DE19940683B4

DE19940683B4 - Process for the dry cleaning of exhaust gases from sintering plants, smelting works or secondary metallurgical smelting plants as well as dusty sorbent for dry cleaning of such waste gases

Info

Publication number: DE19940683B4
Application number: DE1999140683
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. Lenz; Jürgen Dipl.-Ing. Wirling
Original assignee: RWE Power AG
Current assignee: RWE POWER AG, 50935 KOELN, DE
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2019-08-28
Also published as: DE19940683A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfrahren zur trockenen Reinigung von Abgasen aus thermischen Prozessen sowie ein staubförmiges Sorbens zur Reinigung von Abgasen aus thermischen Prozessen. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden pulverförmige Sorbentien unter Verwendung von Koks aus Braunkohle mit dem Abgasstrom in Kontakt gebracht. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß weiterhin Zeolithe als oberflächenaktive Bestandteile in Mischung mit dem Braunkohlenkoks Anwendung finden und daß das Mischungsverhältnis zwischen dem Braunkohlenkoks und Zeolith in Abhängigkeit von Art, Zusammensetzung und Menge des im Abgas enthaltenen Prozeßstaubs so eingestellt wird, daß eine Inertisierung der Feststoffe gewährleistet ist.The invention relates to a method for the dry cleaning of exhaust gases from thermal processes and a dust-like sorbent for the purification of exhaust gases from thermal processes. In the process according to the invention powdered sorbents are brought into contact with the exhaust gas stream using lignite coke. The method is characterized in that zeolites continue to be used as surface-active ingredients in admixture with the lignite coke and that the mixing ratio between the lignite coke and zeolite depending on the type, composition and amount of the process dust contained in the exhaust gas is adjusted so that an inerting of the Solids is guaranteed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trockenen Reinigung von Abgasen aus thermischen Prozessen, insbesondere zur Reinigung von Abgasen aus Sinteranlagen, Hüttenwerken oder sekundär metallurgischen Schmelzanlagen, bei welchem pulverförmige Sorbentien unter Verwendung von Koks aus Braunkohle als Sorbens mit dem Abgasstrom in Kontakt gebracht werden.The The invention relates to a method for the dry purification of exhaust gases from thermal processes, in particular for the purification of exhaust gases from sinter plants, metallurgical plants or secondary metallurgical Melting plants in which powdered sorbents are used of coke from lignite as sorbent with the exhaust stream in contact to be brought.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der Zeitschrift Chemie Ingenieurtechnik 9/95 S. 1208 und 1209 beschrieben. Verbrennungsabgase aus Müllverbrennungsanlagen und insbesondere aus Sinteranlagen sind häufig mit Dioxinen und Furanen belastet. Insbesondere beim Sinterprozeß bilden sich polyzyklische und polyhalogenisierte Kohlenwasserstoffe sowie polyhalogenisierte Dibenzodioxine (PCDD) und polyhalogenisierte Dibenzofurane (PCDF), die mit dem Abgasstrom aus der Sinteranlage ausgetragen werden. Diese Schadstoffbelastung insbesondere bei Abgasen aus metallurgischen Prozessen ist hinlänglich bekannt und beispielsweise auch in vorstehend zitierter Veröffentlichung beschrieben. Als Adsorptionsmittel zur Entfernung von Dioxinen und Furanen aus solchen Abgasen hat sich insbesondere Braunkohlenkoks als besonders geeignet erwiesen, da mit Braunkohlenkoksm als Sorbens Abscheidungsgrade bis zu 99,8 erreicht werden können.One such method is, for example, in the journal Chemie Ingenieurtechnik 9/95 p. 1208 and 1209 described. Combustion gases from waste incineration plants and in particular from sinter plants are often contaminated with dioxins and furans. In particular, during the sintering process form polycyclic and polyhalogenated hydrocarbons as well as polyhalogenated dibenzodioxins (PCDD) and polyhalogenated Dibenzofurane (PCDF), with the exhaust stream from the sinter plant be discharged. This pollutant load especially in exhaust gases From metallurgical processes is well known and, for example in the publication cited above described. As an adsorbent for the removal of dioxins and Furans from such waste gases have in particular lignite coke proved to be particularly suitable since with Lignite coke as sorbent degrees of deposition up to 99.8 can be achieved.

Anstelle von Braunkohlenkoks findet häufig zur Feinreinigung von Abgasen auch Aktivkohle Anwendung.Instead of from brown coal coke is common to Fine cleaning of exhaust gases and activated carbon application.

Es sind jedoch vielfältige Bemühungen bekannt, bei der trockenen Abgasreinigung gänzlich auf organische Adsorbentien zu verzichten bzw. deren Einsatz weitestgehend zu vermeiden.It are however manifold efforts known, in dry exhaust gas purification entirely on organic adsorbents to refrain or to avoid their use as far as possible.

