DE4220950A1 - Sepn. of impurities from gases produced on gasifying-combusting fossil fuel - by cooling and then contacting with clay minerals - Google Patents

Sepn. of impurities from gases produced on gasifying-combusting fossil fuel - by cooling and then contacting with clay minerals

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Abstract

Sepn. of HF, HCl, SO2, SO3 and H2S from gases produced on combusting or gasifying fossil fuel, having a temp. of 1200-1800 deg. C and contg. no ash, comprises cooling the hot gases to 850-1200 deg. C and then contacting at this temp. with clay minerals, esp. bentonites and/or wollastonite. ADVANTAGE - Quantitative, safe process is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von HF, HCl, SO2, SO3 und/oder H2S aus Gasen, die bei der Verbrennung oder Vergasung fossiler Brennstoffe anfallen, eine Temperatur von 1200 bis 1800°C haben und aschefrei sind.The invention relates to a process for the separation of HF, HCl, SO 2 , SO 3 and / or H 2 S from gases which are produced in the combustion or gasification of fossil fuels, have a temperature of 1200 to 1800 ° C and are ash-free.

Es ist bekannt, daß Verbrennungsabgase, die eine hohe Temperatur aufweisen und bei der Verbrennung unter atmosphärischem oder erhöhtem Druck anfallen, vorteilhaft zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet werden können, da ihr Wärmeinhalt von einer Gasturbine mit sehr gutem Wirkungsgrad in elektrische Energie umgewandelt wird. Der restliche Wärmeinhalt des die Gasturbine verlassenden Verbrennungsabgases kann in vorteilhafter Weise zur Erzeugung von Dampf in einem Dampfkessel genutzt werden. Aus energetischer und wirtschaftlicher Sicht ist also die Erzeugung von Verbrennungsabgasen anzustreben, die eine möglichst hohe Temperatur aufweisen, wobei diese Temperatur in der Praxis zwischen 1200 und 1800°C liegt. Es ist auch bekannt, daß bei der Vergasung fossiler Brennstoffe unter erhöhtem Druck Gase anfallen, die einen hohen Gehalt an CO und H2 aufweisen und daher entweder zur Durchführung chemischer Synthesen oder als Brennstoff verwendet werden können. Diese Gase haben ebenfalls eine Temperatur von 1200 bis 1800°C und können vor ihrer Verarbeitung zu chemischen Produkten oder ihrer weiteren Verbrennung einer Gasturbine mit dem Ziel der Energiegewinnung vorteilhaft zugeführt werden.It is known that combustion gases which have a high temperature and are produced when burning under atmospheric or elevated pressure can advantageously be used to generate electrical energy, since their heat content is converted into electrical energy by a gas turbine with very good efficiency. The remaining heat content of the combustion exhaust gas leaving the gas turbine can advantageously be used to generate steam in a steam boiler. From an energetic and economic point of view, the aim should be to generate combustion exhaust gases which have the highest possible temperature, this temperature in practice being between 1200 and 1800 ° C. It is also known that the gasification of fossil fuels under elevated pressure produces gases which have a high content of CO and H 2 and can therefore be used either for carrying out chemical syntheses or as fuel. These gases also have a temperature of 1200 to 1800 ° C and can be advantageously supplied to a gas turbine with the aim of generating energy before they are processed into chemical products or are further burned.

Die bei der Verbrennung und Vergasung fossiler Brennstoffe anfallende Asche liegt bei Temperaturen zwischen 1200 und 1800°C in schmelzflüssiger Form vor und muß aus den Gasen abgetrennt werden, um die Gasturbine vor mechanischer Erosion zu schützen. Die Abtrennung der flüssigen Asche, die in den bei der Vergasung und Verbrennung fossiler Brennstoffe anfallenden Gasen suspendiert ist, kann nach den Verfahren erfolgen, die in den deutschen Offenlegungsschriften 37 20 963, 37 33 337, 37 41 604 und 39 07 457 vorgeschlagen worden sind. In der deutschen Patentschrift 39 26 574 wurde außerdem vorgeschlagen, die in den heißen Verbrennungsabgasen enthaltenen Alkali- und Schwermetallverbindungen abzutrennen, da auch diese Substanzen chemische Korrosion an den Gasturbinen hervorrufen.Those in the combustion and gasification of fossil fuels ash is at temperatures between 1200 and 1800 ° C in molten form and must be released from the gases be separated to the gas turbine before mechanical Protect erosion. The separation of the liquid ash,  those in the gasification and combustion of fossil Gases resulting from the fuel can be suspended after the procedures are carried out in the German Publications 37 20 963, 37 33 337, 37 41 604 and 39 07 457 have been proposed. In the German Patent 39 26 574 has also been proposed in the hot combustion gases contained alkali and Disconnect heavy metal connections, because these too Substances chemical corrosion on the gas turbines cause.

