DE4412170C1 - Verfahren zur oxidativen Beseitigung von in Gasen enthaltenen Schadstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur oxidativen Beseitigung von in Gasen enthaltenen Schadstoffen, die in einem Tunnelofen freigesetzt werden, wobei die Gase gegen die Beschickungsrichtung durch den in Zonen unterteilten Tunnelofen geleitet und abgezogen werden.

Allgemein bekannte derartige Verfahren dienen beispielsweise zur Vermeidung von Geruchsemissionen beim Brennen von Formlingen feuerfester Steine. Diese werden in der Regel kontinuierlich durch einen Tunnelofen geführt, gegen dessen Beschickungs­ richtung Rauch- und Schwelgase zum Tunnelofeneingang strömen. Da das Material der Formlinge zu deren Festigkeitsverbesserung Bindemittel enthält, die im Tunnelofen verdampfen, würde aus dem Tunnelofeneingang ausströmendes unge­ reinigtes Gas erhebliche Geruchsemissionen hervorrufen. Deshalb muß dieses Gas, bevor es in die Umgebung abgeführt wird, durch aufwendige thermische bzw. adsorptive Reinigungsanlagen geleitet werden. Bei dafür eingesetzten konventio­ nellen thermischen Nachverbrennungsanlagen hat sich gezeigt, daß insbesondere die darin integrierten Wärmetauscher in kürzester Zeit durch die säurehaltigen aggressiven Schadgase in Verbindung mit deren relativ hohen Temperaturen zerstört werden.

Aus der DE 36 32 918 C2 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Tunnelofens bekannt, bei dem das Ofengas in der Kühlzone im Gegenstrom zum Brenngut geführt wird und im Bereich der Anwärmzone eine mit heißem Ofengas versorgte Nebenstromleitung angeordnet ist, aus der über Fördereinrichtungen die Anwärmzone beheizt wird. Dabei wird Ofengas aus der Anwärmzone in umgekehrter Richtung in die Nebenstromleitung zu einer dortigen thermischen Nachreinigung geführt. Als Nachteil tritt bei diesem Verfahren auf, daß die oxidative Beseitigung der Schadstoffe in der als Nachverbrennungsraum dienenden Neben­ stromleitung aufgrund der dort herrschenden unzureichend hohen Temperaturen unvoll­ ständig ist und daher Schwelgase in die Umgebung abgegeben werden.

Die DE 41 36 477 A1 offenbart einen Tunneltrockner mit nachgeschaltetem Tunnelofen, der eine integrierte thermische Abgasreinigung und auf Transportwagen befindliche Formlinge aufweist und mit dem vorzugsweise brennbare Stoffe enthaltende keramische Formlinge getrocknet und gebrannt werden. Dabei wird der aus der Hochtemperaturzone des Ofens kommende, aufgeheizte, thermisch gereinigte Abluftstrom im Bereich der Anwärmzone innerhalb des Ofens und des Trockners in wärmeabgebenden Leitungen geführt, um schließ­ lich nach Wärmeabgabe im Eingangsbereich des Trockners aus demselben herausgeführt und in die Atmosphäre geleitet zu werden. Der in der Anwärmzone aggressive Schwelstoffe aufnehmende Abluftstrom kommt dort mit wärmeabgebenden Leitungen, durch die der in Brennkammern hocherhitzte Gasstrom geführt wird, in Berührung und führt aufgrund seiner Aggressivität zu einer Schädigung der beispielsweise als Wärmetauscher ausgebildeten Leitungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebe­ nen Art so zu betreiben, daß auf zerstörungsempfindliche Einrichtungen gänzlich verzichtet werden kann, um die in den Gasen enthaltenen Schadstoffe oxidativ zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ausgegangen und erfindungsgemäß vorgeschlagen, gemäß den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen zu verfahren.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also ein mit Schadstoffen am stärksten belasteter Schwelgasstrom am Eintrittsbereich des Tunnelofens abgezo­ gen und dem Tunnelofen am Ende der als Brennstrecke ausgebildeten zweiten Zone wieder zugeführt. Zusammen mit dem in der zweiten Zone entstehenden Rauchgas wird das erneut zugeführte Schwelgas entgegen der Beschickungs­ richtung dem Ende der als Aufheizstrecke ausgebildeten ersten Zone zugeleitet. Unterdessen werden die Schadstoffe infolge der hohen Temperatur, der relativ langen Verweilzeit und des hohen Sauerstoffüberschusses innerhalb dieser zweiten Zone restlos oxidiert. Die vor dem Eintritt in die erste Zone abgezogenen Rauchga­ se können somit geruchsfrei an die Umgebung abgegeben werden.