Beispielsweise ist in der DE 44 03 244 A1 ein Verfahren zur Reinigung von Verbrennungsabgasen beschrieben, bei dem Quecksilber, Quecksilberverbindungen und polyhalogenisierte Kohlenwasserstoffe durch Adsorption an Zeolithen aus dem Abgas entfernt werden. Dieses Verfahren soll insbesondere gewährleisten, daß die Belastung der gereinigten Abgase mit Dioxinen und Furanen unter einem höchstzulässigen Wert bleibt. Dabei liegt der in der DE 44 03 244 beschriebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Verwendung von Aktivkohle als Adsorptionsmittel wegen der damit einhergehenden Gefahren für die Betriebssicherheit der Adsorptionsanlagen zu vermeiden. Es kann dabei als bekannt unterstellt werden, daß beim Einsatz von organischen Adsorbentien bei der trockenen Abgasreinigung zusätzliche Maßnahmen zum Brand- und Explosionsschutz erforderlich sind.For example, in the DE 44 03 244 A1 describes a method for purifying combustion exhaust gases, in which mercury, mercury compounds and polyhalogenated hydrocarbons are removed by adsorption on zeolites from the exhaust gas. In particular, this method is intended to ensure that the pollution of the purified waste gases with dioxins and furans remains below a maximum value. It lies in the DE 44 03 244 described object of the invention to avoid the use of activated carbon as an adsorbent because of the associated risks to the reliability of the adsorption. It can be assumed to be known that additional measures for fire and explosion protection are required when using organic adsorbents in dry exhaust gas purification.

Das in der DE 44 03 244 beschriebene Verfahren ist jedoch verhältnismäßig aufwendig, da eine Regenerierung der schadstoffbelasteten Zeolithe erforderlich ist. Eine solche Regenerierung erfolgt beispielsweise bei Temperaturen von 800 bis 900°, bei welchen die adsorbierten organischen Schadstoffe weitestgehend oxidativ zersetzt werden. Der Regenerationsprozeß ist energetisch außerordentlich aufwendig.That in the DE 44 03 244 However, the method described is relatively expensive, since a regeneration of polluted zeolites is required. Such regeneration takes place, for example, at temperatures of 800 to 900 °, at which the adsorbed organic pollutants are oxidatively decomposed as far as possible. The regeneration process is energetically extremely expensive.

In der DE 44 29 027 A1 sind beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtrennung von toxischen organischen Stoffen aus dem Abgas eines Sinterprozesses beschrieben, bei welchem als staubförmige Sorbentien Tone, Schichtsilikate oder Diatomeenerde oder Mischungen hiervon mit dem Abgas in einer Gas-Feststoff-Suspension in Kontakt gebracht werden. Auch der in der DE 44 29 027 beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, als Adsorptionsmittel anorganische Materialien zu benutzen, um die Verwendung von Aktivkohle zu minimieren sowie die damit einhergehenden Gefahren für die Betriebssicherheit der Adsorptionsanlagen zu vermeiden. Die Adsorptionswirkung der im Vergleich mit den Zeolithen billigeren Tone, Schichtsilikate und Diatomeenerde ist eher schlechter als die der teuren Zeolithe, so daß zur Gewährleistung einer hohen Adsorptionsleistung in der DE 44 29 027 vorgeschlagen wird, die im Abgasstrom enthaltenen Sorbentien sowohl in einem Elektroabscheider als auch in einem nachgeschalteten Schlauchfilter durchzuführen, wobei sich auf dem Schlauchfilter eine adsorptiv wirksame Filterschicht aufbaut, die die Kontaktwahrscheinlichkeit der Sorbentien mit den im Abgas enthaltenen Schadstoffen gegenüber einer Führung der Sorbentien in einem Flugstromreaktor erhöht. Ein solches nachgeschaltetes Schlauchfilter ist übrigens auch bei dem in der DE 44 03 244 beschriebenen Verfahren vorgeschlagen. Schließlich ist bei dem in der DE 44 29 027 beschriebenen Verfahren die Entsorgung der schadstoffbelasteten Sorbentien nicht zufriedenstellend gelöst, dort wird lediglich vorgeschlagen, die aus dem Prozeß austretenden Feststoffe auf einer Deponie zu lagern.In the DE 44 29 027 A1 For example, a method and a device for separating toxic organic substances from the exhaust gas of a sintering process are described in which as dust-like sorbents clays, phyllosilicates or diatomaceous earth or mixtures thereof are brought into contact with the exhaust gas in a gas-solid suspension. Also in the DE 44 29 027 described invention is the object of using inorganic materials as adsorbent to minimize the use of activated carbon and to avoid the associated risks to the reliability of the adsorption. The adsorption effect of the clays, phyllosilicates and diatomaceous earth, which are cheaper in comparison with the zeolites, is rather inferior to that of the expensive zeolites, so that in order to ensure a high adsorption performance in the DE 44 29 027 It is proposed to carry out the sorbents contained in the exhaust stream both in an electrostatic precipitator and in a downstream bag filter, which builds up on the bag filter an adsorptive effective filter layer, the contact probability of the sorbents with the pollutants contained in the exhaust gas compared to a leadership of the sorbents in a flow reactor elevated. Such a downstream bag filter is incidentally also in the in the DE 44 03 244 proposed method proposed. Finally, in the case of DE 44 29 027 described method, the disposal of contaminated sorbents not satisfactorily resolved, there is only proposed to store the exiting the process solids in a landfill.

