[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Eindüsen von festen Additiven zur
Behandlung von Rauchgasen, insbesondere zum Erleichtern der Ablösung bzw. zum Verhindern
von Abscheidungen in Verbrennungsanlagen, bei welchem die Additive als Aufschlämmung
in den Brennraum und/oder Abgaskanal eingedüst werden sowie auf eine Vorrichtung zum
Durchführen dieses Verfahrens.
[0002] Bei Verbrennungsanlagen sind verschiedene Maßnahmen zum Entschwefeln der Abgase bereits
vorgeschlagen worden. Eine direkte Eindüsung von Entschwefelungsmitteln kann hiebei
mit Vorteil gleichzeitig dazu verwendet werden, um Ablagerungen insbesondere Pyrosulfatablagerungen
im Brennraum bzw. im Abgaskanal in einer Weise aufzulockern, daß ihre nachträgliche
Ablösung bzw. das Reinigen der Verbrennungsanlage erleichtert wird. Als Entschwefelungsmittel
sind Erdalkalisalze und im besonderen Magnesiumhydroxid bereits vorgeschlagen worden.
Die Herstellung von Magnesiumhydroxid bedingt allerdings, daß das für die Hydratisierung
verwendete Wasser nachträglich wieder abgetrennt wird. Weiters ist für das Eindüsen
von Feststoffen eine besonders feine Vermahlung Voraussetzung, wodurch ein relativ
kostspieliges Ausgangsprodukt eingesetzt werden muß. Schließlich ist für das Einblasen
derartiger Feststoffe in der für eine effiziente Entschwefelung erforderlichen Menge
eine entsprechend große Menge an Trägergas erforderlich. Um die gewünschte Umsetzung,
die nur in bestimmten Temperaturbereichen optimal abläuft, nicht zu beeinträchtigen,
müßten derartige Trägergasströme entsprechend temperiert werden.
[0003] Feinstkörnige, feste Entschwefelungsmittel sowie zuschläge, haben darüberhinaus die
Tendenz bei Lagerung in feuchter Umgebung zur Klumpenbildung zu neigen, wodurch der
Aufwand für das Eindüsen derartiger Feststoffe weiter erhöht wird. zur Umgehung derartiger
Probleme wurde bereits vorgeschlagen, Mg(OH)₂ als Aufschlämmung herzustellen und eine
derartige Aufschlämmung entsprechend lager- und transportfähig zu machen. Um eine
derartige Aufschlämmung über eine entsprechende Mindestlagerzeit beständig zu halten,
ist wiederum eine besonders feine Vermahlung erforderlich, wobei darüberhinaus zur
Erhöhung der Lagerbeständigkeit Dispergiermittel zugesetzt werden müssen. Weiters
muß die Aufschlämmung nach ihrer Herstellung transportiert werden, wobei ein bedeutend
vergrößertes Transportvolumen und Transportgewicht auf Grund des für die Aufschlämmung
eingesetzten flüssigen Mediums entsteht. Die für die Herstellung der Suspension erforderliche
feinste Vermahlung führt ebenso wie beim unmittelbaren Eindüsen von Feststoffen in
fester Form zu weitgehend homogener Korngrößenverteilung, wodurch die Reichweite und
der Bereich über welchen eine entsprechende Umsetzung im Brennraum oder im Abgaskanal
nach dem Eindüsen möglich wird, entsprechend limitiert wird.
[0004] Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Nachteile, die mit der Verwendung einer Aufschlämmung
insbesondere in bezug auf die Transportfähigkeit und die Lagerfähigkeit verbunden
sind, zu vermeiden und auf den Einsatz von Dispergiermitteln bei der Herstellung derartiger
Aufschlämmungen zu verzichten. Weiters zielt die Erfindung darauf ab, ein zur Eindüsung
geeignetes Produkt zu schaffen, welches ein breiteres Korngrößenspektrum in der Suspension
erlaubt und auf diese Weise die freie Weglänge bis zur Umsetzung im Inneren eines
Brennraumes bzw. des Abgaskanales den Erfordernissen anpassen läßt. zur Lösung dieser
Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, daß die Aufschlämmung
unmittelbar vor dem Eindüsen in einer Rührwerksmühle hergestellt wird. Dadurch, daß
die Aufschlämmung unmittelbar vor dem Eindüsen in einer Rührwerksmühle hergestellt
wird, wird nun zum einen der Vorteil erreicht, daß auf eine feinste Vermahlung verzichtet
werden kann, dä eine derartige Aufschlämmung nur über einen kurzen zeitraum stabil
sein muß und nicht über längere zeit lagerfähig sein muß. Während eine feinste Vermahlung
dazu führt, daß größere Anteile der Additive in ein Rauchgasfilter gelangen, führt
eine entsprechende Korngrößenverteilung zum Einbau in gegebenenfalls gebildete Abscheidungen
und erleichtert die Ablösung bzw. verhindert die Abscheidung derartiger Ablagerungen.
