht als Elektrofilter. Entsprechend ist die Länge der Sprühelektroden und Polarisationselektroden unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases eingerichtet.
Anscheinend verändert die Ionisierung die Reaktionskinetik der Entschwefelungsreaktionen. Auch durch hohe Gehalte an SO2 und SO3 im Rauchgas wird der Entschwefelungswirkungsgrad nicht mehr störend beeinträchtigt. Aerosole, die hauptsächlich aus schwefliger Säure oder Schwefelsäure bestehen, werden nicht mehr ausgetragen. Besonders ausgeprägt sind die Effekte, wenn das Rauchgas einen nicht zu geringen Gehalt an Staub, hauptsächlich Flugasche mitführt. Daher lehrt die Erfindung, daß das Elektrofilter für eine Rauchgasentstaubung auf über 50 mg/Nm3 ausgelegt ist. Es versteht sich, daß in dem Waschturm in diesem Falle neben der Entschwefelung auch eine weitere Entstaubung durch Auswaschen auftritt, so daß das Reingas, welches den Waschturm passiert, wesentlich weniger als 50 mg/Nm3 an Reststaub mitführt. Um die Ionisierung zu konditionieren empfiehlt es sich, vor dem Ionisierungsaggregat eine Einrichtung für eine Wasserzuführung oder Wasserdampfzuführung anzuordnen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage, F i g. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und F i g. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2.
Die in den Figuren dargestellte Anlage ist für die Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Waschturm 1 mit unterem Rauchgaseintritt 2 und oberem Rauchgasaustritt 3, eine Einrichtung 4 für die Einführung einer Waschflüssigkeit mit einer Mehrzahl von über die Waschturmhöhe verteilten Zerstäubungsdüsen 5 und ein Waschflüssigkeitssumpf 6 in dem Waschturm 1.
Dem Rauchgaseintritt 2 ist ein Elektrofilter 7 vorgeschaltet. Aus dem Waschflüssigkeitssumpf 6 ist bei 8 ein Gemisch aus hauptsächlich Calciumsulfat und Calciumsulfit abscheidbar, in dem Flugasche enthalten ist, welche den Elektrofilter 7 passiert hat.
Zwischen dem Elektrofilter 7 und dem Waschturm 1 befindet sich im Bereich des Rauchgaseintrittes 2 ein Ionisierungsaggregat 9. Dieses weist eine Mehrzahl von Sprühelektroden 10 und umgebende, kanalförmig gestaltete Polarisationselektroden 11 auf, die von dem Rauchgas durchströmt sind. Die Sprühelektroden 10 sowie die Polarisationselektroden 11 besitzen bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases von über 10 m/sec. in Strömungsrichtung eine Länge von 10 bis 40 cm. Vorzugsweise besitzt das Rauchgas eine Strömungsgeschwindigkeit von 15 bis 20 m/sec., während die Länge der SprühelektrodelO bzw. der Polarisationselektroden 11 zwischen 20 und 30 cm liegt.
Der Waschflüssigkeitssumpf 6 ist mit horizontalen Sauerstoffzuführungsleitungen 12 ausgerüstet und weist Einrichtungen 13 für die Zuführung von Additiven auf.
Der Waschturmbereich oberhalb des Waschflüssigkeitssumpfes arbeitet als Absorptionsbereich. Die Sauerstoffzuführungsleitungen 12 bilden einen Rost, der eine Oxidationszone 0 oberhalb des Rostes und eine Reaktionszone R unterhalb des Rostes trennt. Unterhalb des Rostes sind die Einrichtungen 13 für die Zugabe der Additive angeordnet. Fernerhin ist die Anordnung so getroffen, daß der Rauchgaseintritt 2 einen Rauchgaseintrittsstutzen 14 aufweist, der schräg auf die Oberfläche der Oxidationszone 0 des Waschflüssigkeitssumpfes 6 gerichtet ist. Das hat zur Folge, daß die ionisierten Bestandteile des in den Waschturm 1 eintretenden Rauchgasstromes die Oberfläche des Waschflüssigkeitssumpfes 6 beaufschlagen, und zwar bei den Sauerstoffgehalten und pH-Werten, die für die Oxidationszone O wesentlich sind. Das führt zu sehr vollständigen Reaktionen, und zwar insbesondere dann, wenn der Reststaubgehalt des in den Waschturm 1 eintretenden Rauchgases, welches den Elektrofilter 7 passiert hat, nicht zu niedrig ist, z. B. bei über 50 mg/Nm3 liegt. Aerosole, die hauptsächlich aus schwefliger Säure oder Schwefelsäure bestehen, werden nicht mehr ausgetragen und gelangen folglich auch nicht in den Tropfenabscheider 15, der einem solchen Waschturm 1 regelmäßig nachgeschaltet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist vor dem Ionisierungsaggregat 9 eine Einrichtung 16 zur Zuführung von Wasser und/oder von Wasserdampf angeordnet.