Aus der DE 40 34 498 A1 ist ein Verfahren zur Abtrennung von Schwermetallen und Dioxinen aus Verbrennungsabgasen unter Verwendung von Aktivkohle als Adsorbens bekannt, wobei die Abgase mit dem Adsorbens in einem Wirbelschichtreaktor in Kontakt gebracht werden. Die Mischung an Sorbentien enthält neben 1 bis 40 Gew.-% Aktivkohle ein Additiv in Form von Flugasche, CaCo₃, CaO, Ca(OH)₂, Bentonit, Kaolin etc. Hierdurch wird erreicht, daß eine Beseitigung der Schadstoffe sowohl durch physikalische als auch durch chemische Bindung erfolgt. Auch hier soll der Aktivkohleverbrauch möglichst gering sein, da einerseits die Aktivkohle verglichen mit den hinzugegebenen Ca-Verbindungen verhältnismäßig teuer ist, andererseits soll das Additiv als Wärmespeicher zur Vermeidung der Selbstentzündung der Aktivkohle wirken. Einerseits ist bei dem in der DE 40 34 498 beschriebenen Verfahren eine Vorentstaubung der Abgase erforderlich, bevor diese mit den Adsorbentien in Kon takt gebracht werden, andererseits ist die mit dem dort beschriebenen verfahren erzielbare Reinigungsleistung außerordentlich gering, da die in der Sorbentienmischung enthaltenen Ca-Verbindungen aufgrund ihrer Porenstruktur keine adsorptiven Eigenschaften aufweisen, vielmehr finden an diesen chemische Bindungen statt. Durch die angestrebte Verringerung des Kohlenstoffanteils im Sorbensgemisch wird daher die Adsorptionsleistung drastisch eingeschränkt. Aus dem Grund wird in der DE 40 34 498 ebenfalls vorgeschlagen, dem Wirbelschichtreaktor einen Gewebefilter zur Abtrennung des Adsorptionsmittels vom Abgas nachzuschalten, da der Gewebefilter den Vorzug hat, daß im Filterkuchen eine nochmalige adsorptive Reinigung des Abgases erfolgt. Schließlich ist in dieser Druckschrift ebenfalls die Entsorgung der verbrauchten Sorbentien problematisch, diese werden als Sondermüll deponiert.From the DE 40 34 498 A1 is a method for separating heavy metals and dioxins from combustion exhaust gases using activated carbon as an adsorbent, wherein the exhaust gases are brought into contact with the adsorbent in a fluidized bed reactor. The mixture of sorbents contains in addition to 1 to 40 wt .-% activated carbon an additive in the form of fly ash, CaCO ₃ , CaO, Ca (OH) ₂ , bentonite, kaolin, etc. This ensures that a removal of the pollutants by both physical as also by chemical bonding. Again, the activated carbon consumption should be as low as possible, on the one hand, the activated carbon compared to the added Ca compounds is relatively expensive, on the other hand, the additive should be used as Wär memory to prevent the self-ignition of the activated carbon act. On the one hand is in the in the DE 40 34 498 described methods before a dedusting of the exhaust gases required before they are brought into contact with the adsorbents, on the other hand, the achievable with the method described therein cleaning performance is extremely low, since the Ca compounds contained in the sorbent mixture due to their pore structure have no adsorptive properties, rather take place at these chemical bonds. By the desired reduction of the carbon content in the sorbent mixture, therefore, the adsorption performance is drastically reduced. For that reason, in the DE 40 34 498 also proposed downstream of the fluidized bed reactor a fabric filter for separating the adsorbent from the exhaust gas, since the fabric filter has the advantage that in the filter cake a repeated adsorptive purification of the exhaust gas takes place. Finally, the disposal of spent sorbents is also problematic in this document, these are deposited as hazardous waste.

Aus der DE 42 16 867 A1 ist ein Verfahren zur Gasreinigung unter Verwendung eines Sorbens bekannt, wobei das Sorbens Aktivkohle und einen amorphen oxidischen Träger auf der Basis von SiO₂ und Al₂O₃ umfaßt. Gegebenenfalls kann als kristallines Material Zeolith enthalten sein. Das Adsorbens liegt in Form eines gebundenen Granulats vor; das Verfahren geht davon aus, daß Aktivkohle ungebunden in feinverteilter Form schwierig zu handhaben sei.From the DE 42 16 867 A1 For example, a method of gas purification using a sorbent is known, wherein the sorbent comprises activated carbon and an amorphous oxide support based on SiO ₂ and Al ₂ O ₃ . Optionally, may be included as a crystalline material zeolite. The adsorbent is in the form of bound granules; The method assumes that activated carbon unbound in finely divided form is difficult to handle.

