WO2010092035A1 - Method and device for treating exhaust gas from sintering or pelletizing systems - Google Patents

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WO2010092035A1
WO2010092035A1 PCT/EP2010/051536 EP2010051536W WO2010092035A1 WO 2010092035 A1 WO2010092035 A1 WO 2010092035A1 EP 2010051536 W EP2010051536 W EP 2010051536W WO 2010092035 A1 WO2010092035 A1 WO 2010092035A1
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aqueous medium
medium
exhaust
alkaline
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Alexander Fleischanderl
Robert Neuhold
Tobias Plattner
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Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co
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Publication date
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    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
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Definitions

  • the invention relates to a method for the removal of SO 2 from exhaust gas from sintering or pelletizing, in which one from the exhaust gas from a sintered or
  • Pelletizing plant existing exhaust stream in an exhaust gas channel dry additive comprising one or more members of the group adsorbent, recirculate, alkaline earth-based reagent is added in the flyflow process, solids entrained in the exhaust gas then separated from the exhaust gas through fabric filters and at least partially recirculated into the exhaust stream, and Exhaust gas is cooled and humidified by injecting or atomizing aqueous medium into the exhaust stream, and an apparatus for carrying out the method.
  • Exhaust gas from sintering or pelletizing plants accumulates in large quantities and is significant with pollutants such as particulate matter, aerosols, heavy metals, organic emissions such as dioxins, furans, VOC, PAC, as well as with acidic components such as sulfur dioxide SO 2 , sulfur trioxide SO 3 , hydrogen chloride HCl or hydrogen fluoride HF loaded.
  • pollutants such as particulate matter, aerosols, heavy metals, organic emissions such as dioxins, furans, VOC, PAC, as well as with acidic components such as sulfur dioxide SO 2 , sulfur trioxide SO 3 , hydrogen chloride HCl or hydrogen fluoride HF loaded.
  • the exhaust gas stream a dry additive consisting at least of adsorbent and recirculate and optionally add reagent in the air flow process and entrained in the exhaust stream solids then from the exhaust gas through fabric filters deposit.
  • the exhaust gas can be cooled and / or humidified by injecting or atomising aqueous medium into the exhaust gas stream.
  • the cooling and humidification of the exhaust gas stream by spraying or atomizing aqueous medium is carried out to increase the reactivity of the additive and the reagent.
  • the aqueous medium creates a hydrate film on the hydrated lime particles of the additive or reagent and its pores, thereby substantially improving the chemisorption of acidic components.
  • the deposition of sulfur dioxide with calcareous reagents is highly temperature-dependent and is much easier at lower temperatures.
  • the deposited on the fabric filters material is at least partially recirculated into the exhaust stream to better exploit its potential for cleaning the exhaust gas.
  • the composition of the exhaust gas from sintering or pelletizing plants varies over time. For example, it has process-related and raw material-related peaks in the content of the exhaust gas to SO 2 . Regulatory emission limits are often half-hourly emission means; However, correspondingly occurring peaks in the content of the exhaust gas on SO 2 , the half-hour emission average values may be significantly greater than the prevailing before and after occurrence of the peak content of the exhaust gas stream of SO 2 .
  • solid erdalkali dockiges reagent is used. Such reagents have a very slow reaction kinetics with respect to reactions with SO 2 .
  • Pelletizing, dry additive comprising one or more members of the group adsorbent, recirculate, alkaline earth based reagent, added in the air flow process, solids entrained in the exhaust gas are then separated from the exhaust gas by fabric filters and at least partially recirculated as recirculated into the exhaust stream, and the exhaust gas by incorporation of aqueous Cooled and moistened medium is controlled in the exhaust gas stream, characterized in that medium-containing medium is temporarily added to the aqueous medium prior to the introduction of the aqueous medium.
  • the corresponding sintering or pelletizing plants are in particular sintering or pelleting plants for iron ore, the sintered iron ores preferably being used in steelmaking.
  • air flow method processes in which additive is added to a flowing in a given direction exhaust gas flow, the additive is entrained by the exhaust gas flow and there are reactions between entrained additive and components of the exhaust gas.
  • exhaust gas is fluidized in a reactor and therefore does not flow in a predetermined direction.
  • the mean residence time of the additive in the exhaust stream is several seconds, typically 2 to 10 seconds.
  • the average residence time is above such values.
  • the solids loading of the exhaust gas stream after introduction of additive and recirculate, and before separation through a fabric filter is typically 1 to 50 g / Nm 3 in a trajectory process, and is thus significantly lower than in a typical
  • the solids loading is about 20 to 50 times that of a fly-stream process.
  • a loading of the exhaust gas stream amounting to more than 50 g / Nm 3 has a disadvantageous effect on the operating costs in the case of a filtering exhaust gas purification process. Above all, the frequent cleaning cycles of the cloth filter lead to a reduction in the lifetime. It could be proven that in
  • the dry additive is one or more members of the adsorbent, recirculate, alkaline earth-based reagent group.
  • the dry additive comprises at least adsorbent and recirculate.
  • the dry additive preferably consists at least of adsorbent and recirculate.
  • the adsorbent is, for example, hearth furnace coke, mill activated coke, activated carbon, bentonite, zeolite or other adsorptive materials, or a mixture of several of said adsorbents.
  • it is activated carbon or Herdofenkoks.
  • the alkaline earth-based reagent includes, for example, solid calcium hydroxide Ca (OH) 2 , solid magnesium hydroxide Mg (OH) 2 , or limestone powder.
  • the alkaline earth based reagent comprises or is solid hydrated lime, as this can be prepared by quenching quicklime readily available in iron and steel making, is inexpensive, and is a highly efficient reagent for removing SO 2 from the exhaust stream.
  • fabric filter includes bag filters, pocket filters, cloth filters, textile filters and metallic fabric filters.
  • aqueous medium can be done for example by spraying or atomizing.
  • the aqueous medium is water, which is preferably process water or wastewater.
  • medium-containing medium is temporarily added to the aqueous medium before the introduction of the aqueous medium.
  • alkaline alkaline medium is added, thereby increasing the pH of the aqueous medium.
  • alkali-containing medium By adding the alkali-containing medium more SO 2 can be removed from the exhaust gas stream with a constant added amount of alkaline earth-based reagent.
  • Mg are poorly soluble in water and therefore react only slowly compared to alkaline reagents based on Na or K.
  • Alkali-containing reagents offer one compared to alkaline earth-based reagents more favorable stoichiometry and kinetics of the SO 2 removal reactions from the exhaust gas.
  • An increase in the content of the exhaust gas to SO 2 can be reacted according to the invention by adding alkali-containing medium into the aqueous medium, without having to increase the amount of solid erdalkalibasierendem reagent or additive.
  • the device for carrying out the method according to the invention can be made smaller than in the prior art, and it falls to the fabric filters less polluting deposited material to be disposed of.
  • the alkaline medium includes or is, for example, sodium bicarbonate
  • the alkaline alkaline medium comprises or is, for example, sodium hydroxide NaOH, potassium hydroxide KOH or lithium hydroxide LiOH.
  • the alkaline alkaline medium is added as an aqueous solution, for example as sodium hydroxide solution or potassium hydroxide solution, preferably as 30-50% by weight sodium hydroxide solution.
  • alkali-containing medium takes place only temporarily, preferably when emissions exceeding the emission limit are to be expected.
  • a permanent increase would have the disadvantages that higher operating costs would arise and the solids deposited on the fabric filter would have higher alkali values, making their further utilization more difficult.
  • a temporary increase is preferably initiated when the content of SO 2 in the exhaust gas stream, ie the concentration of SO 2 , before the treatment or the emissions after exhaust treatment exceed defined threshold values, or if the increase in the content of the exhaust gas to SO 2 , ie Increase in the concentration of S0 2 in the exhaust exceeds a certain critical slope value.
  • the threshold values result, for example, from the amount of erdalkalibasierendem reagent used and additive or their ability to separate SO 2 when using from the size of the device for carrying out the method according to the invention.
  • the critical slope value indicates a strong increase in concentration per unit time and thus announces peaks in the content of the exhaust gas to SO 2 , which would exceed the emission limit value to be observed without the implementation of the measures according to the invention.
  • the critical slope value is set.