Die bei der Verbrennung und Vergasung fossiler Brennstoffe anfallenden heißen Gase enthalten nicht nur flüssige Ascheteilchen sowie gasförmige Alkali- und Schwermetallverbindungen, sondern auch die in den Brennstoffen vorhandenen Elemente Fluor, Chlor und Schwefel in Form der sauren Verbindungen HF, HCl, SO2, SO3 und/oder H2S. Diese Schadstoffe müssen ebenfalls abgetrennt werden.The hot gases generated during the combustion and gasification of fossil fuels contain not only liquid ash particles and gaseous alkali and heavy metal compounds, but also the elements fluorine, chlorine and sulfur present in the fuels in the form of the acidic compounds HF, HCl, SO 2 , SO 3 and / or H 2 S. These pollutants must also be separated.

Aus der DE-PS 39 27 794 ist bereits ein Verfahren zur Abscheidung der sauren Verbindungen HF, HCl, SO2, SO3 und/oder H2S aus Gasen bekannt, die bei der Verbrennung oder Vergasung fossiler Brennstoffe anfallen, eine Temperatur von 1200 bis 1800°C haben und aschefrei sind. Dieses bekannte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Gase in einer Gasturbine auf 500 bis 1000°C abgekühlt und dann mit einer Schmelze aus Oxiden, Hydroxiden und/oder Carbonaten des Li, Na, K, Mg und/oder Ca bei einer Temperatur von 500 bis 1000°C in Kontakt gebracht werden, wobei die Schmelze außerdem 1 bis 50 Gew.% SiO2, Al2O3 und/oder Fe2O3 enthalten kann. Die DE-PS 39 27 794 schlägt ferner vor, daß die Schmelze im heißen Gasstrom dispergiert und nach einer Kontaktzeit von 0,1 bis 10 s abgetrennt wird. Das Arbeiten mit einer Schmelze erfordert allerdings weitgehend konstante Betriebsbedingungen, so daß die Notwendigkeit besteht, die Abtrennung von HF, HCl, SO2, SO3 und/oder H2S aus heißen Gasen auch bei in weiteren Grenzen schwankenden Betriebsbedingungen zuverlässig durchführen zu können.DE-PS 39 27 794 already discloses a process for separating the acidic compounds HF, HCl, SO 2 , SO 3 and / or H 2 S from gases which are produced during the combustion or gasification of fossil fuels, a temperature of 1200 have up to 1800 ° C and are ash-free. This known method is characterized in that the hot gases are cooled in a gas turbine to 500 to 1000 ° C and then with a melt of oxides, hydroxides and / or carbonates of Li, Na, K, Mg and / or Ca at a temperature of 500 to 1000 ° C are brought into contact, the melt may also contain 1 to 50 wt.% SiO 2 , Al 2 O 3 and / or Fe 2 O 3 . DE-PS 39 27 794 also suggests that the melt is dispersed in the hot gas stream and separated after a contact time of 0.1 to 10 s. However, working with a melt requires largely constant operating conditions, so that there is a need to be able to reliably carry out the separation of HF, HCl, SO 2 , SO 3 and / or H 2 S from hot gases even under operating conditions which fluctuate within wide limits.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das auch bei schwankenden Abgasmengen, Abgastemperaturen und Abgasdrücken eine weitgehend quantitative und betriebssichere Abscheidung der Schadstoffe HF, HCl, SO2, SO3 und/oder H2S aus ,heißen Gasen ermöglicht, die bei der Verbrennung oder Vergasung fossiler Brennstoffe anfallen, eine Temperatur von 1200 bis 1800°C haben und aschefrei sind.The invention is therefore based on the object of creating a method of the type mentioned which, even with fluctuating exhaust gas quantities, exhaust gas temperatures and exhaust gas pressures, provides a largely quantitative and reliable separation of the pollutants HF, HCl, SO 2 , SO 3 and / or H 2 S , enables hot gases that are produced during the combustion or gasification of fossil fuels, have a temperature of 1200 to 1800 ° C and are ash-free.