Trotz aller Bemühungen, auf organische Adsorbentien zur trockenen Abgasreinigung zu verzichten oder deren Einsatz weitestgehend zu minimieren, besitzen solche organischen Adsorbentien nicht von der Hand zu weisende Vorzüge. Einerseits ist deren Adsorptionsleistung außerordentlich hoch, andererseits ist eine thermische Nutzung solcher organischen Adsorbentien möglich, beispielsweise durch Rückführung dieser in den thermischen Prozeß unter Ausnutzung deren Brennwerts oder Heizwerts. Dabei können die an die Adsorbentien gebundenen organischen Schadstoffe oxidativ zersetzt werden. Eine evtl. problematische Deponierung der schadstoffbelasteten Sorbentien entfällt. Bei der trockenen Abgasreinigung von Sinterabgasen mit organischen Adsorbentien, insbesondere mit Braunkohlenkoks, ist man bislang davon ausgegangen, daß Brand- und Explosionsschutz bei der Flugstromadsorption mit einfachen Maßnahmen zu realisieren sind, ohne eine deutliche Reduzierung der Adsorptionsleistung in Kauf nehmen zu müssen, wie dies bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren unter Verringerung des Einsatzes von organischen Adsorbentien der Fall ist. Es wurde beispielsweise angenommen, daß eine Mischung aus organischen Sorbentien mit den in den nicht vorentstaubten Abgasen des Sinterprozesses enthaltenen Stäuben eine Feststoff-Suspension ergibt, die insgesamt inert ist, so daß die Anforderungen an den Brand- und Explosionsschutz gewährleistet sind. Es hat sich nun jedoch herausgestellt, daß dies nicht in allen Fällen bzw. nicht bei allen Abgaszusammensetzungen der Fall ist.In spite of all efforts to dispense with organic adsorbents for dry exhaust gas purification or minimize their use as far as possible, have such organic adsorbents are not obvious advantages. On the one hand their adsorption capacity is extremely high, on the other hand is a thermal utilization of such organic adsorbents possible, for example by returning this in the thermal process under utilization their calorific value or calorific value. The adsorbents can be added to these bound organic pollutants are oxidatively decomposed. A possibly. problematic landfill of contaminated sorbents is eliminated. at dry exhaust gas purification of sintered exhaust gases with organic adsorbents, especially with lignite coke, it has been assumed so far that fire and explosion protection in the flow stream adsorption with simple measures can be realized without a significant reduction in adsorption to have to accept as in the method described above while reducing the Use of organic adsorbents is the case. It became for example suppose that a mixture from organic sorbents with those in the non-dedusted exhaust gases Dust contained in the sintering process, a solid suspension which is generally inert, so that the requirements of the Fire and explosion protection guaranteed are. However, it has now been found that this is not always the case or not the case with all exhaust gas compositions.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur trockenen Reinigung von Abgasen aus thermischen Prozessen bereitzustellen, das trotz Verwendung der in mehrfacher Hinsicht vorteilhaften organischen Adsorbentien den Anforderungen hinsichtlich Brand- und Explosionsschutz genügt, wobei gegenüber dem vorstehend beschriebenen Verfahren eine erhöhte Adsorptionsleistung gewährleistet sein soll.Of the The invention is therefore based on the object, a method for dry To provide purification of exhaust gases from thermal processes, despite the use of organic in many ways advantageous Adsorbents meet the requirements for fire and explosion protection enough, being opposite the method described above ensures an increased adsorption capacity should be.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein staubförmiges Sorbens zu schaffen, das vorstehenden Anforderungen genügt, bzw. bei einem solchen Verfahren verwendbar ist.Of the Invention is further based on the object, a dust-shaped sorbent to provide that meets the above requirements, or in such Method is usable.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur trockenen Reinigung von Abgasen aus thermischen Prozessen, insbesondere zur Reinigung von Abgasen aus Sinteranlagen, Hüttenwerken oder sekundär metallurgischen Schmelzanlagen, bei welchem pulverförmige Sorbentien unter Verwendung von Koks aus Braunkohle als Sorbens mit dem Abgasstrom in Kontakt gebracht werden, welches sich dadurch auszeichnet, daß weiterhin Zeolithe bzw. zeolithhaltiges Mineralgestein als oberflächenaktive Bestandteile in Mischung mit dem Braunkohlenkoks Anwendung finden und daß das Mischungsverhältnis zwischen Braunkohlenkoks und Zeolith bzw. zeolithhaltigem Mineralgestein in Abhängigkeit von Art, Zusammensetzung und Menge des im Abgas enthaltenen Pro zeßstaubs so eingestellt wird, daß eine Inertisierung der Feststoffe gewährleistet ist. Die Erfindung geht dabei davon aus, daß vor der Reinigung des Abgases keine Vorentstaubung stattfindet. Die Vorzüge des Verfahrens gemäß der Erfindung liegen auf der Hand. Zur Adsorption der in den Abgasen enthaltenen Schadstoffe wird eine Mischung aus Adsorbentien zur Verfügung gestellt, deren Adsorptionsleistung optimal in Hinblick auf die sich nach Art, Zusammensetzung und Menge des im Abgas enthaltenen Prozeßstaubes unterschiedlich gegebenen Brand- und Explosionsschutzanforderungen ausgewogen ist. Es erfolgt eine gezielte Einstellung der Mischung des verwendeten Sorbens mit Hinblick auf die erforderliche Inertisierung der Feststoffe im Abgasstrom, so daß sichergestellt ist, daß die Adsorptionsleistung nicht übermäßig beeinträchtigt ist. Von den bekannten anorganischen Sorbentien bieten Zeolithe oder zeolithhaltige Mineralien die höchste Adsorptionsleistung, so daß gegenüber der ausschließlichen Verwendung von organischen Sorbentien nur eine geringfügig verringerte Gesamtadsorptionsleistung in Kauf genommen werden muß. Das Mischungsverhältnis ist hinsichtlich Kosten und Adsorptionsleistung optimal auf die Art, Zusammensetzung und Menge des Prozeßstaubs angepaßt.The object is achieved by a method for the dry cleaning of exhaust gases from thermal processes, in particular for the purification of exhaust gases from sintering plants, smelting works or secondary metallurgical smelting plants, in which powdered sorbents are brought into contact with the exhaust gas stream using coke from lignite as sorbent, which is characterized by the fact that zeolites or zeolite-containing mineral rock as surface-active ingredients in mixture with the lignite coke application find and that the mixing ratio between lignite coke and zeolite or zeolite-containing mineral rock depending on the type, composition and amount of the exhaust gas contained in the exhaust gas adjusted so is that an inerting of the solids is ensured. The invention is based on the assumption that no pre-dedusting takes place before the exhaust gas is cleaned. The advantages of the method according to the invention are obvious. For adsorbing the pollutants contained in the exhaust gases, a mixture of adsorbents is provided whose adsorption performance is optimally balanced with regard to the different fire and explosion protection requirements according to the type, composition and amount of the process dust contained in the exhaust gas. There is a targeted adjustment of the mixture of the sorbent used with regard to the required inerting of the solids in the exhaust stream, so that it is ensured that the adsorption capacity is not excessively impaired. Of the known inorganic sorbents zeolites or zeolite-containing minerals offer the highest adsorption performance, so that compared to the exclusive use of organic sorbents only a slightly reduced Gesamtadsorptionsleis must be accepted. The mixing ratio is optimally adapted to the type, composition and amount of the process dust in terms of cost and adsorption capacity.

