DE3232081A1 - Absorptionsmittel fuer die trockene entfernung von schwefeldioxid aus rauchgasen - Google Patents
Absorptionsmittel fuer die trockene entfernung von schwefeldioxid aus rauchgasenInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Absorptionsmittel
für die trockene Entfernung von Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Kesselfeuerungen,
insbesondere von Kraftwerkskesselfeuerungen, welches hauptsächlich
aus einer feinkörnigen, anorganischen Erdalkaliverbindung,
insbesondere einer Calcium- und/oder Magnesium-Verbindung, und außerdem einem Zusatz besteht. - Solche Erdalkaliverbindungen
sind in der Praxis hauptsächlich Calcium- und/ oder Magnesiumoxid, -hydroxid oder -carbonat. Vorzugsweise
arbeitet man mit Calciumverbindungen, insbesondere mit CaI-ciumcarbonat.
Bei dem (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Absorptionsmittel
besteht der Zusatz aus Halogensäuren und Halogensalzen. Das ist insofern nicht frei von Nachteilen, als beim
Einsatz dieser Absorptionsmittel zwar Schwefelverbindungen eingebunden werden, wegen der Zusätze aber eine Emissionsbelastung
der Umwelt stattfindet. Darüber hinaus ist auch die Reaktivität der bekannten, mit einem Zusatz versehenen Absorptionsmittel
verbesserungsbedürftig. Im einzelnen ist zum Thema der Entfernung von Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen
aus Rauchgasen von Kraftwerkskesselfeuerungen folgendes vorzutragen:
Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, die die Rauchgase von fossilbeheizten Kesselanlagen reinigen. Die zur Anwendung
kommenden Absorptionsmittel bestehen im wesentlichen aus den
genannten Verbindungen, die eine Reaktion mit den Schadstof-
L UP I
Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
fen der Rauchgase eingehen. Man unterscheidet zwischen Naß- und Trockenverfahren. Bei den Naßverfahren leitet man das zu
behandelnde Gas durch eine Flüssigkeit, die das Absorptionsmittel
in Lösung oder In Suspension enthält. Bei der trockenen Entfernung der Schadstoffe leitet man das Absorptionsmittel fein verteilt in die Feuerung oder in das Rauchgas ein
oder gibt man das Absorptionsmittel zum Brennstoff, so daß
die Absorption der Schadstoffe währen deren Freisetzung durch die Verbrennung abläuft. Die Naßverfahren haben den Vorteil
des guten Wirkungsgrades. Nachteilig sind jedoch die hohen Investitionskosten, die Wartungsintensität der Anlagen und
die Abkühlung der Rauchgase, die nach den bestehenden Vorschriften eine Wiederaufheizung erforderlich macht. Grundsätzlich
sind deshalb trockene Verfahren zu bevorzugen.
Die bekannten Verfahren zur trockenen Entfernung von Schwefeldioxid
und anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Kraftwerkskesselfeuerungen haben den Nachteil des geringen Wirkungsgrades.
Infolge der kurzen Verweilzeit der Absorptionsmittel während der Verbrennung oder bei einem Kontakt mit den Rauchgasen
bleibt die Ausnutzung der Absorptionsmittel sehr gering. Hierdurch entstehen erhebliche Kosten durch die großen Mengen
an Absorptionsmittel. Andererseits ist insbesondere bei der Zugabe des Absorptionsmittels zur Kohle die maximal erreichbare
Emissionsminderung begrenzt, da die Feuerung durch die Absorptionsmittel nicht betriebsbeeinträchtigend belastet
werden darf. Das alles gilt auch, wenn Absorptionsmittel eingesetzt werden, die wie das gattungsgemäße Absorptionsmittel,
hauptsächlich aus einer feinkörnigen anorganischen Erdalkaliverbindung
und einem Zusatz bestehen. Hinzu kommt, daß die bekannten Zusätze, wie bereits erwähnt, eine Emissionsbelastung
der Umwelt bewirken.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Absorptionsmittel für die trockene Entfernung von Schwefeldioxid
und anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Kesselfeuerungen, insbesondere Kraftwerkskesselfeuerungen, anzugeben,
welches zwar nach wie vor hauptsächlich aus einer feinkörnigen anorganischen Erdalkaliverbindung besteht,
welches sich jedoch durch hohe Reaktivität, anders ausgedrückt, durch guten Wirkungsgrad der Absorption, auszeichnet
und eine zusätzliche Emissionsbelastung der Umwelt nicht bewirkt.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß als Zusatz eine oder mehrere Carbonsäuren und/oder deren Alkalisalze,
Ammoniumsalze oder Erdalkalisalze verwendet sind. Anders ausgedrückt ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung von
einer Carbonsäure oder von mehreren Carbonsäuren und/oder von deren Salzen mit alkalischen oder erdalkalischen Metallen
bzw. Ammonium als Zusatz zu feinkörnigen anorganischen Erdalkaliverbindungen, die als Absorptionsmittel für die trockene
Entfernung von Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Kesselfeuerungen eingesetzt werden. Das
gilt insbesondere für solche Absorptionsmittel, die den zu verbrennenden Brennstoffen, insbesondere der zu verfeuernden
Kohle vor der Mahltrocknung, beigegeben werden, und zwar
auch, wenn es sich um Braunkohle als zu verfeuernde Kohle handelt (DE-PS 28 07 076). Ist der Hauptbestandteil des
Absorptionsmittels Calciumcarbonat, wie es in der Praxis üblich ist, so wird nach bevorzugter Ausfuhrungsform der Erfindung
Essigsäure zugesetzt. Der Anteil des Zusatzes, relativ zu dem Hauptbestandteil des Absorptionsmittels, liegt
vorzugsweise zwischen 0r 1 und 10 Mol%. Bevorzugt ist ein
Wert zwischen 1 und 5 Mol%. Die vorteilhafteste Zusammensetzung innerhalb dieser Bereiche richtet sich nach der Ausgangsreaktivität
des Hauptbestandteils des Absorptionsmittels.