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Claims

Patentansprüche: 1. Anlage für die Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, - mit Waschturm mit unterem Rauchgaseintritt und oberem Rauchgasaustritt, Einrichtung für die Einführung einer Waschflüssigkeit mit einer Mehrzahl von über die Waschturmhöhe verteilten Zerstäubungsdüsen und Waschflüssigkeitssumpf mit horizontalen Sauerstoffzuführungsleitungen und Einrichtungen für die Zuführung von Additiven in den Waschflüssigkeitssumpf, wobei der Waschturmbereich oberhalb des Waschflüssigkeitssumpfes als Adsorptionsbereich arbeitet und die Sauerstoffzuführungsleitungen einen Rost bilden, der eine Oxidationszone oberhalb des Rostes und eine Reaktionszone unterhalb des Rostes trennt, wobei unterhalb des Rostes die Einrichtungen für die Zugabe von Additiven angeordnet sind und dem Rauchgaseintritt ein Elektrofilter vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektrofilter (7) und dem Waschturm (1) im Bereich des Rauchgaseintritts (2) ein Ionisationsaggregat (9) angeordnet ist, welches eine Mehrzahl von Sprühelektroden (10) und umgebenden, kanalförmig gestalteten Polarisationselektroden (11) besitzt, die bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases von über 10 m/sec. in Strömungsrichtung eine Länge (L)von 10 bis 40 cm aufweisen.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektroden (10) sowie die Polarisationselektroden (11) bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases zwischen 15 und 20 m/sec. in Strömungsrichtung eine Länge (L) zwischen 20 und 30 cm aufweisen.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaseintritt (2) einen Rauchgaseintrittsstutzen (14) aufweist, der schräg auf die Oberfläche der Oxidationszone (O) des Waschflüssigkeitssumpfes (6) gerichtet ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrofilter (7) für eine Rauchgasentstaubung auf über 50 mg/Nm3 ausgelegt ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem lonisierungsag gregat (9) eine Einrichtung (16) zur Zuführung von Wasser oder von Wasserdampf angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, - mit Waschturm mit unterem Rauchgaseintritt und oberem Rauchgasaustritt, Einrichtung für die Einführung einer Waschflüssigkeit mit einer Mehrzahl von über die Waschturmhöhe verteilten Zerstäubungsdüsen und Waschflüssigkeitssumpf mit horizontalen Sauerstoffzuführungsleitungen und Einrichtungen für die Zuführung von Additiven in den Waschflüssigkeitssumpf, wobei der Waschturmbereich oberhalb des Waschflüssigkeitssumpfes als Adsorptionsbereich arbeitet und die Sauerstoffzuführungsleitungen einen Rost bilden, der eine Oxidationszone oberhalb des Rostes und eine Reaktionszone unterhalb des Rostes trennt, wobei unterhalb des Rostes die Einrichtungen für die Zugabe von Additiven angeordnet sind und dem Rauchgaseintritt ein Elektrofilter vorgeschaltet ist. Ein solcher Rauchgasstrom führt regelmäßig Flugasche mit, die auch in den Waschflüssigkeitssumpf gelangt. Die Flugasche in dem Waschflüssigkeitssumpf wird als notwendiges Übel in Kauf genommen, weil in einem Elektrofilter eine vollständige Abscheidung von Flugasche nicht möglich ist und insbesondere feinkörnige Flugasche passiert.

Bei bekannten gattungsgemäßen Anlagen tritt das Rauchgas über eine mehr oder weniger lange Überführungsleitung in den Waschturm ein, zwar findet in dem Elektrofilter auch eine Ionisierung statt, diese Ionisierung geht jedoch schon im Elektrofilter bei dessen Abscheidungsarbeit verloren und ist jedenfalls wegen der mehr oder weniger langen Überführungsleitung im Waschturm nicht mehr wirksam. Die Elektrofilter können unterschiedlich aufgebaut sein (Chemiker-Zeitung, 95, 1971, Nr. 10, S 444). Die bekannten Maßnahmen haben sich bewährt Das gilt insbesondere für eine gattungsgemäße Anlage, bei der der Waschturm, wie beschrieben, in besonderer Weise gestaltet ist (DE-OS 32 18 470). Die Sauerstoffzuführungsleitungen bestehen hier im allgemeinen aus einer Mehrzahl von parallelen, nach unten offenen Hauben, die nach oben offene Sauerstoffaustrittsbohrungen aufweisen, wobei der Abstand zwischen den Hauben so gewählt ist, daß eine Rückströmung nicht stattfindet und folglich die beschriebene Zonentrennung sehr ausgeprägt ist.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen bleibt ein Problem, und zwar insbesondere bei hohen SO2- sowie hohen SO3-Gehalten im Rauchgas. mit zunehmendem Gehalt an diesen Bestandteilen nimmt der Entschwefelungswirkungsgrad ab, man beobachtet, daß aus dem Waschturm Aerosole, die hauptsächlich aus schwefliger Säure bzw Schwefelsäure bestehen, ausgestrahlt werden. Diese werden zwar in nachgeschalteten Tropfenabscheidern abgeschieden, beeinträchtigen jedoch insgesamt die Funktion der Anlage.