DE2739509C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Abgasstromes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines Abgasstromes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, der z. B. in der DE-AS 21 59 186 beschrieben ist. Dabei ist im Abgasweg nur an einer einzigen Stelle eine Messung der Schadgasmenge vorgesehen, und zwar am Eingang eines Absorbers. Auf der Basis dieses Meßwertes wird mit Hilfe eines Reglers Neutralisationsmittel in entsprechender Menge mit Wasser in den Absorber eingedüst.

Hiermit läßt sich eine Überschreitung der vorgegebenen Emissionswerte nur unter der Voraussetzung »eneiden , daß alle Schadgase, die einen nennenswerten Verbrauch an Neutralisationsmittel verursachen, meßtechnisch erfaßt werden und daß die Schwankungen der Schadgasmengen nur eine geringe Breite haben und relativ langsam verlaufen. Diese Voraussetzung ist z. B. bei mit öl oder Kohle gefeuerten Kraftwerken in der Regel erfüllt.

Für Müllverbrennungsanlagen ist es aber gerade typisch, daß die Schadgaskcnzentration im Rauchgas

ίο starken und schnellen Schwankungen unterliegt. Insbesondere beim Verbrennen von industriemüll können unbekannte, meßtechnisch nicht erfaßbare Schadgase, eventuell nur kurzzeitig, auftreten. Sie verbrauchen zeitweilig unvorhersehbare Mengen an Neutralisations-

mittel, die für die Reaktion mit dem Hauptschadgas, nach dessen Konzentration sich die Dosierung des Neutralisationsmittels richtet, nicht mehr zur Verfügung stehen. Daher wird das Hauptschadgas, z. B. HCI. nicht in dem gewünschten Maß sorbiert. Die Folge ist, daß das

Reingas eine überhöhte HCI-Konzentration enthält.

Dieses Problem läßt sich auch nicht allein dadurch ausschalten, daß man die Messung des Schadgasgehaltes erst im Reingas durchführt. Denn eine Konzentrationsänderung macht sich entsprechend der Durchlaufzeit des Rauchgasstromes durch die Anlage am Ausgang erst eine gewisse Zeit später als am Eingang bemerkbar. Diese Verzögerung, die gewöhnlich zwischen 30 und 60 Sekunden liegt, ist bei Müllverbrennungsanlagen untragbar, v/eil hier erfahrungsgemäß die Konzentra-

tionsänderungen durchaus in Zeiträumen von gleicher Größenordnung erfolgen können, z. B. wenn zufällig eine große Menge PVC in die Feuerung gelangt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs angegebene Verfahren so zu

vervollkommnen, daß eine Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte im Reingas auch dann weitgehend vermieden wird, wenn die meßtechnisch erfaßbaren und/oder zusätzliche, meßtechnisch nicht erfaßbare Schadgaskomponenten starken und schnellen Schwan-

«o kungen unterliegen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.

Die erste Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Anspruch 2 gibt eine zweck.näßige Verfahrensvariante an.

Die zweite Aufgabe wird durch die Merkmale gelöst, die im Kennzeichen des Anspruchs 3 enthalten sind.
Die Ansprüche 4 bis 6 beinhalten zweckmäßige konstruktive Ausgestaltungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Flußdiagramm für das Verfahren unter Verwendung von Natronlauge;

Fig. 2 ein teilweises Flußdiagramm für die Verwendung von Kalkmilch.

In den Absorber I wird über den Zuführungskanal 12 das Abgas eingeführt. Oberhalb dieses Zuführungskanals 12 sind über den Umfang des Absorbers 1 verteilt Rücklaufdüsen 2 angeordnet, die über eine Ringleitung 7 miteinander verbunden sind. Ringförmig um jede Düse 2 eingeführte Luftschleier verhindern in diesem Bereich Betriebsstörungen durch Anbackungen oder Übertemperaturen. Statt der Rücklaufbahn mit den Düsen 2 ist auch der Einsatz»von ZweistoEfdüsen möglich, in denen die Flüssigkeitszerstäubung mit Hilfe von Preßluft vorgenommen wird.

Der Gehalt an Schadgasen wird durch Schadgasmeßgeräte 4 gemessen, die im Abgaszuführungskanal 12, im Verbindungskanai 9 nach dem Absorber 1 und im Reingasaustrittskanal 14 nach dem E-Filter 3 angeordnet und an einen gemeinsamen Zentralregler 8 angeschlossen sind.

Als Neutralisationsmittel kann Natronlauge oder Kalkmilch verwendet werden. Die Natronlauge wird im Behälter 6 gelagert. Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß der gebrannte Kalk im Silo 17 lagert und über geeignete Austrag- und Transportvorrichtungen 18 einem Rührbehäiter 19 zugeführt wird, wo unter Zusatz von Wasser Kaikmilch angerührt wird.