  • the pH of the aqueous medium is temporarily lowered before introduction into the exhaust gas stream by addition of acidic medium.
  • a correspondingly acidic aqueous medium causes the dissolution of precipitated calcium and / or magnesium salts and thus contributes to the cleaning of deposited parts of the device.
  • the acidic medium includes, for example, citric acid, acetic acid, other organic acids, or dilute inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid.
  • the acidic medium is citric acid, since citric acid is favorable, hardly attacks metallic materials, is harmless to health and dissolves deposits well.
  • the acidic medium is preferably added to the aqueous medium as an aqueous solution. Solutions are easy to dose and very accurate. A solution works immediately, powders require a period of time to dissolve and are therefore uneconomical in the application. Therefore, the alkali-containing medium is preferably added as an aqueous solution.
  • the addition of the acidic medium may vary depending on the thickness of deposits
  • a deposit is for example by a modified control characteristic of a
  • the addition of the acidic medium can also be quantity-dependent, for example after
  • the addition of the acidic medium can also be done at fixed intervals.
  • the addition is carried out depending on the amount or deviation of the nozzle curve, as the most effective and cost effective elimination of caking is achieved.
  • the added amount of acidic medium is determined, for example, by reaching a desired nozzle characteristic range. An addition of acidic media takes place when no addition of alkaline alkaline
  • An apparatus for carrying out the method according to the invention comprises at least the following devices: an exhaust gas duct connected to a sintering or pelletizing plant,
  • a device for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct which is connected via a supply line to a reservoir for the aqueous medium
  • the device for carrying out the method according to the invention comprises a device for determining the SO 2 concentration in a waste gas stream guided in the exhaust gas duct.
  • the device for carrying out the method according to the invention also a control device for controlling the
  • Exhaust gas flow contains certain values of SO 2 concentration.
  • the device for carrying out the method according to the invention contains a device for adding acidic medium into at least one member of the group
  • the device for carrying out the method according to the invention contains a device for determining deposits in the devices for introducing aqueous medium.
  • control device for controlling the device for adding acidic medium as a function of the
  • Device for determining deposits in the devices for introducing aqueous medium contains certain values of the deposits.
  • deposits of calcium and / or magnesium-containing salts can be removed by lowering the pH of the aqueous medium, and the addition of acidic medium depending on the strength of deposits of calcium and / or magnesium-containing salts in the devices for introducing aqueous medium into the exhaust duct, so if needed, done.
  • Determination of deposits is understood to mean the presence and the strength of deposits.
  • Figure 1 shows a schematic exemplary drawing of an embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention.
  • Figure 2 shows the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 and the time course of the load of exiting the fabric filters pure gas according to the prior art.
  • FIG. 3 shows the time profile of the load of an exhaust gas flow with SO 2 and the time profile of the load on the clean gas emerging from the fabric filters according to the present invention.
  • exhaust gas represented by a corrugated arrow is supplied from a sintering plant for iron ore via an exhaust gas duct 1, which is provided with an induced draft blower 2, to a filter device containing fabric filter 3.
  • the exhaust gas flow thus flows in the direction of the fabric filter 3.
  • gas conditioner water is supplied to the exhaust gas flow via a device for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct 5.
  • the device for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct 5 is connected via a supply line 6 to an aqueous medium reservoir 30 and to an air supply 31.
  • the exhaust duct 1 narrows again, and finally flows into the filter device containing the fabric filter 3.
  • Solids deposited on the fabric filters 3 can be removed and discharged either via a discharge device 7 or via a device with which at least a subset of the solids deposited in the fabric filter are recirculated is recirculated to the exhaust passage, called recirculation device 8, and a recirculation line 9 in the exhaust passage 1, seen in the flow direction of the exhaust stream behind the extension of the exhaust passage 4, are introduced.
  • the exhaust gas stream is fed via a device for supplying dry additive into the exhaust gas channel, namely the additive supply line 10, adsorbent and alkaline earth based reagent.
  • the alkaline earth-based reagent hydrated lime is supplied from the bunker 11, and adsorbent hearth furnace coke is supplied from the bunker 33 to the additive supply line 10.
  • Exiting gas from the fabric filter 3, which is largely exempted by additive and erdalkalibasierendes reagent of pollutants is supplied via a provided with a suction fan clean gas line 12 a chimney 13 and discharged through this into the environment.
  • aqueous NaOH is temporarily added to the water flowing in the feed line 6.
  • an acidic medium addition device 18 comprising a citric acid aqueous reservoir 19 and an acid feed line 20
  • aqueous citric acid is added to the water flowing in the supply line 6 as needed.
  • Clarity not shown control device the device for the addition of acidic medium is regulated.
  • a device for determining the SO 2 concentration 21 in the gas stream guided in the exhaust duct 1 is connected to a control device 22 for controlling the first device for adding alkali-containing medium 15.
  • the controller 22 controls based on the determined values of the SO 2 concentration.
  • aqueous NaHCO 3 solution is temporarily added to the water flowing in the supply line 6 from a second alkaline medium addition device 23, which is NaHCO 3 comprising a reservoir of aqueous NaHCO 3 24 and a feed line 25 .
  • the second device for the addition of alkaline medium 23 may be provided with a control device for controlling the second device for the addition of alkaline medium 23 may be connected, wherein the control device is also connected to the device for determining the SO 2 concentration 21. This variant is not shown for clarity of the figure.
  • Figure 2 shows the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 in curve 26 and the time course of the load of the exiting the fabric filters clean gas with SO 2 in curve 27 when performing a method according to the prior art, in which at tips in the Concentration of SO 2 is not reacted by increased addition of additive and alkaline earth-based reagent.
  • the x-axis shows the time course
  • the y-axis indicates the concentration of SO 2 in mg / Nm 3 . It can be seen that the concentration of SO 2 in the clean gas exiting the fabric filters in curve 27 has peaks when the concentration of SO 2 in the exhaust gas flow in curve 26 has peaks.
  • Figure 3 shows the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 in curve 28 and the time course of the loading of the exiting the fabric filters pure gas with SO 2 in curve 29 in carrying out a method according to the present invention.
  • the compound is prepared analogously to Figure 2.
  • the concentration of SO 2 in curve 28 exceeds a predetermined threshold value, and thereby causes an addition of NaOH in the added water to the gas stream.
  • the concentration of SO 2 falls in curve 28 below the predetermined threshold, and thereby causes the completion of the addition of NaOH in the added water to the gas stream.

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Abstract

The invention relates to a method for removing SO2 from exhaust gas from sintering or pelletizing systems, wherein dry additive comprising one or more members of the group comprising adsorbent, recirculated material, and alkaline-earth-based reagent is added to an exhaust gas flow comprising the exhaust gas from a sintering or pelletizing system in an exhaust gas channel (1) in the entrained flow method, solids carried in the exhaust gas are subsequently separated from the exhaust gas by fabric filters (3) and are at least partially recirculated into the exhaust gas flow, and the exhaust gas is cooled and humidified in a controlled manner by introducing aqueous medium into the exhaust gas flow, wherein alkali-containing medium is added to the aqueous medium at intervals before the aqueous medium is introduced. The invention further relates to a device for performing the method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abgas aus Sinter- oder Method and device for treating waste gas from sintered or
Pelletierungsanlagenpelleting
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von SO2 aus Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen, bei welchem einem aus dem Abgas aus einer Sinter- oderThe invention relates to a method for the removal of SO 2 from exhaust gas from sintering or pelletizing, in which one from the exhaust gas from a sintered or
Pelletierungsanlage bestehenden Abgasstrom in einem Abgaskanal trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, erdalkalibasierendes Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben wird, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Eindüsen oder Zerstäuben von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Pelletizing plant existing exhaust stream in an exhaust gas channel dry additive, comprising one or more members of the group adsorbent, recirculate, alkaline earth-based reagent is added in the flyflow process, solids entrained in the exhaust gas then separated from the exhaust gas through fabric filters and at least partially recirculated into the exhaust stream, and Exhaust gas is cooled and humidified by injecting or atomizing aqueous medium into the exhaust stream, and an apparatus for carrying out the method.
