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DE3119422A1 - "hybridverfahren mit dammbaustoff-endprodukt unter nutzung der abfallwaerme vor der rauchgasentschwefelung" - Google Patents

"hybridverfahren mit dammbaustoff-endprodukt unter nutzung der abfallwaerme vor der rauchgasentschwefelung"

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DE3119422A1
DE3119422A1 DE3119422A DE3119422A DE3119422A1 DE 3119422 A1 DE3119422 A1 DE 3119422A1 DE 3119422 A DE3119422 A DE 3119422A DE 3119422 A DE3119422 A DE 3119422A DE 3119422 A1 DE3119422 A1 DE 3119422A1
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Germany
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flue gas
dust
collector
waste heat
calcium chloride
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DE3119422A
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English (en)
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Heribert Ing.(grad.) 4390 Gladbeck Dewert
Heinz Ing.(Grad.) 4600 Dortmund Gresch
Heinz Ing.(grad.) 4390 Gladbeck Hölter
Heinrich Ing.(grad.) 5490 Gladbeck Igelbüscher
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • 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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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/062—Purification products of smoke, fume or exhaust-gases
    • C04B18/064—Gypsum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
    • C04B28/144—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements the synthetic calcium sulfate being a flue gas desulfurization product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Description

.- y y\ —
Beschreibung und 'Erläuterung zur Zusatz-Patentanmoldunr
"Hybridverfahren mit Dammbaust.off-Endprodukt unter· Nutzung der Abfallwärme vor der Rauchg-^sentiichwe i'elunr"
Zusatz zu P 30 20 016.9
In der Hauptarme!dung P 30 20 016.9 wird ein Verfahren beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ohne Wiederaufheizung durch die Teilung des Gasstromes in eine Gasreinigungstechnologie, die über die trockene Chemisorption das SOp und die übrigen Schadstoffe ausfiltert und ein zweiter Gassti^om über die chemische Naßwaschanlage den Gasstrom reinigt, um nach dem Verlassen der beiden Gasströme den heißen, trocken gereinigten Gasstrom mit dem abgekühlten naßtechnisch gereinigten Gasstrom zusammenzuführen und oberhalb des Taupunktes von SOp um ca. QO G das gesamte gereinigte Abgas z.B. eines Kohlekraftwerkblockes, dem Kamin zu übergeben.
Weiterhin ist hierbei die erfindungsgemäße Maßnahme pe-
— 2 —
BAD
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troffen, daß das vorzugsweise zweifach, stöchiometrisch zugegebene Kalkhydrat in der trockenen Chemisorptionsanlage aus der trockenen Chemisorptionsanlage dem nassen Verfahren zugeführt wird, wobei das reagierte/nicht reagierte Material im Bereich des ablaufenden Waschwassers aus dem Gaswäscher, vorzugsweise im pH-Wert-Bereich von 3» 5 bis 4,5 zugeteilt wird und hier aufgelöst und/ oder oxidiert dem ÜTachfolgeprozess eingegliedert wird.
Es ist in Zukunft eine immer größer werdende Sorge, Kohlekraftwerke nicht nur vom anfallenden EntSchwefelungsgjps zu entsorgen, sondern auch gleichzeitig die Elektrofilterasche nutzbringend zu verwenden.
Die Verwendung der Elektrofilterasche, z.B. als Zusatz in Zementwerken oder bei Schwarzdecken, wird immer problematischer, da mit der Zunahme der Kohlekraftwerke zwangsläufig die Elektrofilterasche in steigendem Maße anfällt.
BAD
Bei einem Kohlekraftwerk von 700 MW und A-OOO Betrirbsstunden fallen in der Regel 60 - 80.000 t CaSO^. 2HnO an plus etwa 100 - 150.000 t Elektrofilterasche pro Jahr.