Für die Herstellung der Aufschlämmung muß lediglich das wasserfreie Produkt transportiert
werden, wodurch sich eine Verringerung des Transportvolumens und des Transportgewichtes
ergibt. Weiters kann bei einer derartigen Herstellung unmittelbar vor dem Eindüsen
auf die Verwendung von Dispergiermitteln und damit von unerwünschten, die Abgase wiederum
belastenden, Substanzen Abstand genommen werden. Durch den Verzicht auf eine feinste
Vermahlung wird es möglich, Aufschlämmungen herzustellen, welche ein vorbestimmtes
Korngrößenspektrum bzw. eine vorbestimmte Korngrößenverteilüng aufweist und mit Rücksicht
auf die unmittelbar an die Herstellung der Aufschlämmung erfolgende Verwendung der
Aufschlämmung, muß auf Lager- und Transportfähigkeit keine Rücksicht genommen werden.
Die Wahl der geeigneten Korngrößenverteilung ermöglicht wiederum durch Eindüsen in
einer Düsenebene eine Anpassung der effektiven Reichweite der gewünschten Umsetzung
sowie eine gleichmäßigere Verteilung nach dem Eindüsen. Durch die unmittelbar vor
der Eindüsung erfolgende Herstellung der Aufschlämmung in einer Rührwerksmühle wird
aber darüberhinaus die Möglichkeit geboten, eine Reihe von zuschlagstoffen in der
gleichen Weise wie die Aufschlämmung, gemeinsam mit der Aufschlämmung einzubringen,
wobei es in diesem Falle genügt, die gewünschten zusätzlichen zuschlagstoffe der Rührwerksmühle
aufzugeben.
[0005] Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren dadurch weitergebildet, daß in der
Rührwerksmühle als Hauptbestandteil der Additive MgO eingesetzt und mit H₂0 verrührt
wird. Bei einer derartigen Verfahrensweise wird durch das Verühren mit Wasser eine
Aufschlämmung von Magnesiumhydroxid gebildet, wodurch eine entsprechende Anhebung
des pH-Wertes im Bereich der Eindüsung und eine besonders gute Lockerung von Belägen,
wie sie durch Abscheidungen im Inneren des Brennraumes und/oder des Abgaskanals entstehen,
erzielt wird. Diese Anhebung des pH-Wertes führt gleichzeitig zu einer Verringerung
der Korrcsionserscheinungen in Inneren des Kessels.
[0006] Mit Vorteil werden zusätzlich Silicagel, zeolithe, Harnstoff, Kohlenstoff und gegebenenfalls
Manganoxide in der Rührwerksmühle aufgegeben, wobei durch derartige zuschläge bei
entsprechender Korngrößenverteilung sowohl die Lockerung der Beläge, die Entschwefelungsleistung
sowie die Verringerung von NO
x in den Abgasen verbessert werden kann.
[0007] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß eine Rührwerksmühle mit einer Aufgabe für feste Additive
und einem AnschluB für ein flüssiges Medium insbesondere H₂0, unter zwischenschaltung
einer Pumpe über eine Leitung mit Düsen in den Brennraum und/oder die Abgaskanäle
der Verbrennungsanlage verbunden ist. Eine derartige Rührwerksmühle erlaubt es in
einem gemeinsamen Aggregat einen entsprechenden Mahlvorgang und ein Dispergieren des
gemahlenen Produktes durchzuführen. Bei derartigen Rührwerksmühlen wird in einem geschlossenen
Mahlbehälter gearbeitet, wobei mit hoher Packungsdichte der Mahlkörperfüllung der
spezifische Flächendruck zwischen den Mahlkugeln entsprechend hoch gewählt werden
kann, ohne daß hiefür große Aggregate erforderlich sind. Eine bevorzugt verwendbare
Rührwerksmühle ist als Exzenterringscheibenrührwerk ausgebildet, welches die Mahlkörper
zentrifugal und zentripetal beschleunigt, wobei als Trennorgan wahlweise ein Sieb
mit einer Spaltweite von beispielsweise etwa 0,40 mm oder ein im Lagergehäuse integrierter
koaxialer Ringspalt mit entsprechend geringer Spaltweite, beispielsweise 0,20 mm,
verwendet werden kann.