Abgas von Sinter- oder Pelletierungsanlagen fällt in großen Mengen an und ist erheblich mit Schadstoffen wie Feinstaub, Aerosolen, Schwermetallen, organischen Emissionen wie Dioxinen, Furanen, VOC, PAC, sowie auch mit sauren Bestandteile wie Schwefeldioxid SO2, Schwefeltrioxid SO3, Chlorwasserstoff HCl oder Fluorwasserstoff HF belastet. Um die Umweltbelastung durch solche im Abgas enthaltenen Schadstoffe möglichst gering zu halten, ist es beispielsweise aus der WO2006099948 bekannt, dem Abgassstrom ein trockenes Additiv bestehend zumindest aus Adsorptionsmittel und Rezirkulat sowie gegebenenfalls Reagenz im Flugstromverfahren zuzugeben und im Abgasstrom mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abzuscheiden. Bei dem Verfahren nach WO2006099948 kann das Abgas durch Eindüsen oder Zerstäuben von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und oder befeuchtet werden. Die Kühlung und Befeuchtung des Abgasstromes durch Eindüsen oder Zerstäuben von wässrigem Medium wird vorgenommen, um die Reaktivität des Additivs und des Reagenzes zu erhöhen. Das wässrige Medium erzeugt einen Hydratfilm auf den Hydratkalkpartikeln des Additivs beziehungsweise des Reagenzes und dessen Poren, wodurch die Chemisorption saurer Bestandteile wesentlich verbessert wird. Vor allen Dingen die Abscheidung von Schwefeldioxid mit kalkhaltigen Reagenzien ist stark temperaturabhängig und wird bei geringeren Temperaturen wesentlich erleichtert. Das an den Gewebefiltern abgeschiedene Material wird dabei zumindest teilweise in den Abgasstrom rezirkuliert, um sein Potential zur Reinigung des Abgases besser auszunutzen. Außerdem wird dadurch die Menge an zu entsorgendem schadstoffbelastetem abgeschiedenem Material gering gehalten. Die Zusammensetzung des Abgases von Sinter- oder Pelletierungsanlagen schwankt zeitlich. Beispielsweise weist sie prozess- und rohstoffbedingt Spitzen im Gehalt des Abgases an SO2 auf. Behördlich vorgegebene Emissions-Grenzwerte sind oft Halbstunden-Emissionmittelwerte; entsprechend auftretenden Spitzen im Gehalt des Abgases an SO2 können die Halbstunden-Emissionsmittelwerte jedoch wesentlich größer sein als der vor und nach Auftreten der Spitzen herrschende Gehalt des Abgasstromes an SO2. In Verfahren nach WO2006099948 wird festes erdalkalihältiges Reagenz verwendet. Solche Reagenzien weisen bezüglich Reaktionen mit SO2 eine sehr träge Reaktionskinetik auf. Steigt der SO2-Gehalt des Abgasstromes innerhalb kurzer Zeit sehr rasch an, kann durch Erhöhung der zugegebenen Menge Reagenz dieser Anstieg aufgrund der trägen Reaktionskinetik nicht in der erforderlichen vergleichbar kurzen Zeit abgefangen werden, was zu Überschreitungen des Emissions-Grenzwertes führen kann. Um eine Überschreitung der Emissions-Grenzwerte sicher zu vermeiden, muss deswegen bei Verfahren nach WO2006099948 unter Verwendung von festem erdalkalihältigem Reagenz mit Reagenz-Mengen gearbeitet werden, die ausreichen, um auch beimExhaust gas from sintering or pelletizing plants accumulates in large quantities and is significant with pollutants such as particulate matter, aerosols, heavy metals, organic emissions such as dioxins, furans, VOC, PAC, as well as with acidic components such as sulfur dioxide SO 2 , sulfur trioxide SO 3 , hydrogen chloride HCl or hydrogen fluoride HF loaded. In order to keep the environmental impact of such pollutants contained in the exhaust gas as low as possible, it is known, for example from WO2006099948, the exhaust gas stream a dry additive consisting at least of adsorbent and recirculate and optionally add reagent in the air flow process and entrained in the exhaust stream solids then from the exhaust gas through fabric filters deposit. In the method according to WO2006099948, the exhaust gas can be cooled and / or humidified by injecting or atomising aqueous medium into the exhaust gas stream. The cooling and humidification of the exhaust gas stream by spraying or atomizing aqueous medium is carried out to increase the reactivity of the additive and the reagent. The aqueous medium creates a hydrate film on the hydrated lime particles of the additive or reagent and its pores, thereby substantially improving the chemisorption of acidic components. Above all, the deposition of sulfur dioxide with calcareous reagents is highly temperature-dependent and is much easier at lower temperatures. The deposited on the fabric filters material is at least partially recirculated into the exhaust stream to better exploit its potential for cleaning the exhaust gas. It also keeps the amount of polluted deposited material to be disposed of low. The composition of the exhaust gas from sintering or pelletizing plants varies over time. For example, it has process-related and raw material-related peaks in the content of the exhaust gas to SO 2 . Regulatory emission limits are often half-hourly emission means; However, correspondingly occurring peaks in the content of the exhaust gas on SO 2 , the half-hour emission average values may be significantly greater than the prevailing before and after occurrence of the peak content of the exhaust gas stream of SO 2 . In method according to WO2006099948 solid erdalkalihältiges reagent is used. Such reagents have a very slow reaction kinetics with respect to reactions with SO 2 . Increasing the SO 2 content of the exhaust stream within a short time very quickly, can not be caught in the required comparable short time by increasing the amount of reagent added this increase due to the inert reaction kinetics, which can lead to exceed the emission limit. In order to reliably avoid exceeding the emission limit values, it is therefore necessary to work with methods according to WO2006099948 using solid erdalkali-containing reagent with reagent amounts which are sufficient to also in the
Auftreten von Spitzen genügend SO2 unter Erfüllung der Emissions-Grenzwerte aus dem Abgas entfernen zu können. Entsprechend muss die Anlage zur Durchführung des Verfahrens größer ausgelegt werden, es muss mehr Reagenz bereitgestellt werden, und es müssen größere Mengen schadstoffbelastetes abgeschiedenes Material entsorgt werden.Occurrence of peaks enough SO 2 to be able to remove under the emission limits from the exhaust gas. Accordingly, the plant must be made larger to carry out the process, more reagent must be provided, and larger amounts of contaminated deposited material must be disposed of.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung von Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen bereitzustellen, bei dem der Einfluss von Spitzen des Gehaltes an SO2 des Abgasstromes auf Halbstunden-Emissionsmittelwerte des Gehaltes an SO2 vermindert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.It is the object of the present invention to provide a method for treating exhaust gas from sintering or pelletizing plants, in which the influence of peaks of the SO 2 content of the exhaust gas stream on half-hourly emission levels of the SO 2 content is reduced, and an apparatus for Implementation of the procedure.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einThis task is solved by
Verfahren zur Entfernung von SO2 aus Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen, bei welchem einem Abgasstrom, der aus dem Abgas aus einer Sinter- oderA method for removing SO 2 from exhaust gas from sintering or pelletizing plants, wherein an exhaust gas stream from the exhaust gas from a sintering or
Pelletierungsanlage besteht, trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, erdalkalibasierendes Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben werden, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise als Rezirkulat in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Einbringung von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zugegeben wird.Pelletizing, dry additive comprising one or more members of the group adsorbent, recirculate, alkaline earth based reagent, added in the air flow process, solids entrained in the exhaust gas are then separated from the exhaust gas by fabric filters and at least partially recirculated as recirculated into the exhaust stream, and the exhaust gas by incorporation of aqueous Cooled and moistened medium is controlled in the exhaust gas stream, characterized in that medium-containing medium is temporarily added to the aqueous medium prior to the introduction of the aqueous medium.
Die entsprechenden Sinter- oder Pelletierungsanlagen sind insbesondere Sinter- oder Pelletierungsanlagen für Eisenerz, wobei die gesinterten Eisenerze bevorzugterweise in der Stahlerzeugung zum Einsatz kommen.The corresponding sintering or pelletizing plants are in particular sintering or pelleting plants for iron ore, the sintered iron ores preferably being used in steelmaking.