Die Natronlauge bzw. die Kalkmilch gelangt durch die Zuführleitung 13 von den Behältern 6 bzw. 19 über eine Dosierpumpe 5 zum Absorber 1, wo die Eindüsung erfolgt. Die Mengendosierung erfolgt über diese Dosierpumpe 5 in Abhängigkeit von den Meßwerten der Schadgasmeßgeräte 4, die vom Zentralregler 8 ausgewertet werden.

Im Verbindungskanal 9 ist nach dem Absorber 1 eine Temperaturregelanlage 15 angeordnet, die mit einem Ventil 16 in der Wasserrücklaufleitung 11 verbunden ist. Für die Zuführung der Natronlauge und des Wassers zu dem Absorber 1 sind jeweils gesonderte Zuführleitungen 13 bzw. Vorlaufleitungen 10 vorhanden. Die Frischwasserzuleitung ist mit 20 und der Wasserbehälter mit 21 bezeichnet. In der Wasservorlaufleitung 10 vom Behälter 21 zum Absorber 1 ist eine Pumpe 22 angeordnet. Diese Pumpe 22 fordert stetig eine konstante Menge Flüsigkeit aus dem Behälter 21. Die Regulierung des Volumens des einzudosenden Wassers erfolgt ausschließlich über die Wasserrückführleitung It mit dem von derTemperatui regelanlage 15 gesteuerten Ventil 16. Das Rücklaufwasser kann direkt in die Wasservorlaufleitung 10 oder in den Behälter 21 eingeführt werden.

Im vertikal durchströmten Absorber 1 reagieren die

ίο Schadgaskomponenten mit der Natronlauge bzw. der Kalkmilch zu Salzen, die trocken mit dem Abgas über den Verbindungskanal 9 in den nachgeschalteten E-Filter 3 geführt und dort ausgeschieden werden. Die chemischen Reaktionen laufen nach Austritt des Abgasstromes aus dem Absorber I in dem Verbindungskanal 9 zum E-Filter 3 und im £"-Filter 3 selbst weiter.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine schnelle automatische Anpassung an die jeweiligen Belriebszustände,

d. h. an den jeweiligen Schadgasanfaü möglich, wodurch sichergestellt ist. daß bei Spitzenbelastungen gewünschte Werte eingehalten werden können. Außerdem ist eine Minimierung des Bedarfs der zur Verwendung vorgesehenen Natronlauge und der Kalkmilch bei optimaler Absorption der Schadgase möglich. Die Anwendung bzw. Verwendung anderer Neutralisationsmittel ist bekannterweise möglich. Zusätzlich wird eine Konditionierung und damit eine verbesserte Staubabscheidung im E-Filter erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung eines Abgasstroms rrü einem Neutralisationsmittel in mindestens stöchiometrischer Menge, das im Gemisch mit Wasser in den Abgasstrom eingedüst wird, wobei die Temperatur nach der Absorption gemessen und durch Regelung der Wassermenge konstant gehalten, die Konzentration des Neutralisationsmittels in Abhängigkeit vom Schadgasgehalt geregelt und die gebildeten Salze abfiltriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Neutralisationsmittels zusätzlich in Abhängigkeit vom Schadgasgehalt nach der Absorption und nach der Abfiltration der trockenen Salze geregelt wird, und daß die eingedüste Wassermenge durch Regelung des Rücklaufwassers geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufwasser direkt dem zugepumpten Wasser beigemischt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Abgaszuführungskanal, einem Absorber mit Düsen, einem Verbindungskanal zu einem Filter, einem Reingasaustrittskanal, einem mit einem die Wassermenge beeinflussenden Ventil in Verbindung stehenden Regler am Verhindungskanal und einem Schadgasmeßgerät mit Regler für das Neutralisationsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbindungskanal (9) und am Reingasaustrittskanal (14) je ein Schadgasmeßgerät (4) vorgesehen ist, die mit dem Schadgasmeßgerät (4) am Abgaszuführungskanal (12) an einem Zentralregler (8) liegen, und daß zwischen Absorber (1) und Wasserbehälter (21) eine Wasserrücklaufleitung (11) mit Ventil (16) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (9) als Absorptionskanal ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (2) im Absorber (1) über den Umfang verteilt im Bereich des Abgaszuführungskanals (12) angeordnet und über eine Ringleitung (7) miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (2) so verteilt sind, daß die Verteilung des eingedüsten Wassers dem Geschwindigkeitsprofil des Abgasstroms entspricht.

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