Um diese zwangsläufig anfallenden Restprodukte sinnvoll zu verwerten, wird erfindunps§remäß folgender Vornciilnr: unterbreitet:
Hinter dem Kohlekraftwerkskessel wird nicht ein aufwendiger, mehrzelliger Elektrofilter verwendet - wie es bisher notwendig war, um die TA-Luftvorschriften von 100 mg/Efar Reststaub zu garantieren - sondern ein Einfach-Elektrofilter oder ein Zyklonabscheider, der in der Abscheidung steuerbar z.B. die Belastung von 5 g/Nur Feinstaub hinter dem Kessel auf wunschgerecht
7,
z.B. 500 bis 2000 mg/Nm reduziert, so daß im nachgesetzten Rauchgasentschwefelungsverfahren, vorzugsweise Hybrid-REA-Ausführung, ein Gemisch aus CaSO^ «, 2Ho0 und Kraftwerksfexnstaub entsteht, der so vermengt ist, daß er für die spezifische Aufgabenstellung, z.B. Erstellen
BAD ORIGINAL
Q 1 1 C .'. 7
eines Streckenbegleitdammes, für den untertägigen Bergbau verwendet werden kann, unter weiterer Zufügung von z.B. 10 - 20 % Zement und 1 - 3 % Calciumchlorid, wobei dieses σalciμmchlorid ebenfalls erfindungsgemäß aus der Naßteiltechnik des Hybrid-Verfahrens, vorzugsweise im getrockneten Zustand übernommen wird, um es dem getrockneten CaSO^ . 1/2HpO-Kesselstaubgemisch mit dem Zement zuzuführen, so daß durch diese Möglichkeit der Einbindung des zwangsläufig anfallenden Kesselstaubes mit dem zwangsläufig anfallenden CaSO^. . 1/2HpO und dem zwangsläufig anfallenden Calciumchlorid folgendes volkswirtschaftlich wertvolle Ziel erreicht wird:
1.) Anteilige Einsparung einer aufwendigen Hochlei stungs-Elektrofiltertechnik bei .einem 700 MW-Block von etwa 15 Mio DM,
2.) einer Sinterstraße zur Deponierbarmachunp; der Peinstäube mit einem Wert von etwa 15 Mio DM, bei
gleichzeitiger Beseitigung der Deponieprobleme, die für die Feinstäube und Calciumchloridmnssen bei sehr chlorreicher Kohle, so wie sie z.B. bei Einsatz eJner Huhrkohle anfällt und auch in vielen anderer Revieren der Welt., zusätzlich zur Beseitigung des Schwef e~' gehal i;es durch eine Entschwefelungsanlage ein besonderes Problem
-a darstellt. Hinzu kommt, daß die DeOoniekosten pro m ca. 30 - 50 DM/t (standortgebunden) betragen, das bedeutet für z.B. 30.000 t Filterstaub/Jahr = 1 -1,5 Mo DM/Jahr.
In der beiliegenden Zeichnung ist die erfindungsgemäße Ausführung dargestellt:
mit (1) ein Kraftwerkskessel,
mit (2) eine steuerbare Kraftwerksabpasentstaubunrnstufe, vorzugsweise Einfach-Elektrofilter oder Zyklonenausführung, wobei durch Fahrung im Beipaß (3) zu dieser einfachen Entstaubungsstufe (2) der Rauchgasentschwefelungseinrichtung (4-) das gewünschte Verhältnis von Kesselstaub, z.B. 2 g Kesselstaub zu 2 g CaSO^.2HpO e3 nger.tel 11 werden kann oder ,"jede frewiinr.nhte nndoff» Vfiri .'U
BAD ORIGINAL
ο 1 ι r ■ ο
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und das von Staub und SOp gereinigte Abgas mit dem zulässigen Restwertgehalt über den Ventilator (5) dem Kamin (6) zugeführt werden kann.
Das gemischte Endprodukt, bestehend aus GaSO1,.2IL)O und Kohlekraftwerkskesselstaub wird bei (7) vorzugsweise getrocknet und zwar erfindungsgemäß mit dem Wärmeinhalt des noch nicht naßtechnisch entschwefelten Rohgases - hier hat das Gas vor der Anlage ca. 140 C und wird mit etwa nur 10 % der Gasmenge zur Trocknung des CnSO^.2HpO - FiI terstaubgemisch.es z.B. über ejnen Gir>s-Trockner zu einem vorgefertigten Dammbaustoff (CaSO^ .1/2HpO -Filterstaubgemisch), der vorzugsweise im Bergbau Anwendung findet, hergestellt. Hier wird volkswirtschaftlich wertvolle Primärenergie eingespart da hier die Abfallwärme des zu reinigenden Gasstromes Anwendung findet - xind somit zusätzlich einer Wasserverdampfung im nachgeschalteten nassen Entschwefelungsverfabren zum Teil entgegengewirkt wird und Einsparungen wertvoller Wassermengen ein zusätzlicher Erfindunfcseffekt ist und mit weiteren Zuschlagstoffen wie Zement
- 7 —
und Calciumchlorid aus dem Rauchgaswasclrnrozeß, dss ebenfalls z.B. bei (9) getrocknet wurde, vorzugsweise ebenfalls mit Rohgas aus der nassen Gasreinigungsstufe, vermischt und bedarfsgerecht mit -lein vorher trocken abgezogenen Staub aus 'lern Vorabr^hei^er (2 ·, der bei (8) gelagert wird, zusηmmergeführt bei (10';, oder aber der Anteil Staub bei (8) kann rinderen Verwendungszwecken bei (11) zugeführt werden.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vorzugsweise bedarfsgerecht ein Teil des heißen Kohlekraftwerkskesselstaubes von (8) über (1P) nach (7) zur Trocknung der nassen Fassen \and gleichzeitigen anteilmäßigen wunschgerechten Ergänzung zugeführt wird.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren besteht die Möglichkeit, trotz Einsparung
1.) eines Hochleistungs-Elektrofilters und 2.) einer Sinterstraße und
3.) von Primärenergie zur Trocknung
BAD ORIGINAL
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-AT..
das Deponieproblem des sogenannten "Elektrofilterstaubes" und. des Calciumchlorids zu beseitigen, dabei wesentliche Investitionen und Energiekosten einzusparen und trotzdem ein volkswirtschaftlich wertvolles Endprodukt - Dammbaustoff für den untertägigen Bergbau, das vorzursweise als Streckenbegleitdamm-Mm tori η! f> i η ersetz I- werden knnn, 7,u erv.eu^on, wobei gleichzeitig nuch die CaGIp Abwasserprobleme einer Kraftwerksgasreinif;ungsanlage mit gelöst werden.