Unter Flugstromverfahren versteht man Verfahren, in denen Additiv einem in einer vorgegebenen Richtung strömenden Abgasstrom zugegeben wird, das Additiv von dem Abgasstrom mitgerissen wird und es zu Reaktionen zwischen mitgerissenem Additiv und Bestandteilen des Abgases kommt. Im Gegensatz dazu wird in einem Wirbelschichtverfahren Abgas in einem Reaktor verwirbelt und strömt daher nicht in einer vorgegebenen Richtung. Bei Flugstromverfahren beträgt die mittlere Verweilzeit des Additivs im Abgasstrom einige Sekunden, typischerweise 2 bis 10 Sekunden. In einem Wirbelschichtverfahren liegt die mittlere Verweilzeit über solchen Werten.By air flow method is meant processes in which additive is added to a flowing in a given direction exhaust gas flow, the additive is entrained by the exhaust gas flow and there are reactions between entrained additive and components of the exhaust gas. In contrast, in a fluidized bed process, exhaust gas is fluidized in a reactor and therefore does not flow in a predetermined direction. In the air flow method, the mean residence time of the additive in the exhaust stream is several seconds, typically 2 to 10 seconds. In a fluidized bed process, the average residence time is above such values.
Die Feststoffbeladung des Abgasstromes nach Einbringung von Additiv und Rezirkulat, und vor Abscheidung durch ein Gewebefilter, beträgt bei einem Flugstromverfahren typischerweise 1 bis 50 g/Nm3 und ist damit deutlich geringer als in einem typischenThe solids loading of the exhaust gas stream after introduction of additive and recirculate, and before separation through a fabric filter, is typically 1 to 50 g / Nm 3 in a trajectory process, and is thus significantly lower than in a typical
Wirbelschichtverfahren. Dort beträgt die Feststoffbeladung etwa das 20-50fache von jener eines Flugstromverfahrens. Eine über 50 g/ Nm3 betragende Beladung des Abgasstroms wirkt sich bei einem filternden Abgasreinigungsverfahren nachteilig auf die Betriebskosten aus. Vor allen Dingen die häufigen Abreinigungszyklen der Tuchfilter führen zu einer Verringerung der Lebenszeit. Es konnte nachgewiesen werden, dass inFluidized bed process. There, the solids loading is about 20 to 50 times that of a fly-stream process. A loading of the exhaust gas stream amounting to more than 50 g / Nm 3 has a disadvantageous effect on the operating costs in the case of a filtering exhaust gas purification process. Above all, the frequent cleaning cycles of the cloth filter lead to a reduction in the lifetime. It could be proven that in
Flugstromverfahren mit Rezirkulat eine weitere Erhöhung der Rezirkulatrate auf Beladungswerte >50 g/Nm3 zu keinem zusätzlichen Abscheideeffekt mehr beiträgt. Höhere Rezirkulatraten bringen damit lediglich nachteilige Effekte mit sich. Nach einer Ausführungsform besteht das trockene Additiv aus einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, erdalkalibasierendes Reagenz. Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst das trockene Additiv zumindest Adsorptionsmittel und Rezirkulat. Bevorzugt besteht das trockene Additiv zumindest aus Adsorptionsmittel und Rezirkulat. Das Adsorptionsmittel ist beispielsweise Herdofenkoks, mahlaktivierter Koks, Aktivkohle, Bentonit, Zeolite oder andere adsorptionsaktive Materialien, beziehungsweise eine Mischung aus mehreren der genannten Adsorptionsmittel. Bevorzugt ist es Aktivkohle oder Herdofenkoks.Recirculate air flow method further increases the recirculation rate to load values> 50 g / Nm 3 contributes to no additional separation effect more. Higher Rezirkulatraten bring with it only adverse effects. In one embodiment, the dry additive is one or more members of the adsorbent, recirculate, alkaline earth-based reagent group. According to another embodiment, the dry additive comprises at least adsorbent and recirculate. The dry additive preferably consists at least of adsorbent and recirculate. The adsorbent is, for example, hearth furnace coke, mill activated coke, activated carbon, bentonite, zeolite or other adsorptive materials, or a mixture of several of said adsorbents. Preferably, it is activated carbon or Herdofenkoks.
Das erdalkalibasierende Reagenz umfasst beispielsweise festes Kalkydrat Ca(OH)2, festes Magnesiumhydroxid Mg(OH)2, oder Kalksteinpulver. Bevorzugt umfasst oder ist das erdalkalibasierendes Reagenz festes Kalkhydrat, da dieses durch Löschen von in der Eisen- und Stahlherstellung leicht verfügbarem Branntkalk hergestellt werden kann, kostengünstig ist und ein hocheffizientes Reagenz zur Entfernung von SO2 aus dem Abgasstrom darstellt.The alkaline earth-based reagent includes, for example, solid calcium hydroxide Ca (OH) 2 , solid magnesium hydroxide Mg (OH) 2 , or limestone powder. Preferably, the alkaline earth based reagent comprises or is solid hydrated lime, as this can be prepared by quenching quicklime readily available in iron and steel making, is inexpensive, and is a highly efficient reagent for removing SO 2 from the exhaust stream.
Im Abgas mitgeführte Feststoffe werden aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise als Rezirkulat in den Abgasstrom rezirkuliert.In the exhaust entrained solids are separated from the exhaust gas through fabric filters and at least partially recirculated as recirculated into the exhaust stream.
Von dem Begriff Gewebefilter werden Schlauchfilter, Taschenfilter, Tuchfilter, Textilfilter und Filter aus metallischem Gewebe eingeschlossen.The term fabric filter includes bag filters, pocket filters, cloth filters, textile filters and metallic fabric filters.
Die Einbringung von wässrigem Medium kann beispielsweise über Eindüsen oder Zerstäuben erfolgen.The introduction of aqueous medium can be done for example by spraying or atomizing.
Das wässrige Medium ist Wasser, wobei es sich bevorzugt um Prozesswasser oder Abwasser handelt.The aqueous medium is water, which is preferably process water or wastewater.
Erfindungsgemäß wird zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zugegeben.According to the invention, medium-containing medium is temporarily added to the aqueous medium before the introduction of the aqueous medium.
Nach einer Ausführungsform wird basisches alkalihaltiges Medium zugegeben, und der pH-Wert des wässrigen Mediums dadurch erhöht.In one embodiment, alkaline alkaline medium is added, thereby increasing the pH of the aqueous medium.
Durch die Zugabe des alkalihaltigen Mediums können bei gleichbleibender zugegebener Menge von erdalkalibasierendem Reagenz mehr SO2 aus dem Abgasstrom entfernt werden. Die verwendeten festen, erdalkalibasierenden Reagenzien auf Basis von Ca oderBy adding the alkali-containing medium more SO 2 can be removed from the exhaust gas stream with a constant added amount of alkaline earth-based reagent. The solid, alkaline earth based reagents based on Ca or
Mg sind nämlich schlecht wasserlöslich und reagieren deshalb, im Vergleich zu alkalihaltigen Reagenzien auf Basis von Na oder K, nur träge.Mg are poorly soluble in water and therefore react only slowly compared to alkaline reagents based on Na or K.
Alkalihaltige Reagenzien bieten im Vergleich zu erdalkalibasierenden Reagenzien eine günstigere Stöchometrie und Kinetik der Reaktionen zur Entfernung von SO2 aus dem Abgas.Alkali-containing reagents offer one compared to alkaline earth-based reagents more favorable stoichiometry and kinetics of the SO 2 removal reactions from the exhaust gas.
Auf einen Anstieg des Gehaltes des Abgases an SO2 kann erfindungsgemäß durch Zugabe von alkalihaltigem Medium in das wässrige Medium reagiert werden, ohne die Menge an festem erdalkalibasierendem Reagenz beziehungsweise Additiv erhöhen zu müssen.An increase in the content of the exhaust gas to SO 2 can be reacted according to the invention by adding alkali-containing medium into the aqueous medium, without having to increase the amount of solid erdalkalibasierendem reagent or additive.
Entsprechend muss zur Vermeidung von durch Spitzen hervorgerufenen Überschreitungen von Emissions-Grenzwerten nicht mit größeren Mengen an festem erdalkalibasierendem Reagenz beziehungsweise Additiv gearbeitet werden, als es für die vor und nach den Spitzen herrschenden Bedingungen notwendig wäre. Damit kann die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kleiner dimensioniert werden als im Stand der Technik, und es fällt an den Gewebefiltern weniger zu entsorgendes schadstoffbelastetes abgeschiedenes Material an.Accordingly, in order to avoid peak emission exceedances, it is not necessary to work with larger amounts of solid earth alkali-based reagent or additive than would be necessary for the pre and post-peak conditions. Thus, the device for carrying out the method according to the invention can be made smaller than in the prior art, and it falls to the fabric filters less polluting deposited material to be disposed of.