Vorzugsweise werden die Sorbentien so in den Abgasstrom gegeben und von diesem mitgeführt, daß die Adsorption der schädlichen Inhaltsstoffe des Abgases in Form einer Flugstaubwolke der in dem Abgasstrom befindlichen Sorbentien erfolgt, wobei wenigstens ein Teil der schadstoffbeladenen Sorbentien aus den gereinigten Abgasen abgeschieden wird und die Menge der Sorbentien, deren spezifische Oberfläche und deren Verweilzeit im Abgasstrom so eingestellt werden, daß ein im Abgasstrom nach dem Entfernen der Sorbentien noch verbleibender Restgehalt an schädlichen Inhaltsstoffen die zulässige Höchstgrenze nicht überschreitet.Preferably The sorbents are so placed in the exhaust stream and from this entrained that the Adsorption of the harmful Ingredients of the exhaust gas in the form of a Flugstaubwolke in the Exhaust gas flow sorbents is carried out, wherein at least one Part of the pollutant-laden sorbents from the purified exhaust gases is separated and the amount of sorbents, their specific surface and their residence time in the exhaust stream are adjusted so that an im Exhaust gas stream remaining after removal of the sorbents Residual content of harmful Ingredients the permitted upper limit does not exceed.

Zweckmäßigerweise werden die schadstoffbelasteten Sorbentien in den thermischen Prozeß zurückgeführt, beispielsweise können diese wieder in den Sinterprozeß eingeführt werden, wodurch eine oxidative Zersetzung der organischen Schadstoffe, wie beispielsweise Dioxine und Furane erfolgen kann und wobei gleichzeitig eine teilweise energetische Nutzung der schadstoffbeladenen Sorbentien selbst erfolgen kann. Je nach Zusammensetzung, Art und Menge des Prozeßstoffes kann Braunkohlenkoks und Zeolith in einem Mischungsverhältnis von 30 zu 70 bis 70 zu 30 dem Abgasstrom aufgegeben werden.Conveniently, The contaminated sorbents are returned to the thermal process, for example can these are reintroduced into the sintering process, whereby an oxidative decomposition of the organic pollutants, such as Dioxins and furans can take place and being at the same time a partial energetic use of the pollutant-laden sorbents themselves can. Depending on composition, type and amount of process material can lignite coke and zeolite in a mixing ratio of 30 to 70 to 70 to 30 abandoned the exhaust stream.