[0008] Die auf diese Weise hergestellte Aufschlämmung muß lediglich über den zeitraum stabil
bleiben, welcher für den Transport durch die Leitung zwischen Rührwerksmühle und den
Düsen erforderlich ist.
[0009] Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser ist mit 1 schematisch eine Einheit
einer Rührwerksmühle dargestellt, wobei in einem Behälter 2 aus einem Vorratsbehälter
3 festes Magnesiumoxid eindosiert wird und mit Hilfe eines konventionellen Rühres
4 durch zudosieren von Wasser aufgeschlämmt wird. Die Aufschlämmung wird in der Folge
durch eine Leitung 5 in den mit schematisch angedeuteten Kugeln 6 befüllten Mahlraum
7 eingebracht und aur die gewünschte Korngrößenverteilung vermahlen. Gegebenenfalls
können gleichzeitig mit Magnesiumoxid über den Vorratsbehälter 3 zusätzliche Additive
aufgebracht werden, welche gemeinsam mit dem Magnesiumoxid aufgeschlämmt und vermahlen
werden und in der Folge in die Abgasleitung der Müllverbrennung eingedüst werden.
[0010] Die aus der Rührwerksmühle 1 austretende Aufschlämmung wird in der Folge über eine
Pumpe 8 geleitet um sie auf den für das Eindüsen in die Müllverbrennung geeigneten
Druck zu bringen. Über Leitung 9 wird die in der Rührwerksmühle 1 hergestellte Aufschlämmung
in die Abgasleitung 10 über eine Düse 11 eingedüst. Mit Vorteil wird hiebei eine Ebene
der Müllverbrennungsanlage gewählt, in welcher das Abgas eine Temperatur von etwa
800°C aufweist, da zuschlagstoffe wie Harnstoff, gerade bei dieser Temperatur eine
besonders günstige Reaktion mit den Stickoxiden des Abgases aufweisen. Auch werden
Adsorptionsmittel wie Kohlenstoff in besonders günstiger Weise bei Temperaturen von
etwa 800°C in den Abgasstrom eingedüst.
[0011] Es ist jedoch auch möglich, wie dies schematisch durch die Leitung 12 angedeutet
ist, die Aufschlämmung von Magnesiumoxid bereits in der Sekundärluftebene einer Müllverbrennung
13 einzudüsen.
[0012] Der Abgasstrom wird in der Folge durch schematisch angedeutete Abhitzekessel 14 geleitet,
wobei durch das Eindüsen von Aufschlämmungen von Magnsiumoxid mit unterschiedlichen
Korngrößen des aufgeschlämmten Magnesiumoxids sichergestellt wird, daß eine gleichmäßige
Verteilung der eingedüsten Aufschlämmung stattfindet und auf diese Weise eine vollständige
Umsetzung mit den. sauren Bestandteilen des Abgases stattfindet. Auch wird durch diese
Vorgangsweise sichergestellt, daB die Ausbildung von Ablagerungen verhindert oder
zumindest die in dem Abhitzekessel 14 gebildeten Ablagerungen entsprechend leicht
von den Kühlflächen entfernt werden können.
1. Verfahren zum Eindüsen von festen Additiven zur Behandlung von Rauchgasen, insbesondere
zum Erleichtern der Ablösung bzw. zum Verhindern von Abscheidungen in Verbrennungsanlagen,
bei welchem die Additive als Aufschlämmung in den Brennraum (13) und/oder Abgaskanal
(10) eingedüst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung unmittelbar vor
dem Eindüsen in einer Rührwerksmühle (1) hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rührwerksmühle (1) als
Hauptbestandteil der Additive MgO eingesetzt und mit H₂0 verrührt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Silicagel,
zeolithe, Kohlenstoff, Harnstoff und gegebenenfalls Manganoxide in der Rührwerksmühle
(1) aufgegeben werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Rührwerksmühle (1) mit einer Aufgabe für feste Additive und
einem Anschluß für ein flüssiges Medium insbesondere H₂0, unter Zwischenschaltung
einer Pumpe (8) über eine Leitung (9) mit Düsen (11) in den Brennraum (13) und/oder
die Abgaskanäle (10) der Verbrennungsanlage verbunden ist.