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die heißen Gase auf eine Temperatur von 750 bis 1200°C abgekühlt und danach bei dieser Temperatur mit Tonmineralien, insbesondere Bentoniten und/oder Wollastonit, in Kontakt gebracht werden. In überraschender Weise hat sich gezeigt, daß Tonmineralien, insbesondere Bentonite und Wollastonit, bei 750 bis 1200°C mit den in Gasen enthaltenen Halogenwasserstoffen HF und HCl reagieren, wodurch eine Abscheidung dieser Schadstoffe bis zu 90% erreicht wird. Die Schadstoffe SO2, SO3 und H2S werden bei den vorgenannten Temperaturen in geringer Menge von den Tonmineralien adsorbiert, so daß bis zu 10% dieser schwefelhaltigen Schadstoffe aus den Gasen abgeschieden werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht also darin, daß bei 750 bis 1200°C insbesondere eine Abscheidung der sauren Schadstoffe HF und HCl in einer Gas-Feststoff-Reaktion möglich ist, wobei auch die Reaktionsprodukte in Form von Feststoffen anfallen. Der relativ große Bereich der Reaktionstemperatur ermöglicht es, daß auch die Temperatur der zu reinigenden Gase in weiten Grenzen schwanken kann. Tonmineralien sind Aluminiumsilicate mit Phyllo-Silicat-Struktur und unterschiedlichem Wassergehalt. Sie quellen in feuchtem Zustand, sind plastisch verformbar und erhärten beim Brennen.The object on which the invention is based is achieved in that the hot gases are cooled to a temperature of 750 to 1200 ° C. and then brought into contact with clay minerals, in particular bentonites and / or wollastonite, at this temperature. Surprisingly, it has been shown that clay minerals, in particular bentonite and wollastonite, react at 750 to 1200 ° C. with the hydrogen halides HF and HCl contained in gases, whereby up to 90% of these pollutants are separated. The pollutants SO 2 , SO 3 and H 2 S are adsorbed by the clay minerals in small amounts at the aforementioned temperatures, so that up to 10% of these sulfur-containing pollutants are separated from the gases. The advantage of the process according to the invention is therefore that at 750 to 1200 ° C., in particular, the acid pollutants HF and HCl can be separated in a gas-solid reaction, the reaction products also being obtained in the form of solids. The relatively large range of the reaction temperature enables the temperature of the gases to be purified to vary within wide limits. Clay minerals are aluminum silicates with a phyllo silicate structure and different water contents. They swell when wet, are plastically deformable and harden when fired.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Gase nach der Behandlung mit Tonmineralien auf eine Temperatur von 750 bis 900°C abgekühlt und bei dieser Temperatur mit CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 in Kontakt gebracht werden.According to the invention it is further provided that the gases are cooled to a temperature of 750 to 900 ° C. after treatment with clay minerals and brought into contact with CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 at this temperature.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß nicht nur die Schadstoffe HF und HCl, sondern auch die Schadstoffe SO2, SO3 und H2S nahezu quantitativ aus den zu reinigenden Gasen abgeschieden werden, denn die Behandlung der Gase mit den Kalziumverbindungen führt auch zu einer mindestens 90%igen Abscheidung der schwefelhaltigen Schadstoffe.This measure ensures that not only the pollutants HF and HCl, but also the pollutants SO 2 , SO 3 and H 2 S are almost quantitatively separated from the gases to be cleaned, because the treatment of the gases with the calcium compounds also leads to a at least 90% separation of the sulfur-containing pollutants.