Da die Adsorptionskapazität auch von der Korngröße des Sorbens abhängt, ist es zweckmäßig, das Sorbens möglichst feinkörnig, ggf. staubförmig in den Abgasstrom einzuführen. Die durchschnittliche Korngröße sollte vorteilhafterweise weniger oder gleich 0,5 mm betragen, ggf. sogar weniger oder gleich 0,1 mm.There the adsorption capacity also on the grain size of the sorbent depends it is appropriate that Sorbs possible fine-grained, possibly dusty to introduce into the exhaust stream. The average grain size should be advantageously be less than or equal to 0.5 mm, possibly even less than or equal to 0.1 mm.

Diese geringe Korngröße hat zudem den Vorteil, daß die Mindestgeschwindigkeit, mit welcher der Abgasstrom durch die Reaktionsstrecke geführt wird, verhältnismäßig gering sein kann, beispielsweise nur 5 bis 15 m/sec betragen kann, ohne daß das Sorbens sich absetzt oder die gleichmäßige Verteilung desselben über den Querschnitt des Abgasstromes eine merkliche Verschlechterung erfährt. Aus dem Anfangsgehalt an schädlichen Inhaltsstoffen und dem nach der Reinigung noch zulässigen Restgehalt derselben ergibt sich die Verweilzeit der Sorbentien im Abgasstrom, die erforderlich ist, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Da die Verweilzeit abhängt von der Länge der Reaktionsstrecke und der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, welche insbesondere bei bestehenden Anlagen nicht beliebig variiert werden kann, soll durch Variation der Feinheit der Sorbentien der äußere Stofftransport der Schadstoffe zum Sorbens verbessert werden, wodurch die gleiche Reinigungsleistung auch bei geringeren Verweilzeiten in der Reaktionsstrecke erreicht werden kann. Die Zugabe der Sorbensmischung soll vorteilhafterweise entgegen der Abgasströmung ausgerichtet sein, wodurch auf kürzester Strecke eine effektive Verteilung der Koksstaubpartikel im Abgasstrom des Kanalquerschnitts zu erreichen ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist, daß durch die hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Sorbens und der Abgasströmung die Bedingungen für die Schadstoffabscheidung wesentlich verbessert werden.These small grain size also has the advantage that the Minimum speed at which the exhaust gas flow through the reaction path to be led, relatively low may be, for example, only 5 to 15 m / sec, without that the sorbent settles or even distribution same over the cross section of the exhaust stream a significant deterioration experiences. From the initial content of harmful Ingredients and after cleaning still permissible residual content the same is the residence time of the sorbents in the exhaust stream, which is required to the desired To reach the result. Since the residence time depends on the length of the Reaction distance and the flow velocity the exhaust gas, which in particular in existing systems not arbitrary can be varied by varying the fineness of the sorbents the outer mass transport the pollutants are improved to the sorbent, causing the same Cleaning performance even with lower residence times in the reaction zone can be achieved. The addition of the sorbent mixture should advantageously against the exhaust gas flow be aligned, which in the shortest possible time Stretch an effective distribution of the coke dust particles in the exhaust stream of the channel cross section is reached. Another advantage of this execution is that through the high relative velocities between sorbent and the exhaust gas flow the Conditions for the pollutant removal can be significantly improved.

Das Mischungsverhältnis der Sorbentien mit dem im Abgasstrom enthaltenen Prozeßstaub kann zwischen 5 zu 95 und 95 zu 5 betragen.The mixing ratio The sorbents with the process dust contained in the exhaust stream can between 5 to 95 and 95 to 5.

Wie bereits vorstehend erwähnt ist eine Vorentstaubung bei dem Verfahren gemäß der Erfindung weder erforderlich noch erwünscht. Der im Abgas enthaltene Prozeßstaub kann mit den Sorbentien gemeinsam in einem Elektrofilter oder Tuchfilter aus dem Abgasstrom entfernt werden.As already mentioned above Pre-dedusting is not required in the method according to the invention still desired. The process dust contained in the exhaust gas can interact with the sorbents in an electrostatic filter or cloth filter be removed from the exhaust stream.