Das alkalihaltige Medium umfasst oder ist beispielsweise NatriumhydrogenkarbonatThe alkaline medium includes or is, for example, sodium bicarbonate
NaHCO"3 , Soda Na2CO"3, Kaliumhydrogenkarbonat KHCO3 oder Kaliumkarbonat K2CO3. Das basische alkalihaltige Medium umfasst oder ist beispielsweise Natriumhydroxid NaOH, Kaliumhydroxid KOH oder Lithiumhydroxid LiOH. Das basische alkalihaltige Medium wird als wässrige Lösung zugegeben, beispielsweise als Natronlauge oder Kalilauge, bevorzugt als 30-50 Gewichts%ige Natronlauge.NaHCO 3 , soda Na 2 CO 3 , potassium bicarbonate KHCO 3 or potassium carbonate K 2 CO 3 . The alkaline alkaline medium comprises or is, for example, sodium hydroxide NaOH, potassium hydroxide KOH or lithium hydroxide LiOH. The alkaline alkaline medium is added as an aqueous solution, for example as sodium hydroxide solution or potassium hydroxide solution, preferably as 30-50% by weight sodium hydroxide solution.
Die Zugabe von alkalihaltigem Medium erfolgt nur zeitweise, bevorzugt wenn den Emissions-Grenzwert überschreitende Emissionen zu erwarten sind. Eine permanente Erhöhung hätte die Nachteile, dass höhere Betriebskosten entstünden und die am Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe höhere Alkaliwerte aufweisen würden, was ihre weitere Verwertung erschwert.The addition of alkali-containing medium takes place only temporarily, preferably when emissions exceeding the emission limit are to be expected. A permanent increase would have the disadvantages that higher operating costs would arise and the solids deposited on the fabric filter would have higher alkali values, making their further utilization more difficult.
Eine zeitweise Erhöhung wird bevorzugterweise dann initiiert, wenn der Gehalt des Abgasstromes an SO2, also die Konzentration von SO2, vor der Behandlung oder die Emissionen nach Abgasbehandlung definierte Schwellenwerte überschreiten, oder wenn der Anstieg des Gehaltes des Abgases an SO2, also der Anstieg der Konzentration von S02im Abgas, einen bestimmten kritischen Steigungswert überschreitet. Die Schwellenwerte ergeben sich beispielsweise aus der Menge an eingesetztem erdalkalibasierendem Reagenz und Additiv beziehungsweise deren Abscheidevermögen für SO2 bei Verwendung von aus der Größe der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der kritische Steigungswert indiziert einen starken Konzentrationsanstieg pro Zeiteinheit und kündigt somit Spitzen im Gehalt des Abgases an SO2 an, die ohne die Durchführung der erfindungsgemäßen Maßnahmen den zu beachtenden Emissions-Grenzwertes überschreiten würde. Je nach Größe der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Lage der zu beachtenden Emissions-Grenzwerte erfolgt die Festsetzung des kritischen Steigungswertes.A temporary increase is preferably initiated when the content of SO 2 in the exhaust gas stream, ie the concentration of SO 2 , before the treatment or the emissions after exhaust treatment exceed defined threshold values, or if the increase in the content of the exhaust gas to SO 2 , ie Increase in the concentration of S0 2 in the exhaust exceeds a certain critical slope value. The threshold values result, for example, from the amount of erdalkalibasierendem reagent used and additive or their ability to separate SO 2 when using from the size of the device for carrying out the method according to the invention. The critical slope value indicates a strong increase in concentration per unit time and thus announces peaks in the content of the exhaust gas to SO 2 , which would exceed the emission limit value to be observed without the implementation of the measures according to the invention. Depending on the size of the device for carrying out the method according to the invention and the position of the emission limit values to be observed, the critical slope value is set.
Da besonders SO2 in großen Mengen im Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen vorhanden ist und Probleme bei der Einhaltung von gesetzlichen Emissions-Grenzwerten bereitet, erfolgt die Zugabe des alkalihaltigen Mediums in Abhängigkeit von der Konzentration von SO2 im Abgasstrom.Since SO 2 in particular is present in large quantities in the exhaust gas from sintering or pelletizing plants and causes problems in compliance with statutory emission limit values, the addition of the alkaline medium takes place as a function of the concentration of SO 2 in the exhaust gas stream.
Bei Erhöhung des pH-Wertes des wässrigen Mediums steigt die Gefahr des Ausscheidens von kalzium- und/oder magnesiumhaltigen Salzen in den mit dem wässrigen Medium in Kontakt kommenden Teilen einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Solche Salze führen zu Ablagerungen in Pumpen,When the pH of the aqueous medium is increased, the risk of precipitation of calcium- and / or magnesium-containing salts in the parts in contact with the aqueous medium of an apparatus for carrying out the process according to the invention increases. Such salts lead to deposits in pumps,
Rohrleitungen, den Düsenlanzen und den Zerstäubungsdüsen. Das Düsensprühbild und Tropfenspektrum wird verändert. Anbackungen in den Zerstäubungsdüsen aufweisenden Anlagenteilen sind die Folge. Daher wird nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeitweise der pH-Wert des wässrigen Mediums vor der Einbringung in den Abgasstrom durch Zugabe von saurem Medium abgesenkt. Ein entsprechend saureres wässriges Medium verursacht die Auflösung von ausgeschiedenen kalzium- und/oder magnesiumhaltigen Salzen und trägt so zur Reinigung von mit Ablagerungen behafteten Teilen der Vorrichtung bei. Das saure Medium umfasst beispielsweise Zitronensäure, Essigsäure, andere organische Säuren, oder verdünnte anorganische Säuren wie Salzsäure, Schwefelsäure.Piping, the nozzle lances and the atomizing nozzles. The nozzle spray pattern and drop spectrum is changed. Caking in the atomizing nozzles having system parts are the result. Therefore, according to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the pH of the aqueous medium is temporarily lowered before introduction into the exhaust gas stream by addition of acidic medium. A correspondingly acidic aqueous medium causes the dissolution of precipitated calcium and / or magnesium salts and thus contributes to the cleaning of deposited parts of the device. The acidic medium includes, for example, citric acid, acetic acid, other organic acids, or dilute inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid.
Bevorzugterweise ist das saure Medium Zitronensäure, da Zitronensäure günstig ist, metallische Werkstoffe kaum angreift, gesundheitlich unbedenklich ist und Ablagerungen gut löst. Das saure Medium wird dem wässrigen Medium bevorzugt als wässrige Lösung zugegeben. Lösungen lassen sich leicht und sehr genau zudosieren. Eine Lösung wirkt unmittelbar, Pulver benötigen eine Zeitspanne zur Auflösung und sind daher unwirtschaftlicher in der Anwendung. Daher wird auch das alkalihaltige Medium bevorzugt als wässrige Lösung zugegeben.Preferably, the acidic medium is citric acid, since citric acid is favorable, hardly attacks metallic materials, is harmless to health and dissolves deposits well. The acidic medium is preferably added to the aqueous medium as an aqueous solution. Solutions are easy to dose and very accurate. A solution works immediately, powders require a period of time to dissolve and are therefore uneconomical in the application. Therefore, the alkali-containing medium is preferably added as an aqueous solution.
Die Zugabe des sauren Mediums kann in Abhängigkeit der Stärke von Ablagerungen inThe addition of the acidic medium may vary depending on the thickness of deposits
Vorrichtungen zur Einbringung des wässrigen Mediums, also bei Bedarf, erfolgen. Eine Ablagerung wird beispielsweise durch eine geänderte Regelungscharakteristik einerDevices for introducing the aqueous medium, so if necessary, carried out. A deposit is for example by a modified control characteristic of a
Zerstäubungsdüse erkannt.Atomizing nozzle detected.