Alternativ ist entsprechend der Erfindung vorgesehen, daß die Tonmineralien 30 bis 70 Gew.% CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 enthalten; die Abscheidung der Halogenwasserstoffe HF und HCl und die Abscheidung der schwefelhaltigen Schadstoffe SO2, SO3 und H2S erfolgt also gemäß dieser Verfahrensvariante durch Verwendung eines Feststoffgemenges in einem Schritt, und zwar wird für alle Schadstoffe eine Reinigungsleistung < 80% erreicht.Alternatively, it is provided according to the invention that the clay minerals contain 30 to 70 wt.% CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 ; The separation of the hydrogen halides HF and HCl and the separation of the sulfur-containing pollutants SO 2 , SO 3 and H 2 S is carried out according to this process variant by using a solid mixture in one step, and a cleaning performance <80% is achieved for all pollutants.

Nach der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn das aus Tonmineralien sowie aus CaCO3, CaO und/oder Ca(OR)2 bestehende Gemenge mit dem Gas bei einer Temperatur von 750 bis 950°C in Kontakt gebracht wird, denn mit dieser Verfahrensführung wird eine Reinigungsleistung von < 90% für die Schadstoffe HF, HCl, SO2, SO3 und H2S erreicht.According to the invention, it is particularly advantageous if the mixture consisting of clay minerals and CaCO 3 , CaO and / or Ca (OR) 2 is brought into contact with the gas at a temperature of 750 to 950 ° C., because this procedure is followed achieved a cleaning performance of <90% for the pollutants HF, HCl, SO 2 , SO 3 and H 2 S.

Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Gase mit den Tonmineralien oder mit dem aus Tonmineralien sowie CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 bestehenden Gemenge in einem Festbett, einer Wirbelschicht, einer zirkulierenden Wirbelschicht oder einer Flugstaubwolke in Kontakt gebracht werden. Eine Reaktion im Festbett empfiehlt sich vor allem dann, wenn geringe Gasmengen gereinigt werden müssen. Im Festbett haben sich für die Tonmineralien und die Kalziumverbindungen mittlere Teilchendurchmesser von 0,5 bis 5 mm bewährt; die Feststoffe müssen also in granulierter oder pelletierter Form in den Festbettreaktor eingebracht werden. Die Reinigung der Gase in der Wirbelschicht eignet sich insbesondere für mittlere und große Gasmengen, wobei in der Wirbelschicht eine Gasgeschwindigkeit von 0,5 bis 3 m/s herrscht. Die in der Wirbelschicht befindlichen Feststoffteilchen haben einen mittleren Durchmesser von 0,1 bis 2 mm. Da der durch die Wirbelschicht geführte Gasstrom feine Feststoffteilchen mitreißt, ist es erforderlich, diese Feststoffteilchen aus dem Gasstrom abzutrennen. Für die Reinigung großer und sehr großer Gasmengen hat sich das Arbeiten in einer zirkulierenden Wirbelschicht besonders bewährt, wobei ein Apparatesystem verwendet wird, das aus Reaktor, Abscheider und Rückführleitung besteht. Im Reaktor herrscht eine durchschnittliche Feststoffkonzentration von 5 bis 100 kg/m3, wobei die örtliche Feststoffkonzentration von unten nach oben abnimmt. Die örtliche Feststoffkonzentration liegt im unteren Reaktorteil zwischen 20 und 200 kg/m3 sowie im oberen Reaktorteil zwischen 0,5 und 10 kg/m3. Der mittlere Teilchendurchmesser der in der zirkulierenden Wirbelschicht verwendeten Feststoffe liegt vorteilhaft zwischen 10 und 500 µm. Die zirkulierende Wirbelschicht hat den Vorteil, daß sie eine sehr gleichmäßige Verfahrensführung und eine optimale Ausnutzung der Reaktivität der Feststoffe ermöglicht. Eine andere ebenfalls realisierbare Verfahrensvariante ist die Dispergierung von staubförmigen Additiven (Tonmineralien oder deren Gemenge mit CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2) mit Gasen (Flugstaubwolken). Dabei entsteht durch die hohe Feststoffoberfläche und turbulente Strömung ein besonders intensiver Stoffaustausch. Finally, it is provided according to the invention that the gases are brought into contact with the clay minerals or with the mixture consisting of clay minerals and CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 in a fixed bed, a fluidized bed, a circulating fluidized bed or a dust cloud . A reaction in a fixed bed is particularly recommended when small amounts of gas need to be cleaned. In the fixed bed, average particle diameters of 0.5 to 5 mm have proven themselves for the clay minerals and the calcium compounds; the solids must therefore be introduced into the fixed bed reactor in granulated or pelletized form. The cleaning of the gases in the fluidized bed is particularly suitable for medium and large amounts of gas, with a gas velocity of 0.5 to 3 m / s prevailing in the fluidized bed. The solid particles in the fluidized bed have an average diameter of 0.1 to 2 mm. Since the gas stream passed through the fluidized bed entrains fine solid particles, it is necessary to separate these solid particles from the gas stream. Working in a circulating fluidized bed has proven particularly useful for cleaning large and very large quantities of gas, using an apparatus system which consists of a reactor, separator and return line. An average solids concentration of 5 to 100 kg / m 3 prevails in the reactor, the local solids concentration decreasing from bottom to top. The local solids concentration in the lower part of the reactor is between 20 and 200 kg / m 3 and in the upper part of the reactor between 0.5 and 10 kg / m 3 . The average particle diameter of the solids used in the circulating fluidized bed is advantageously between 10 and 500 μm. The circulating fluidized bed has the advantage that it enables a very uniform procedure and an optimal utilization of the reactivity of the solids. Another variant of the process that can also be implemented is the dispersion of dust-like additives (clay minerals or their mixtures with CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 ) with gases (dust clouds). The high solid surface area and turbulent flow result in a particularly intensive mass transfer.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontaktzeit der Feststoffteilchen mit dem zu reinigenden Gas 0,1 bis 10 sec. beträgt.In a further embodiment of the invention it is provided that the contact time of the solid particles with the cleaning gas is 0.1 to 10 sec.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Durch Verbrennung von Kohle mit Luft bei einem Druck von ca. 30 bar wurde ein Verbrennungsabgas erzeugt, das eine Temperatur von 1400°C hatte. Im Verbrennungsabgas war flüssige Asche in Form feiner Tröpfchen suspendiert, und zwar in einer Menge von 5 g/m3. Die flüssige Asche wurde in bekannter Weise nahezu quantitativ aus dem Abgas abgetrennt, so daß der Aschegehalt unterhalb 2 mg/Nm3 lag. Das aschefreie Abgas wurde anschließend auf eine Temperatur von 950°C abgekühlt und in einem Flugstromreaktor mit einem Gemenge zur Reaktion gebracht, das aus 67 Gew.% Wollastonit und 33 Gew.% CaO bestand. Die Kontaktzeit zwischen Feststoff und Abgas betrug ca. 2 sec. Im Flugstromreaktor wurde aus dem Abgas und dem Feststoffgemenge eine Flugstaubwolke erzeugt, die eine Feststoffkonzentration von 1 kg/m3 aufwies. Der mittlere Teilchendurchmesser des eingesetzten Feststoffgemenges lag bei ca. 30 µm.The subject matter of the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. By burning coal with air at a pressure of approx. 30 bar, a combustion exhaust gas was generated which had a temperature of 1400 ° C. Liquid ash in the form of fine droplets was suspended in the combustion exhaust gas, namely in an amount of 5 g / m 3 . The liquid ash was separated from the exhaust gas almost quantitatively in a known manner, so that the ash content was below 2 mg / Nm 3 . The ash-free exhaust gas was then cooled to a temperature of 950 ° C. and reacted in an entrained flow reactor with a mixture which consisted of 67% by weight wollastonite and 33% by weight CaO. The contact time between the solid and the exhaust gas was about 2 seconds. In the entrained flow reactor, a flue dust cloud was generated from the exhaust gas and the solid mixture, which had a solids concentration of 1 kg / m 3 . The average particle diameter of the solid mixture used was approximately 30 μm.