Da die Prozeßtemperatur in einem Tunnelofen üblicherweise bis zu einem Maxi­ mum stetig ansteigt und sodann ebenso stetig abfällt, läßt sich der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch optimieren, daß nach einer Ausgestal­ tung des Verfahrens der im Eintrittsbereich der ersten Zone abgezogene Teilstrom an der Stelle in den Tunnelofen eingeleitet wird, an welcher die maximale Prozeß­ temperatur herrscht. Diese Stelle kann also auch im Anfangsbereich der dritten, der Abkühlung dienenden Zone liegen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird der am Anfang der zweiten Zone abgezogene Teilstrom über einen Wärmetauscher geleitet, mit dem der im Eintrittsbereich der ersten Zone abgezoge­ ne Teilstrom vorgeheizt wird, bevor er der mit der maximalen Prozeßtemperatur betriebenen Stelle des Tunnelofens zugeführt wird.

Durch diese Ausgestaltung läßt sich der Wärmeeinhalt des an die Umgebung abzuführenden oxidativ gereinigten Gases nutzen, um den zu rezirkulierenden Schwelgasstrom auf ein höheres Temperaturniveau zu bringen, bevor er dem Rauchgasstrom zugemischt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Tunnelofens zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt und nachfolgend näher beschrieben:

Durch einen Tunnelofen 1 werden kontinuierlich in Richtung von Pfeilen 2, also von links nach rechts, Formlinge 3 transportiert, um diese zu feuerfesten Steinen zu brennen.

Der Tunnelofen 1 ist über seine Länge in drei Zonen I, II und III unterteilt, die beidseitig mit einer unterschiedlichen Anzahl von Brennern 4 ausgestattet sind. So verfügt die der Aufheizung dienende Zone I über je drei Brenner auf jeder Seite, die dem Brennvorgang dienende Zone II über je sieben Brenner auf jeder Seite und die der Abkühlung dienende Zone III über lediglich je einen Brenner auf jeder Seite.

In der Zone I entstehen beim Verdampfen der im Material der Formlinge 3 enthal­ tenden Bindemittel Schwelgase, die in Richtung des Pfeiles 5 gegen die Beschic­ kungsrichtung zum Eingang des Tunnelofens 1 strömen. In die gleiche Richtung entsprechend einem Pfeil 6 strömen durch die Zone II während des Brennvor­ ganges entstehende Rauchgase.

Im Eintrittsbereich des Tunnelofens 1, also am Anfang der Zone I, wird über eine Saugleitung 7 mit Hilfe eines Ventilators 8 Schwelgas abgesaugt über einen Wärmetauscher 9 geleitet, dabei auf 450°C aufgeheizt und über eine Druckleitung 10 dem Tunnelofen 1 am Ende der Zone II wieder zugeführt.

Am Anfang der Zone II wird das in dieser Zone oxidativ behandelte rezirkulierte Schwelgas mit Rauchgas als solches bei einer Temperatur von 500°C über eine Saugleitung 11, die über den Wärmetauscher 9 führt, mit Hilfe eines Ventilators 12 bei einer Temperatur von 300°C abgesaugt und über eine Druckleitung 13 einem Kamin 14 zugeführt.

Die lediglich der Abkühlung dienende Zone III ist in ihrem Anfangsbereich mit einer Saugleitung 15 versehen, über die mittels eines Ventilators 16 von Schadstoffen unbelastete Heißluft abgesaugt wird. Im Endbereich der Zone III führt eine Druck­ leitung 17 mittels eines Ventilators 18 Kühlluft entsprechend dem abgesaugten Heißluftvolumenstrom zu, so daß die Volumenströme in den Zonen I und II von den Strömungsverhältnissen in der Zone III unbeeinflußt bleiben.

Über dem Tunnelofen 1 ist entsprechend dessen Länge eine Abszisse dargestellt und um eine Ordinate ergänzt auf der die Temperaturen ablesbar sind, die am jeweiligen Tunnelstreckenpunkt herrschen.

Claims (3)

1. Verfahren zur oxidativen Beseitigung von in Gasen enthaltenen Schadstof­ fen, die in einem Tunnelofen freigesetzt werden, wobei die Gase gegen die Beschickungsrichtung durch den in Zonen unterteilten Tunnelofen geleitet und abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom der zum Anfang einer ersten als Aufheizstrecke dienenden Zone strömenden Gase abgezogen und dem Tunnelofen am Ende einer zweiten als Brennstrecke dienenden Zone zugeführt und nach einer Durchströmung dieser zweiten Zone abgezogen und in die Atmosphäre geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Eintritts­ bereich der ersten Zone abgezogene Teilstrom an der Stelle in den Tunnel­ ofen eingeleitet wird, an welcher die maximale Prozeßtemperatur herrscht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am Anfang der zweiten Zone abgezogene Teilstrom über einen Wärmetauscher geleitet wird, mit dem der im Eintrittsbereich der ersten Zone abgezogene Teilstrom vorgeheizt wird, bevor er der mit der maximalen Prozeßtemperatur betriebenen Stelle des Tunnelofens zugeführt wird.