Die Zugabe des sauren Mediums kann aber auch mengenabhängig, beispielsweise nachThe addition of the acidic medium can also be quantity-dependent, for example after
Zugabe einer bestimmten Menge an alkalihaltigem Medium oder basischem alkalihaltigemAdd a certain amount of alkaline medium or basic alkaline
Medium, erfolgen. Die Zugabe des sauren Mediums kann auch in fixen Zeitabständen erfolgen.Medium, done. The addition of the acidic medium can also be done at fixed intervals.
Vorteilhaft erfolgt der Zusatz mengenabhängig oder bei Abweichen der Düsenkennline, da so die effektivste und kostengünstigste Beseitigung der Anbackungen erreicht wird. Die zugesetzte Menge von saurem Medium wird beispielsweise durch das Erreichen eines gewünschten Düsenkennlinienbereichs bestimmt. Ein Zusatz saurer Medien erfolgt dann, wenn kein Zusatz von basischem alkalihaltigemAdvantageously, the addition is carried out depending on the amount or deviation of the nozzle curve, as the most effective and cost effective elimination of caking is achieved. The added amount of acidic medium is determined, for example, by reaching a desired nozzle characteristic range. An addition of acidic media takes place when no addition of alkaline alkaline
Medium erforderlich ist, beispielsweise bei geringen Konzentrationen an saurenMedium is required, for example, at low concentrations of acidic
Abgasbestandteilen.Exhaust gas components.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst zumindest folgende Einrichtungen: einen mit einer Sinter- oder Pelletierungsanlage verbundenen Abgaskanal,An apparatus for carrying out the method according to the invention comprises at least the following devices: an exhaust gas duct connected to a sintering or pelletizing plant,
- eine Einrichtung zum Zuführen von trockenem Additiv in den Abgaskanal,a device for feeding dry additive into the exhaust gas duct,
- einen Gewebefilter, in den der Abgaskanal mündet,a fabric filter into which the exhaust gas duct opens,
- eine Vorrichtung, mit welcher zumindest eine Teilmenge der im Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe als Rezirkulat in den Abgaskanal zurückgeführt wird,a device with which at least a subset of the solids deposited in the fabric filter is recirculated as recirculation into the exhaust gas duct,
- eine Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal, welche über eine Zufuhrleitung mit einem Reservoir für das wässrige Medium verbunden ist,a device for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct, which is connected via a supply line to a reservoir for the aqueous medium,
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium in zumindest ein Mitglied der GruppeIt is characterized by having an apparatus for adding alkaline-containing medium to at least one member of the group
- Reservoir für das wässrige Medium,Reservoir for the aqueous medium,
- Zufuhrleitung,- supply line,
- Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal enthält. Eine solche Vorrichtung erlaubt es, dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zuzugeben.- Includes device for introducing aqueous medium in the exhaust passage. Such a device makes it possible to add alkaline medium to the aqueous medium.
Ebenso enthält die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Bestimmung der SO2-Konzentration in einem im Abgaskanal geführten Abgasstrom.Likewise, the device for carrying out the method according to the invention comprises a device for determining the SO 2 concentration in a waste gas stream guided in the exhaust gas duct.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Regeleinrichtung zur Regelung derIt is particularly preferred if the device for carrying out the method according to the invention also a control device for controlling the
Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium in Abhängigkeit von den von derDevice for the addition of alkaline medium depending on the
Vorrichtung zur Bestimmung der SO2-Konzentration in einem im Abgaskanal geführtenDevice for determining the SO 2 concentration in a guided in the exhaust duct
Abgasstrom bestimmten Werten der SO2-Konzentration enthält.Exhaust gas flow contains certain values of SO 2 concentration.
Dadurch kann die Zugabe von alkalihaltigem Medium in Abhängigkeit von derAs a result, the addition of alkaline medium depending on the
SO2-Konzentration erfolgen.SO 2 concentration take place.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium in zumindest ein Mitglied der GruppeAccording to a preferred embodiment, the device for carrying out the method according to the invention contains a device for adding acidic medium into at least one member of the group
- Reservoir für das wässrige Medium,Reservoir for the aqueous medium,
- Zufuhrleitung,- supply line,
- Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal.- Device for introducing aqueous medium into the exhaust duct.
Vorteilhafterweise enthält die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium.Advantageously, the device for carrying out the method according to the invention contains a device for determining deposits in the devices for introducing aqueous medium.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn sie auch eine Regeleinrichtung zur Regelung der Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium in Abhängigkeit von den von derIt is particularly preferred if they also have a control device for controlling the device for adding acidic medium as a function of the
Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium bestimmten Werten der Ablagerungen enthält. Dadurch können durch Senkung des pH-Wertes des wässrigen Mediums Ablagerungen von kalzium und/oder magnesiumhaltigen Salzen entfernt werden, und die Zugabe von saurem Medium in Abhängigkeit von der Stärke von Ablagerungen kalzium und/oder magnesiumhaltiger Salze in den Vorrichtungen zum Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal, also bei Bedarf, erfolgen.Device for determining deposits in the devices for introducing aqueous medium contains certain values of the deposits. As a result, deposits of calcium and / or magnesium-containing salts can be removed by lowering the pH of the aqueous medium, and the addition of acidic medium depending on the strength of deposits of calcium and / or magnesium-containing salts in the devices for introducing aqueous medium into the exhaust duct, so if needed, done.
Unter Bestimmung von Ablagerungen wird dabei verstanden, das Vorhandensein und die Stärke von Ablagerungen zu bestimmen.Determination of deposits is understood to mean the presence and the strength of deposits.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anschließend in Figuren anhand einer schematischen beispielhaften Zeichnung und Diagrammen zum zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit SO2 erläutert.An embodiment of the present invention will be explained below with reference to a schematic exemplary drawing and diagrams for the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 .
Figur 1 zeigt eine schematische beispielhafte Zeichnung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Figure 1 shows a schematic exemplary drawing of an embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention.
Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit SO2 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases nach dem Stand der Technik.Figure 2 shows the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 and the time course of the load of exiting the fabric filters pure gas according to the prior art.
Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit SO2 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases gemäß der vorliegenden Erfindung.FIG. 3 shows the time profile of the load of an exhaust gas flow with SO 2 and the time profile of the load on the clean gas emerging from the fabric filters according to the present invention.