Das aschefreie Abgas enthielt vor der Reaktion mit dem Feststoffgemenge 100 vpm HF, 950 vpm HCl und 1000 vpm SO2 Nach dem Verlassen des Flugstromreaktors wurden aus der Gas-Feststoff-Suspension die Feststoffteilchen in drei hintereinander geschalteten Zyklonen abgetrennt. Das weitgehend entstaubte Abgas wurde nach dem Verlassen des letzten Zyklons einem Gewebefilter zugeführt und anschließend in die Atmosphäre entlassen. Das gereinigte Abgas hatte einen Staubgehalt < 10 mg/Nm3, einen HF-Gehalt < 1 vpm, einen HCl-Gehalt < 90 vpm und einen SO2-Gehalt < 100 vpm. Die Reinigungsleistung des erfindungsgemäßen Verfahrens lag für HF bei 99% und für HCl und SO2 bei ca. 90%.The ash-free exhaust gas contained 100 vpm HF, 950 vpm HCl and 1000 vpm SO 2 before the reaction with the solid mixture. After leaving the entrained flow reactor, the solid particles were separated from the gas-solid suspension in three cyclones connected in series. The largely dedusted exhaust gas was fed to a fabric filter after leaving the last cyclone and then released into the atmosphere. The cleaned exhaust gas had a dust content <10 mg / Nm 3 , an HF content <1 vpm, an HCl content <90 vpm and an SO 2 content <100 vpm. The cleaning performance of the method according to the invention was 99% for HF and about 90% for HCl and SO 2 .

Claims (6)

1. Verfahren zur Abscheidung von HF, HCl, SO2, SO3 und/oder H2S aus Gasen, die bei der Verbrennung oder Vergasung fossiler Brennstoffe anfallen, eine Temperatur von 1200 bis 1800°C haben und aschefrei sind, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Gase auf eine Temperatur von 750 bis 1200°C abgekühlt und danach bei dieser Temperatur mit Tonmineralien, insbesondere Bentoniten und/oder Wollastonit, in Kontakt gebracht werden.1. A process for the separation of HF, HCl, SO 2 , SO 3 and / or H 2 S from gases which are produced during the combustion or gasification of fossil fuels, have a temperature of 1200 to 1800 ° C and are ash-free, characterized in that that the hot gases are cooled to a temperature of 750 to 1200 ° C and then brought into contact with clay minerals, in particular bentonites and / or wollastonite, at this temperature. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase nach der Behandlung mit Tonmineralien auf eine Temperatur von 750 bis 900°C abgekühlt und bei dieser Temperatur mit CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 in Kontakt gebracht werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the gases are cooled to a temperature of 750 to 900 ° C after treatment with clay minerals and are brought into contact with CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 at this temperature. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonmineralien 30 bis 70 Gew.% CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 enthalten.3. The method according to claim 1, characterized in that the clay minerals contain 30 to 70 wt.% CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 . 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Tonmineralien sowie aus CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 bestehende Gemenge mit dem Gas bei einer Temperatur von 750 bis 950°C in Kontakt gebracht wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the mixture consisting of clay minerals and CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 is brought into contact with the gas at a temperature of 750 to 950 ° C. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mit den Tonmineralien oder mit dem aus Tonmineralien sowie CaCO3, CaO und/oder Ca(OH)2 bestehenden Gemenge in einem Festbett, einer Wirbelschicht, einer zirkulierenden Wirbelschicht oder einer Flugstaubwolke in Kontakt gebracht werden. 5. Process according to claims 1, 3 and 4, characterized in that the gases with the clay minerals or with the mixture consisting of clay minerals and CaCO 3 , CaO and / or Ca (OH) 2 in a fixed bed, a fluidized bed, a circulating Fluid bed or a dust cloud can be brought into contact. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzeit der Feststoffteilchen mit dem zu reinigenden Gas 0,1 bis 10 s beträgt.6. The method according to claims 1 to 5, characterized characterized in that the contact time of the Solid particles with the gas to be cleaned 0.1 to Is 10 s.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004056450A1 (en) * 2002-12-19 2004-07-08 Pro Power Technologies Limited Cleaning of a gaseous fuel for internal combustion engines wiht sorbent materials
WO2009125004A2 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Durtec -- Ingenieur-, Beratungs- Und Laborgesellschaft Mbh Novel mineral gas adsorbers for biogas plants
EP2173478A2 (en) * 2007-08-02 2010-04-14 The Benthamite Company, LLC Composition, production and use of sorbent particles for flue gas desulfurization
WO2011039034A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Torsten Schlicht Mineral, granulated desulfurizing agent on the basis of calcium hydroxide, method for the production thereof and use thereof
DE102010003880A1 (en) 2010-04-12 2011-10-13 Durtec Gmbh Mineral gas adsorber for the removal of ozone from exhaust air / exhaust gas, process for their preparation and regeneration
US8435329B2 (en) 2008-01-21 2013-05-07 Pptek Limited, Incorporated Fuel cleaning for gas fired engines
CN112316713A (en) * 2020-10-08 2021-02-05 中船重工(邯郸)派瑞特种气体有限公司 System and method for stripping hydrogen from cathode tail gas in nitrogen trifluoride preparation process