Im Rahmen der Erfindung kann die Herstellung des Absorptionsmittels nach jeder klassischen Mischtechnik erfolgen. Es hat
sich als vorteilhaft erwiesen, den erfindungsgemäßen Zusatz in Wasser gelöst mit dem feinkörnigen Hauptbestandteil zu
vermischen. Die Vermischung geschieht besonders intensiv, wenn die Lösung auf den Hauptbestandteil dergestalt aufgesprüht
wird, daß die feste Phase des feinkörnigen Anteils erhalten bleibt. Vermutlich reagiert bei dem erfindungsgemässen
Absorptionsmittel der Zusatz mit den Erdalkaliverbindungen zu einem besonders reaktionsfähigen Produkt. Diese Reaktion
findet an den Korngrenzen und Oberflächen der feinkörnigen Erdalkaliverbindungen statt. Hier bieten sich die Reaktionsprodukte
so wirksam auch den Schadstoffen an, die aus den Rauchgasen zu entfernen sind. Wird das Absorptionsmittel
den Rauchgasen aufgegeben, so erfolgt die Injizierung des Ab-
sorptionsmittels ζ. B. bei Temperaturen von 100 bis 11OO°Cf
vorzugsweise im Bereich von 100 bis 700 C. Sofern beim Einsatz des erfindungsgemäßen Absorptionsmittels dieses nicht
vollständig reagiert, können die in Peststoffabscheidern gesammelten
Feststoffe ganz oder teilweise einer weiteren Anwendung zugeführt werden.
Das erfindungsgemäße Absorptionsmittel zeichnet sich durch
hohen Wirkungsgrad aus, so daß man im Ergebnis eine verbesserte Entschwefelung der Rauchgase ohne zusätzliche Umweltbelastung
durch Emission erhält. Eine zusätzliche Schadstoffemission findet nicht statt, da sich die Carbonsäuren und
ihre Derivate bei der Verbrennung und bei den Temperaturen der Zudosierung zu Wasser und Kohlendioxid zersetzen. Arbeitet
man mit einem erfindungsgemäßen Absorptionsmittel, bei dem der Zusatz mit den anorganischen Erdalkaliverbindungen
reagiert hat, so ergibt sich der weitere Vorteil, daß infolge einer spontanen Zersetzung der Reaktionsprodukte die Kontaktfläche
für die Absorption der Schadstoffe vergrößert wird.
Es versteht sich von selbst, daß das erfindungsgemäße Absorptionsmittel
auch die übrigen Schadstoffe der Rauchgase von
Kraftwerkskesselfeuerungen absorbiert, es dient insoweit auch zur Entfernung von Fluor und Chlor sowie deren Verbindungen
aus Kesselfeuerungen, insbesondere Kraftwerkskesselfeuerungen
.
Claims (3)
- Andrejewski, Honke & Partnerι y 323Z081PatentanwälteDiplom-PhysikerDr. Walter AndrejewskiDiplom-IngenieurDr.-Ing. Manfred HonkeDiplom-PhysikerDr. Karl Gerhard MaschAnwaltsakt*:59 225/AS-4300 EtMn 1, TheaHiplcrtz 3, Postf. 1002545. August 1982PatentanmeldungRheinisch-Westfälisches
Elektrizitätswerk AktiengesellschaftKruppstraße 5 4300 Essen 1Absorptionsmittel für die trockene Entfernung von Schwefeldioxid aus RauchgasenPatentansprüche:Absorptionsmittel für die trockene Entfernung von Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Kesselfeuerungen, insbesondere von Kraftwerkskesselfeuerungen, welches hauptsächlich aus einer feinkörnigen anorganischen Erdalkaliverbindung, insbesondere einer Calcium- und/oder einer Magnesium-Andfejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in EssenVerbindung, und außerdem aus einem Zusatz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz eine oder mehrere Carbonsäuren und/oder deren Alkalisalze, Ammoniumsalze oder Erdalkalisalze verwendet sind. - 2. Absorptionsmittel nach Anspruch 1, insbesondere in der Ausführungsform mit Calciumcarbonat als Hauptbestandteil, dadurch gekennzeichnet, daß Essigsäure zugesetzt ist.
- 3. Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz 0,1 bis 10 Mol%, bezogen auf den Hauptbestandteil, ausmacht.
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