Zusatz-Patentans-nrüche:
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. β α «ν - m „ β
    O Λ β " Λ
    Zusatz-Patentansprüche:
    Anspruch Λ
    Hybridverfahren mit Dammbaustoff-Endprodukt unter Nutzung der Abfallwärme vor der Rauchgasentschwefelung nach Hauptpatentanmeldung 1 30 20 01?-.9 dadurch gekennzeichnet, daß der Feinstaub einen Abg^sstrrraes hinter einem Xohlekraftwerkskessel (1) wunschgerocht durch eine in der Staubabscheidung steuerbare .Filteranlage (2) und wahlweise steuerbare Beipaßleitung (3) einer Rauchgasentschwefelungseinrichtung (4·), vorzugsweise Hybrid-Rauchgasentschwefelxmgstechnologie zugeführt wird, so daß ohne wieder notwendige Wiederaufheizung der gereinigten Rauchgase diese oberhalb des SOρ-Taupunktes dem Kamin zugeführt werden können und die aus dem Naßteil der Rauchgasreinigung anfallenden Rückstände, bestehend aus CaSO^.2HoO, mit. dem wunschgerecht, gesteuerten Filterstaubanteil einer erfindungsgemäßen mit Abfallwärme betriebenen Trocknungpanlage und Galcimierungsanlage (7) zugeführt wird, wobei das
    1 1 1 C /. 9
    getrocknete Produkt, bestehend aus GaSO^. .1/2HpO und Kesse!staub bei (10) zusammengeführt wird, unter gleichzeitiger Zuführung von ebenfalls erfindungsgemäß getrocknetem Calciumchlorid aus der Rauchgasentschwefelungstechnologie, das vorzugsweise ebenfalls mit Abfallwärme getrocknet wurde, gemengt wird und bedarfsgerecht in dem Trockner (7) heißer Staub aus dem Bereich (8) als wärmebeinhaltender Staub und Trocknungsfaktor (12) bei (7) zur Trocknung beiträgt.
    Anspruch 2
    Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Filterelement (2) besteht, das im Wirkungsgrad vorzugsweise einstellbar ist und dieses Filterelement durch einen Beipaß (J) wunschgerecht überlagert ist, wobei der Beipaß wunschgerechte Teilgasiiicnpjon übernimmt und dem nnchgonchalteten Rauchgasentschwefelungssystem (4), vorzugsweise in Hybrid-RauchgaseixtschwefelungstechnoloKxe-Ausführung das ent-
    — 3 —
    BAD ORlC' M Al.
    sprechende Staubgemisch zuführt und vor dem H.-'uchr:···;·.-entschwefelungssystem über eine Beipaßleitung heißen Rohgas dem Trockner (7) zugeführt wird und bedarfsgerecht aus dem Staubsammler (8) heiße Stäube mit in den Trocknerkreislauf (7) über (12) zugeleitet werden, wobei das Verfahren eine Vorrichtung zur Calcium-Chloridtrocknung (9) aufweist in üblicher, vorzupsweise Sprühtrocknerausführung, wobei dieser Trockner erfindungsgemäß mit heißem Abfallwärmerohgas betrieben wird, das vor dem Rauchgasentschwefelungsprozeß entzogen wurde und das getrocknete Calciumchlorid ebenfalls wie das Endprodukt aus (7) einem Sammler (10) zugeführt wird, wobei der Sammler (8) wahlweise eine Teilmenge des Staubes dem Sammler (10) oder einem anderen Sammler (11) für Sonderzwecke zugeteilt werden kann, und nach Bedarf dem Sammler (10) Bindestoff, wie Zement und ähnliche Additive beigemischt werden können.
    BAD ORIGINAIi
    oii.;
    Λ.
    Anspruch 3
    Verfahren nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilung des Calciumchloridfcehaltes in den Sammler (10) vorzugsweise zwischen 1 - 3 % Calciumchlorid beträgt und "bei einem zugeführten Zementgehalt in den Sammler (10) von vorzugsweise 10 - 20 %.
DE3119422A 1980-05-24 1981-05-15 "hybridverfahren mit dammbaustoff-endprodukt unter nutzung der abfallwaerme vor der rauchgasentschwefelung" Granted DE3119422A1 (de)

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DE3117691 1981-05-05
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