Die mit der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein staubförmiges Sorbens zur trockenen Reinigung von Abgas aus thermischen Prozessen, insbesondere zur Reinigung von Sinterabgasen, mit oberflächenaktiven Substanzen aus der Gruppe Aktivkohle und/oder Braunkohlenkoks, gekennzeichnet durch einen staubförmigen inertisierenden Zusatz aus der Gruppe der Zeolithe. Als nicht inerter Bestandteil in dem Sorbens kann Braunkohlen-Herdofenkoks Anwendung finden.The with the invention underlying object is further achieved by a dusty sorbent for dry cleaning of exhaust gas from thermal processes, in particular for cleaning sintered exhaust gases, with surface-active substances the group of activated carbon and / or lignite coke, characterized by a dusty inertizing Addition from the group of zeolites. As a non-inert component Lignite hearth coke can be used in the sorbent.

Als Zeolithe finden vorzugsweise natürlich vorkommende Zeolithe Anwendung.When Zeolites are preferably naturally occurring Zeolites application.

Die durchschnittliche Korngröße der Mischung beträgt zweckmäßigerweise weniger oder gleich 0,5 mm, vorzugsweise weniger oder gleich 0,1 mm.The average grain size of the mixture is expediently less than or equal to 0.5 mm, preferably less than or equal to 0.1 mm.

Das Mischungsverhältnis zwischen Braunkohlen-Herdofenkoks und Zeolithen kann zwischen 30 zu 70 und 70 zu 30 betragen. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten stark vereinfachten Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:The mixing ratio between lignite hearth coke and zeolites can be between 30 to be 70 and 70 to 30. The invention will be described below a greatly simplified embodiment shown in the drawings. Show it:

1 das Fließschema eines Verfahrens zur Abgasreinigung einer Sinterbandanlage, 1 the flow chart of a process for the exhaust gas purification of a sintering belt plant,

2 im Querschnitt einen Abschnitt der Reaktionsstrecke mit darin angeordneten Einblasdüsen für das Sorbens, 2 a section of the reaction section with a sorbent injection nozzle arranged therein in cross-section,

3 einen Schnitt nach der Linie III-III in 2 Das aus der Sinterbandanlage 1 abgesaugte Prozeßgas 2, welches mit schädlichen Inhaltsstoffen beladen ist, durchläuft mit einer Temperatur oberhalb des Taupunkts und einer Geschwindigkeit von beispielsweise 5 bis 15 m/sec eine Reaktionsstrecke 3, in welcher es mit feinverteilten pulverförmigen Sorbentien in Form einer Mischung von Braunkohlenkoks und Zeolithen intensiv vermischt wird. Zu diesem Zweck ist am Beginn der Reaktionsstrecke 3 eine Zugabeeinrichtung 4 für die Sorbentien angeordnet. Zur innigen Vermischung und gleichmäßigen Verteilung der Sorbentien im Abgasstrom über den Querschnitt der die Reaktionsstrecke 3 bildenden Leitung werden die Sorbentien an mehreren Stellen in den Abgasstrom eingetragen. 3 a section along the line III-III in 2 That from the sinter belt plant 1 extracted process gas 2 which contains harmful ingredients is loaded, passes through a reaction path with a temperature above the dew point and a speed of for example 5 to 15 m / sec 3 in which it is intimately mixed with finely divided powdered sorbents in the form of a mixture of lignite coke and zeolites. For this purpose is at the beginning of the reaction route 3 an addition device 4 arranged for the sorbents. For intimate mixing and uniform distribution of sorbents in the exhaust stream over the cross section of the reaction path 3 forming line sorbents are registered at several points in the exhaust stream.

Die 2 und 3 zeigen, daß bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel die Sorbentien in wenigstens einer Ebene der Reaktionsstrecke 3 durch 4 über den Querschnitt verteilte Einblasdüsen 14 in den Abgasstrom eingeblasen werden, und zwar entgegen der Strömungsrichtung 16 desselben. Abweichend von der Darstellung der Zeichnung können die Sorbentien auch unter einem anderen Winkel zur Strömungsrichtung 16 bzw. zur Längsachse und/oder in mehreren in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Stellen und/oder Ebenen der Reaktionsstrecke 3 eingeblasen werden. Wie vorstehend bereits beschrieben, wird die Mischung der Sorbentien, d. h. das Mischungsverhältnis Braunkohlenkoks zu Zeolithen so eingestellt, so daß je nach Art, Menge und Zusammensetzung des im Abgasstrom enthaltenen Prozeßstaubs eine Inertisierung der Feststoffe gewährleistet ist.The 2 and 3 show that in the embodiment shown in the drawing, the sorbents in at least one level of the reaction path 3 by 4 injection nozzles distributed over the cross section 14 be blown into the exhaust stream, against the flow direction 16 thereof. Notwithstanding the illustration of the drawing, the sorbents can also at a different angle to the flow direction 16 or to the longitudinal axis and / or in a plurality of successively arranged in the direction of flow points and / or levels of the reaction path 3 be blown. As already described above, the mixture of sorbents, ie the mixing ratio of lignite coke to zeolites, is adjusted so that, depending on the type, amount and composition of the process dust contained in the exhaust gas stream, inerting of the solids is ensured.

