• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985005564A1
    申请号:PCT/EP1985/000258
    申请日:1985-05-30
    公开日:1985-12-19
    发明作者:Karl Ernst WÜRTH
    申请人:Gipswerke Dr. Karl Würth Gmbh & Co.；
    IPC主号:B03C3-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Konditionierung der aus der Verbrennung schwefelarmer Brennstoffe resultierenden Rauchgase
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Emission an Schadstoffen abhängig ist vom Schwefelgehalt des jeweiligen Brennstoffes wird zur Verringerung von Umweltbelastungen angestrebt, möglichst schwefelarme Brennstoffe zu verwenden, um auf diese Weise die Schwefeldioxidemission zu verringern. Dies hat aber zur Folge, daß die für die Staubabscheidung verwendeten Elektrofilter nicht mehr ausreichen, weil deren Wirkungsgrad durch die schlechten elektrischen Eigenschaften des Flugstaubes bei Verbrennung schwefelarmer Brennstoffe erheblich reduziert ist und außerdem eine wesentlich' größere Menge an Flugstaub anfällt. Die Filteranlagen müßten deshalb mit hohem Kostenaufwand vergrößert werden oder es sind besondere, aufwendige Gaswaschanlagen erforderlich. Um den spezifischen elektrischen Widerstand der bei Verbrennung schwefelarmer Brennstoffe anfallenden Flugasche herabzusetzen, wurde bereits vorgeschlagen, in das Rauchgas vor dem Elektrofilter genau dosierte Mengen von Schwefeltrioxid (SO3) einzudüsen, welches den elektrischen Widerstand der Flugasche herabsetzt und auf diese Weise die Abscheideleistung des Elektrofilters verbessert.
    [0003] Die Gewinnung des erforderlichen Schwefeltrioxids erfolgt bisher katalytisch aus flüssigem Schwefeldioxid (SO2) durch Verdampfen und Aufheizen auf 450°C - 550°C oder man verbrennt geschmolzenen Elementarschwefel, der ebenfalls katalytisch zu Schwefeltrioxid oxidiert wird. Beide Verfahren sind außerordentlich umständlich, aufwendig, teuer und nur mit großem apparativen Aufwand und zusätzlichem Energieaufwand durchführbar. Die eingesetzten Ausgangsstoffe als Mittel zur Konditionierung von Rauchgasen sind wegen ihrer Handhabung und chemischen Eigenschaften außerdem zumindest problematisch.
    [0004] Aus "SODIUM CONDITIONING TESTS TO COMBAT THE TIME DEPENDENT PERFORMANCE DEGRADATION IN HOT SIDE ESP" von Grady B. Nichols (SEIDENKI GAKKAISHI, 6 (1), Seiten 48 bis 52, 1982) ist ein Verfahren bekannt, bei welchem zur Verbesserung der Abscheideleistung von Elektrofiltern durch Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der in den Rauchgasen anfallenden Flugasche der Brennkammer eines Kraftwerkes zusammen mit dem eingesetzten Brennstoff, hier Kohle, Natriumsulfat zugeführt wird. Als wirksame Komponente wird bei dieser Verbindung das Natrium angesehen. Von Vorteil gegenüber den eingangs beschriebenen Verfahren, bei denen als Konditionierungsmittel Schwefeldioxid oder Elementarschwefel eingesetzt werden, ist, daß das Natriumsulfat unmittelbar der Brennkammer zugeführt werden kann und nicht vorab mit Hinblick auf seine Eignung als Konditionierungsmittel aufbereitet werden muß.
    [0005] Es ist darüber hinaus aus "THE USE OF FLUE GAS CONDITIONING TO REDUCE FLY ASH EMISSION FROM GLADSTONE POWER STATION" von J.A. Abbott (Second CSIRO Conference on Electrostatic Precipitation, August 19S3) bekannt, Konditionierungsmittel auf der Basis von Ammoniak einzusetzen, welches im flüssigen Zustand angeliefert wird und zum Einführen in den Rauchgasström verdampft und mit Luft durchmischt wird. Die Handhabung dieses Konditionierungsmittels ist verhältnismäßig aufwendig und erfordert entsprechende Zusatzeinrichtungen.
    [0006] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Konditionierung von Rauchgasen von Verbrennungs- oder Brennanlagen aller Art zu konzipieren, bei welchem Schwefeltrioxid als wirksame Komponente zum Einsatz kommt, bei welchem unter Vermeidung von dem Stand der Technik anhaftenden Nachteilenals Konditionierungsmittel ein Ausgangsstoff verwendet wird,der einfach und unproblematisch bzw.ungefährlich handhabbar ist und zwar ohne apparativ oder energetisch aufwendige Zusatzeinrichtungen erforderlich zu machen. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.
    [0007] Die erfindungsgemäß eingesetzten Calciumsulfate bzw. calciumsulfathaltigen Verbindungen stehen in großem Umfang und sehr preiswert zur Verfügung. Sie können entweder direkt in den Verbrennungsraum oder an einer Stelle in den Rauchgasstrom eingeführt werden, an welcher die herrschenden Temperaturen für eine thermische Zersetzung der Calciumsulfate ausreichend sind. Die für die erfindungsgemäße Rauchgaskonditionierung nicht wirksame Komponente, nämlich das Calciumoxid ist schwer flüchtig und belastet demzufolge die Rauchgase nicht. Die bei einer wirkungsvollenKonditionierung anfallenden Mengen an Calciumoxid können außerdem ohne Beeinträchtigung der Produktqualität eines Brennprozeßes, beispielsweise des Zementbrennens in dieses Produkt eingebunden werden. Die Verwendung von Sulfaten anderer Alkalimetalle wie z.B. Natrium oder Kalium kann aufgrund deren niedriger Verdampfungstemperatur insoweit zu Störungen des Betriebes der Verbrennungs- oder Brennanlage führen, als diese Elemente im Verhältnis zu Calcium leichter flüchtig sind, aus diesem Grunde zunächst verdampfen, jedoch an kühleren Stellen der Rauchgasleitungen erneut kondensieren und hier Anbackungen bilden. Diese Nachteile entfallen bei der Verwendung von Calciumsulfaten als Konditionierungsmittel.