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3536158A1 (en) * 1985-10-10 1986-02-13 Ulf Dipl.-Landw. Dr. 7967 Bad Waldsee Abele Process for the purification from predominantly organic, odour-active compounds of air, exhaust gases and crude gases
DE3605006A1 (en) * 1986-02-18 1987-08-20 Basf Ag METHOD FOR PURIFYING GASES
DE3927794C2 (en) * 1989-08-23 1992-01-16 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De
US5126300A (en) * 1990-07-16 1992-06-30 Board Of Trustees Operating Michigan State University Clay composites for the removal of SOx from flue gas streams

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3536158A1 (en) * 1985-10-10 1986-02-13 Ulf Dipl.-Landw. Dr. 7967 Bad Waldsee Abele Process for the purification from predominantly organic, odour-active compounds of air, exhaust gases and crude gases
DE3605006A1 (en) * 1986-02-18 1987-08-20 Basf Ag METHOD FOR PURIFYING GASES
DE3927794C2 (en) * 1989-08-23 1992-01-16 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De
US5126300A (en) * 1990-07-16 1992-06-30 Board Of Trustees Operating Michigan State University Clay composites for the removal of SOx from flue gas streams

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 81028572, In: Derwent Referat-Nr. 56260D/31 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004056450A1 (en) * 2002-12-19 2004-07-08 Pro Power Technologies Limited Cleaning of a gaseous fuel for internal combustion engines wiht sorbent materials
EP2173478A2 (en) * 2007-08-02 2010-04-14 The Benthamite Company, LLC Composition, production and use of sorbent particles for flue gas desulfurization
EP2173478A4 (en) * 2007-08-02 2011-08-24 Benthamite Company Llc Composition, production and use of sorbent particles for flue gas desulfurization
US8435329B2 (en) 2008-01-21 2013-05-07 Pptek Limited, Incorporated Fuel cleaning for gas fired engines
WO2009125004A2 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Durtec -- Ingenieur-, Beratungs- Und Laborgesellschaft Mbh Novel mineral gas adsorbers for biogas plants
WO2009125004A3 (en) * 2008-04-09 2010-02-25 Durtec -- Ingenieur-, Beratungs- Und Laborgesellschaft Mbh Novel mineral gas adsorbers for biogas plants
WO2011039034A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Torsten Schlicht Mineral, granulated desulfurizing agent on the basis of calcium hydroxide, method for the production thereof and use thereof
DE102010003880A1 (en) 2010-04-12 2011-10-13 Durtec Gmbh Mineral gas adsorber for the removal of ozone from exhaust air / exhaust gas, process for their preparation and regeneration
WO2011128073A2 (en) 2010-04-12 2011-10-20 Durtec Gmbh Use of granulated natural minerals as gas adsorbents for removing gaseous pollutant components
CN112316713A (en) * 2020-10-08 2021-02-05 中船重工(邯郸)派瑞特种气体有限公司 System and method for stripping hydrogen from cathode tail gas in nitrogen trifluoride preparation process

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