Nach Passieren der Reaktionsstrecke 3 tritt das Abgas in das zur Staubabscheidung vorgesehene Elektrofilter 5 ein, dem ein beispielsweise als Zyklon ausgebildeter Vorabscheider 6 vorgeschaltet ist, in welchem die gröberen Kornfraktionen abgetrennt werden. Die nach dem Vorabscheider 6 verbleibende Staubfracht wird in den elektrischen Feldern des Elektrofilters 5 abgeschieden. Das von Schadstoffen zumindest teilweise befreite Abgas 7 wird über ein Gebläse 8 abgezogen und in den Kamin 9 abgegeben. Das im Elektrofilter 5 und ggf. auch im Vorabscheider 6 abgeschiedene Gemisch aus Prozeßstaub und Sorbens 10 wird über eine Bandanlage 11 dem Sinterprozeß vollständig oder ggf. auch teilweise zugeführt.After passing the reaction section 3 The exhaust gas enters the intended for dust separation electrostatic precipitator 5 a, which is a trained example as a cyclone pre-separator 6 is upstream, in which the coarser grain fractions are separated. The after the pre-separator 6 remaining dust is in the electric fields of the electrostatic precipitator 5 deposited. The at least partially freed of pollutants exhaust 7 is about a blower 8th deducted and in the fireplace 9 issued. The in the electrostatic precipitator 5 and possibly also in the pre-separator 6 separated mixture of process dust and sorbent 10 is about a belt system 11 the sintering process completely or possibly also partially supplied.

Die Reaktionsstrecke 3 kann somit als Flugstromreaktor aufgefaßt werden.The reaction path 3 can thus be understood as a flow reactor.

Bei der Rückführung des Gemischs aus Prozeßstaub und mit Schadstoffen beladenen Sorbentien in den Sinterprozeß findet eine thermische Zersetzung der Schadstoffe bzw. schädlichen Inhaltsstoffe statt, die in der Mischung enthaltenen Zeolithe fallen als Schlacke an.at the repatriation of the Mixture of process dust and loaded with pollutants sorbents in the sintering process a thermal decomposition of pollutants or harmful Ingredients instead, the zeolites contained in the mixture fall as Slag on.

11: SinterbandanlageSinter strand
22: Prozeßgasprocess gas
33: Reaktionsstreckereaction section
44: Zugabeeinrichtungadding means
55: Elektrofilterelectrostatic precipitator
66: Vorabscheiderpre-separator
77: Abgasexhaust
88th: Gebläsefan
99: Kaminfireplace
1010: Sorbenssorbent
1111: Bandanlageconveyor system
1414: Einblasdüseninjection nozzles
1515: Strömungsrichtungflow direction

Claims

Process for the dry cleaning of exhaust gases from thermal processes, in particular for the purification of exhaust gases from sintering plants, smelting works or secondary metallurgical smelting plants, in which powdered sorbents are brought into contact with the exhaust gas flow without dedusting the exhaust gas flow using coke from lignite as sorbent, characterized in that zeolites or zeolite-containing mineral rock are furthermore used as surface-active constituent in mixture with the lignite coke and that the mixing ratio between lignite coke and zeolite is adjusted depending on the type, composition and amount of the process dust contained in the waste gas in such a way that inerting of the solids is ensured.

Method according to claim 1, characterized in that that the Sorbents are so placed in the exhaust stream and carried by this that adsorption the harmful Ingredients of the exhaust gas in the form of a Flugstaubwolke located in the exhaust stream Sorbents takes place, with at least a portion of polluted Sorbents are separated from the purified exhaust gases, wherein the amount of sorbents, their specific surface and their residence time in the exhaust stream are adjusted so that an im Exhaust gas stream remaining after removal of the sorbents Residual content of harmful Ingredients the permitted upper limit not exceeded.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the pollutant laden sorbents are recycled in the thermal process.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that brown coal coke and zeolite in a mixing ratio of 30 to 70 to 70 30 abandoned the exhaust stream.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the average grain size of the mixture less than or equal to 0.5 mm, preferably less than or equal to 0.1 mm.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized that this mixing ratio the sorbents with the process dust contained in the exhaust between 5 to 95 and 95 to 5, preferably between 30 to 70 and 70 to 30 is.

Dustlike Sorbent for dry cleaning of exhaust gases from thermal processes, in particular for cleaning sintered waste gases, with surface-active Substances from the group of activated carbon and / or lignite coke, characterized by a dusty inertizing additive from the group of zeolites.

Sorbent according to claim 7, characterized that as non-inert constituent lignite hearth coke finds application.

Sorbent according to one of claims 7 or 8, characterized that as Zeolites naturally occurring Zeolites find application.

Sorbent according to one of Claims 7 to 9, characterized that the average grain size of the mixture less than or equal to 0.5 mm, preferably less than or equal to 0.1 mm.

Sorbent according to one of claims 7 to 10, characterized that this mixing ratio between lignite hearth coke and zeolites from 30 to 70 to 70 to 30.