    [0008] Gemäß Anspruch 2 wird als Konditionierungsmittel vorzugs- weise Gips in gebranntem fein gemahlenem Zustand verwendet. Diesδ Feinkörnigkeit bietet den Vorteil eines raschen Aufheizens des einzelnen Calciumsulfatpartikels auf die für den Zerfall in Calciumoxid und Schwefeltrioxid erforderlichen Temperaturen von ca. 700° C. Es steht auf diese Weise in kürzester Zeit die für die Rauchgaskonditionierung erforderliche Menge an Schwefeltrioxid zur Verfügung.
    [0009] Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 kann die thermische Zersetzung des Calciumsulfats sowohl in der Brennkammer der Verbrennungs- oder Brennanlage als auch in einer hiervon getrennten Brennkammer außerhalb der erstgenannten durchgeführt werden. Von Vorteil ist es hierbei, wenn das Konditionierungsmittel jeweils zusammen mit dem eingesetzten Brennstoff in die jeweilige Brennkammer eingeführt wird. Bei der thermischen Zersetzung fällt Schwefeltrioxid in gasförmigem Zustand an, welches den zu behandelnden Rauchgasen vor dem Elektrofilter beigemischt wird. Die bei der thermischen Zersetzung ebenfalls anfallenden Verbindungsreste wie Calciumoxid fallen staubförmig an und können in dem Elektrofilter abgeschieden werden.
    [0010] Gemäß dem Anspruch 5 kann das Konditionierungsmittel auch gemeinsam mit den in einer Brennanlage thermisch zu behandelnden Stoffen aufgegeben werden. Dies ist beispielsweise beim Zement- oder Kalkbrennen der Fall.
    [0011] Von besonderem Vorteil ist es, den bei der Entschwefelung von Rauchgasen in Kraftwerken anfallenden sogenannten REA-Gips, zumindest einen Teil davon als Konditionierungs- mittel zu verwenden.
    [0012] Die insgesamt einzusetzenden calciumsulfathaltigen Mengen sind außerordentlich gering. Bei einer Erdgasfeuerung einer Gips-Mahl-Brennanlage reichen z.B. weniger als3,5kg/h Halbhydrat in einem Rauchgasstrom von 52 000 Nm3/h aus, um die Staubemission von mehr als 1200 mg/Nm3 auf unter 75mg/Nm3 zu senken. Eine meßbare Erhöhung der SO2/SO3- Emission findet nicht statt, da das SO3 an den Filterstaub gebunden wird, welcher im Filter aufgefangen wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß zur Zersetzung der geringen Mengen an calciumsulfaten bzw. calciimsulfathaltigen Verbindungen ebenfalls nur geringe Energiemengen erforderlich sind, die sich ohne weiteres dem heißen Rauchgas entnehmen lassen. Falls diese Temperaturen nicht ausreichen, kann die Zersetzung in einer Hilfsbrennkammer erfolgen, wobei geringste Zusatzenergiemengen ausreichend sind.
    权利要求:
    ClaimsANS PRÜCHE
    1. Verfahren zur Konditionierung der aus der Verbrennung schwefelarmer Brennstoffe resultierenden Rauchgase von Verbrennungs- und Brennanlagen aller Art zum Zweck der Entstaubung des Rauchgaseε mittels eines Elektrofilters, wobei ein sulfathaltiges, thermisch zersetzbares Konditionierungsmittel verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisch zersetzbares Konditionierungsmittel für das zu dem Elektrofilter geführte Rauchgas der Verbrennungs- oder Brennanlage
    Calciumsulfate oder calciumsulfathaltige Verbindungen vorzugsweise in fester Form verwendet werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Konditionierungsmittel Gips oder Anhydrit, jeweils im rohen oder gebrannten, und gegebenenfalls jeweils im fein gemahlenen Zustand verwendet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Zersetzung des Konditionierungsmittels in einer gesonderten Brennkammer außerhalb der Brennkammer der Verbrennungs- oder Brennanlage stattfindet und daß abgespaltene SO3-Gase dem Rauchgas vor dem Elektrofilter zugemischt werden.
    4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche
    1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel gemeinsam mit dem Brennstoff (Kohle, Öl, Gas, Flüssiggas) in die Brennkammer der Verbrennungsoder Brennanlage bzw. die gesonderte Brennkammer eingeführt wird.
    5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Konditionierungs- mittel gemeinsam mit den, in einer Brennanlage thermisch zu behandelnden Stoffen aufgegeben wird, z.B. bei Zement-, Kalk-, Gips- und anderen Brennanlagen.
    6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die thermische Zersetzung des Konditionierungsmittels die Brennkammer einer Gips-Mahl-Brennanlage benutzt wird.
    7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verbrennung von Erdgas einem Rauchgasström von 52 OOONm3/h etwa 3,5 kg/h Halbhydrat zugesetzt werden.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur thermischen Zersetzung des Konditionierungsmittels erforderliche Energie dem Rauchgas entnommen wird.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-12-19| AK| Designated states|Designated state(s): AU DK JP |
    1985-12-19| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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