In Figur 1 wird durch einen gewellten Pfeil dargestelltes Abgas aus einer Sinteranlage für Eisenerz über einen Abgaskanal 1 , der mit einem Saugzuggebläse 2 versehen ist, einer Gewebefilter 3 enthaltenden Filtervorrichtung zugeführt. Der Abgasstrom strömt also in Richtung der Gewebefilter 3. In einer Erweiterung des Abgaskanals 4, genannt Gaskonditionierer, wird dem Abgasstrom über eine Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal 5 Wasser zugeführt. Die Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal 5 ist über eine Zufuhrleitung 6 mit einem Reservoir für wässriges Medium 30, sowie mit einer Luftversorgung 31 verbunden. Nach der Erweiterung des Abgaskanals 4 verengt sich der Abgaskanal 1 wieder, und mündet schließlich in die Gewebefilter 3 enthaltende Filtervorrichtung. An den Gewebefiltern 3 abgeschiedene Feststoffe können entnommen und entweder über eine Ausschleusevorrichtung 7 ausgeschleust werden, oder über eine Vorrichtung, mit welcher zumindest eine Teilmenge der im Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe als Rezirkulat in den Abgaskanal zurückgeführt wird, genannt Rezirkulationsvorrichtung 8, und eine Rezirkulationsleitung 9 in den Abgaskanal 1 , in Strömungsrichtung des Abgasstromes gesehen hinter der Erweiterung des Abgaskanals 4, eingebracht werden. In Strömungsrichtung des Abgasstroms gesehen vor der Erweiterung des Abgaskanals 4 wird dem Abgasstrom über eine Einrichtung zum Zuführen von trockenem Additiv in den Abgaskanal, nämlich die Additivzufuhrleitung 10, Adsorptionsmittel und erdalkalibasierendes Reagenz zugeführt. Das erdalkalibasierende Reagenz Kalkhydrat wird aus dem Bunker 1 1 , und Adsorptionsmittel Herdofenkoks wird aus dem Bunker 33 der Additivzufuhrleitung 10 zugeführt. Aus dem Gewebefilter 3 austretendes Gas, welches durch Additiv und erdalkalibasierendes Reagenz weitgehend von Schadstoffen befreit ist, wird über eine mit einem Saugzuggebläse versehene Reingasleitung 12 einem Kamin 13 zugeführt und durch diesen in die Umwelt entlassen. In die Reingasleitung 12 mündet eine vom Abgaskanal 1 in Strömungsrichtung des Abgasstromes gesehen vor der Erweiterung des Abgaskanals 4 und vor der Einmündung der Additivzufuhrleitung 10 in den Abgaskanal 1 abzweigende Bypassleitung 14, um in besonderen Betriebssituationen, wie Übertemperatur oder Störung der Gasreinigung, den Abgasstrom direkt in den Kamin 13 leiten zu können. Aus einer ersten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 15, welches NaOH ist, die ein Reservoir für wässrige NaOH 16 und eine Zugabeleitung 17 umfasst, wird wässrige NaOH dem in der Zufuhrleitung 6 strömenden Wasser zeitweise zugegeben. Aus einer Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium 18, die ein Reservoir für wässrige Zitronensäure 19 und eine Säurezugabeleitung 20 umfasst, wird wässrige Zitronensäure dem in der Zufuhrleitung 6 strömenden Wasser bei Bedarf zugegeben. Wann Bedarf für eine Zugabe von saurem Medium vorliegt wird von einem Ablagerungs- Sensor 32, der eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium darstellt, ermittelt. Über eine zur besserenIn FIG. 1, exhaust gas represented by a corrugated arrow is supplied from a sintering plant for iron ore via an exhaust gas duct 1, which is provided with an induced draft blower 2, to a filter device containing fabric filter 3. The exhaust gas flow thus flows in the direction of the fabric filter 3. In an extension of the exhaust gas duct 4, called gas conditioner, water is supplied to the exhaust gas flow via a device for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct 5. The device for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct 5 is connected via a supply line 6 to an aqueous medium reservoir 30 and to an air supply 31. After the extension of the exhaust duct 4, the exhaust duct 1 narrows again, and finally flows into the filter device containing the fabric filter 3. Solids deposited on the fabric filters 3 can be removed and discharged either via a discharge device 7 or via a device with which at least a subset of the solids deposited in the fabric filter are recirculated is recirculated to the exhaust passage, called recirculation device 8, and a recirculation line 9 in the exhaust passage 1, seen in the flow direction of the exhaust stream behind the extension of the exhaust passage 4, are introduced. Viewed in the flow direction of the exhaust gas stream before the extension of the exhaust gas channel 4, the exhaust gas stream is fed via a device for supplying dry additive into the exhaust gas channel, namely the additive supply line 10, adsorbent and alkaline earth based reagent. The alkaline earth-based reagent hydrated lime is supplied from the bunker 11, and adsorbent hearth furnace coke is supplied from the bunker 33 to the additive supply line 10. Exiting gas from the fabric filter 3, which is largely exempted by additive and erdalkalibasierendes reagent of pollutants is supplied via a provided with a suction fan clean gas line 12 a chimney 13 and discharged through this into the environment. In the clean gas line 12 opens a seen from the exhaust passage 1 in the flow direction of the exhaust stream before the extension of the exhaust passage 4 and before the confluence of the additive supply line 10 in the exhaust passage 1 branching bypass line 14, in special operating situations, such as over-temperature or disturbance of gas purification, the exhaust gas flow directly to be able to conduct into the chimney 13. From a first apparatus for adding alkaline-containing medium 15, which is NaOH comprising a reservoir for aqueous NaOH 16 and a feed line 17, aqueous NaOH is temporarily added to the water flowing in the feed line 6. From an acidic medium addition device 18 comprising a citric acid aqueous reservoir 19 and an acid feed line 20, aqueous citric acid is added to the water flowing in the supply line 6 as needed. When there is a need for acidic medium addition, it is determined by a deposition sensor 32, which is a device for determining deposits in aqueous medium injection devices. About one for the better
Übersichtlichkeit nicht dargestellte Regeleinrichtung wird die Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium geregelt. Eine Vorrichtung zur Bestimmung der Sθ2-Konzentration 21 in dem im Abgaskanal 1 geführten Gasstrom ist mit einer Regeleinrichtung 22 zur Regelung der ersten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 15 verbunden. Die Regeleinrichtung 22 regelt auf Basis der bestimmten Werte der SO2-Konzentration. Alternativ zur Zugabe von NaOH wird aus einer zweiten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 23, welches NaHCO3 ist, die ein Reservoir für wässrige NaHCO3 24 und eine Zugabeleitung 25 umfasst, wässrige NaHCO3-Lösung dem in der Zufuhrleitung 6 strömenden Wasser zeitweise zugegeben. Die zweite Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 23 kann mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der zweiten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 23 verbunden sein, wobei die Regeleinrichtung ebenfalls mit der Vorrichtung zur Bestimmung der SO2-Konzentration 21 verbunden ist. Diese Variante ist zur besseren Übersichtlichkeit der Figur jedoch nicht dargestellt.Clarity not shown control device, the device for the addition of acidic medium is regulated. A device for determining the SO 2 concentration 21 in the gas stream guided in the exhaust duct 1 is connected to a control device 22 for controlling the first device for adding alkali-containing medium 15. The controller 22 controls based on the determined values of the SO 2 concentration. Alternatively to the addition of NaOH, aqueous NaHCO 3 solution is temporarily added to the water flowing in the supply line 6 from a second alkaline medium addition device 23, which is NaHCO 3 comprising a reservoir of aqueous NaHCO 3 24 and a feed line 25 , The second device for the addition of alkaline medium 23 may be provided with a control device for controlling the second device for the addition of alkaline medium 23 may be connected, wherein the control device is also connected to the device for determining the SO 2 concentration 21. This variant is not shown for clarity of the figure.
Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit SO2 in Kurve 26 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases mit SO2 in Kurve 27 bei Durchführung eines Verfahrens nach dem Stand der Technik, bei dem auf Spitzen in der Konzentration von SO2 nicht durch erhöhte Zugabe von Additiv und erdalkalibasierendem Reagenz reagiert wird. Die x-Achse zeigt den zeitlichen Verlauf, die y-Achse gibt die Konzentration von SO2 in mg/Nm3 an. Es ist zu erkennen, dass die Konzentration von SO2 im aus den Gewebefiltern austretenden Reingas in Kurve 27 dann Spitzen aufweist, wenn die Konzentration von SO2 im Abgasstrom in Kurve 26 Spitzen aufweist.Figure 2 shows the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 in curve 26 and the time course of the load of the exiting the fabric filters clean gas with SO 2 in curve 27 when performing a method according to the prior art, in which at tips in the Concentration of SO 2 is not reacted by increased addition of additive and alkaline earth-based reagent. The x-axis shows the time course, the y-axis indicates the concentration of SO 2 in mg / Nm 3 . It can be seen that the concentration of SO 2 in the clean gas exiting the fabric filters in curve 27 has peaks when the concentration of SO 2 in the exhaust gas flow in curve 26 has peaks.
Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit SO2 in Kurve 28 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases mit SO2 in Kurve 29 bei Durchführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung erfolgt analog zu Figur 2. Zur Zeit tx überschreitet die Konzentration von SO2 in Kurve 28 einen vorher festgelegten Schwellenwert und ruft dadurch eine Zugabe von NaOH in das dem Gasstrom zugegebene Wasser hervor. Zur Zeit ty sinkt die Konzentration von SO2 in Kurve 28 unter den vorher festgelegten Schwellenwert und ruft dadurch die Beendigung der Zugabe von NaOH in das dem Gasstrom zugegebene Wasser hervor. Es ist zu erkennen, dass in dem Zeitraum zwischen tx und ty die Konzentration von SO2 im Abgasstrom eine Spitze aufweist, während der zeitliche Verlauf der Konzentration von SO2 im aus den Gewebefiltern austretenden Reingas in Kurve 29 dieser Spitze nicht folgt. Die Mengen an zugeführtem festem Additiv und erdalkalibasierendem Reagenz sind über den gesamten Beobachtungszeitraum konstant. Offensichtlich erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren, auf Spitzen in der Konzentration von SO2 im Abgasstrom zeitnah zu reagieren, ohne die Zugabe von festem Additiv und erdalkalibasierendem Reagenz erhöhen zu müssen. BezugszeichenhsteFigure 3 shows the time course of the load of an exhaust gas stream with SO 2 in curve 28 and the time course of the loading of the exiting the fabric filters pure gas with SO 2 in curve 29 in carrying out a method according to the present invention. The compound is prepared analogously to Figure 2. At time t x, the concentration of SO 2 in curve 28 exceeds a predetermined threshold value, and thereby causes an addition of NaOH in the added water to the gas stream. At time t y, the concentration of SO 2 falls in curve 28 below the predetermined threshold, and thereby causes the completion of the addition of NaOH in the added water to the gas stream. It can be seen that in the period between t x and t y is the concentration of SO 2 in the exhaust stream having a tip during the time course of concentration of SO 2 in the emerging from the fabric filter the clean gas does not follow in curve 29 of this tip. The amounts of solid additive and alkaline earth-based reagent added are constant over the entire observation period. Obviously, the method according to the invention makes it possible to promptly react to peaks in the concentration of SO 2 in the exhaust gas stream without having to increase the addition of solid additive and earth alkali-based reagent. Bezugszeichenhste
1 Abgaskanal1 exhaust duct
2 Saugzuggebläse2 induced draft fan
3 Gewebefilter3 fabric filters
4 Erweiterung des Abgaskanals4 Extension of the exhaust duct
5 Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal5 Apparatus for introducing aqueous medium into the exhaust duct
6 Zufuhrleitung6 supply line
7 Ausschleusevorrichtung7 discharge device
8 Rezirkulationsvorrichtung8 recirculation device
9 Rezirkulationsleitung9 recirculation line
10 Additivzufuhrleitung10 additive supply line
1 1 Bunker1 1 bunker
12 Reingasleitung12 clean gas line
13 Kamin13 fireplace
14 Bypassleitung14 bypass line
15 erste Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium15 first device for the addition of alkaline medium
16 Reservoir für wässrige NaOH16 reservoir for aqueous NaOH
17 Zugabeleitung17 feed line
18 Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium18 Apparatus for adding acidic medium
19 Reservoir für wässrige Zitronensäure19 reservoir for aqueous citric acid
20 Säurezugabeleitung20 acid feed line
21 Vorrichtung zur Bestimmung der SO2-Konzentration21 Device for determining the SO 2 concentration
22 Regeleinrichtung22 control device
23 zweite Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium23 second device for the addition of alkaline-containing medium
24 Reservoir für wässrige NaHCO3 24 reservoir for aqueous NaHCO 3
25 Zugabeleitung25 feed line
26 Kurve26 curve
27 Kurve27 curve
28 Kurve28 curve
29 Kurve29 curve
30 Reservoir für wässriges Medium30 reservoir for aqueous medium
31 Luftversorgung31 air supply
32 Ablagerungs-Sensor32 deposit sensor
33 Bunker 33 bunkers

Claims

Patentansprüche claims
1 ) Verfahren zur Entfernung von SO2 aus Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen, bei welchem einem Abgasstrom, der aus dem Abgas aus einer Sinter- oder Pelletierungsanlage besteht, trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, erdalkalibasierendes Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben werden, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise als Rezirkulat in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Einbringung von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zugegeben wird.1) A process for removing SO 2 from exhaust gas from sintering or pelletizing plants, comprising an exhaust gas stream consisting of the exhaust gas from a sintering or pelleting plant, dry additive comprising one or more members of the group adsorbent, recirculate, alkaline earth based reagent, be added in the air flow method, entrained in the exhaust solids then separated from the exhaust gas through fabric filters and at least partially recirculated as recirculated into the exhaust stream, and the exhaust gas controlled by introduction of aqueous medium into the exhaust stream cooled and moistened, characterized in that temporarily before the introduction of the aqueous medium is added to the aqueous medium alkaline medium.
2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium Wasser ist.2) Method according to claim 1, characterized in that the aqueous medium is water.
3) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das alkalihaltige Medium NaOH oder KOH umfasst.3) Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the alkaline medium comprises NaOH or KOH.
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erdalkalibasierende Reagenz Kalkhydrat oder Magnesiumhydroxid umfasst.4) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the erdalkalibasierende reagent comprises hydrated lime or magnesium hydroxide.
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des alkalihaltigen Mediums in Abhängigkeit von den Konzentration von SO2 im Abgasstrom erfolgt.5) Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the addition of the alkaline medium takes place in dependence on the concentration of SO 2 in the exhaust gas stream.
6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zeitweise der pH-Wert des wässrigen Mediums vor der Einbringung in den Abgasstrom durch Zugabe von saurem Medium abgesenkt wird.6) Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that temporarily the pH of the aqueous medium is lowered prior to introduction into the exhaust gas stream by the addition of acidic medium.
7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das saure Medium Zitronensäure umfasst. 8) Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des sauren Mediums in Abhängigkeit von der Stärke von Ablagerungen in Vorrichtungen zur Einbringung des wässrigen Mediums erfolgt.7) Method according to claim 6, characterized in that the acidic medium comprises citric acid. 8) Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that the addition of the acidic medium, depending on the strength of deposits in devices for introducing the aqueous medium takes place.
9) Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche zumindest folgende Einrichtungen umfasst:9) Apparatus for carrying out a method according to one of claims 1 to 8, which comprises at least the following devices:
- einen mit einer Sinter- oder Pelletierungsanlage verbundenen Abgaskanal (1 ),a waste gas duct (1) connected to a sintering or pelletizing plant,
- eine Einrichtung zum Zuführen von trockenem Additiv in den Abgaskanal,a device for feeding dry additive into the exhaust gas duct,
- einen Gewebefilter (3), in den der Abgaskanal mündet, - eine Vorrichtung, mit welcher zumindest eine Teilmenge der im Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe als Rezirkulat in den Abgaskanal zurückgeführt wird,a fabric filter (3) into which the exhaust gas duct opens, a device with which at least a subset of the solids deposited in the fabric filter is recirculated as recirculate into the exhaust gas duct,
- eine Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal (5), welche über eine Zufuhrleitung (6) mit einem Reservoir für das wässrige Medium (30) verbunden ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium (15,23) in zumindest ein Mitglied der Gruppe- an apparatus for introducing aqueous medium into the exhaust gas duct (5), which is connected via a supply line (6) to a reservoir for the aqueous medium (30), and characterized in that it comprises a device for the addition of alkaline-containing medium ( 15,23) in at least one member of the group
- Reservoir für das wässrige Medium (30),Reservoir for the aqueous medium (30),
- Zufuhrleitung (6),- supply line (6),
- Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal (5), enthält.- Device for introducing aqueous medium in the exhaust passage (5), contains.
10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Bestimmung der SO2-Konzentration (21 ) in einem im Abgaskanal (1 ) geführten Abgasstrom enthält.10) Device according to claim 9, characterized in that it contains a device for determining the SO 2 concentration (21) in an exhaust gas flow in the exhaust duct (1).
1 1 ) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung (22) zur Regelung der1 1) Apparatus according to claim 10, characterized in that it comprises a control device (22) for regulating the
Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium (15,23) in Abhängigkeit von den von der Vorrichtung zur Bestimmung der SO2-Konzentration (21 ) in einem im Abgaskanal (1 ) geführten Abgasstrom bestimmten Werten der SO2-Konzentration enthält.An apparatus for adding alkali-containing medium (15,23) in dependence of the of the apparatus to determine the SO 2 concentration (21) guided in a channel in the exhaust gas (1) the exhaust gas stream contains specific values of the SO 2 concentration.
12) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium (18) in zumindest ein Mitglied der Gruppe12) Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that it comprises a device for adding acidic medium (18) in at least one member of group
- Reservoir für das wässrige Medium (30),Reservoir for the aqueous medium (30),
- Zufuhrleitung (6),- supply line (6),
- Vorrichtung Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal (5) enthält.- Device incorporation of aqueous medium in the exhaust passage (5) contains.
13) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium (5) enthält.13) Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that it contains a device for the determination of deposits in the devices for introducing aqueous medium (5).
14) Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung zur Regelung der14) Apparatus according to claim 13, characterized in that it comprises a control device for controlling the
Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium (18) in Abhängigkeit von den von der Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium bestimmten Werten der Ablagerungen enthält. Device for adding acidic medium (18) depending on the values of the deposits determined by the device for determining deposits in the devices for introducing aqueous medium.
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