DE2907177A1

DE2907177A1 - Verfahren zur entfernung von schwefeloxiden aus abgasen

Info

Publication number: DE2907177A1
Application number: DE19792907177
Authority: DE
Inventors: Richard L Adams; Dennis C Gehri; John H Phelan
Original assignee: Rockwell International Corp; Wheelabrator Frye Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1979-09-06
Also published as: US4197278A; ES478026A1; AU4412179A; BE874417A; JPS54157769A; US4197278B1; CA1105678A; AU529455B2; FR2418018A1; GB2014975A; GB2014975B

Description

1A-2751 - Ö "

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION, El Segundo, California_f U.S.A.

WHEELABRATOR-FRYE INC, Hampton, New Hampshire, U.S.A.

Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden aus Abgasen

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und Schwebeteilchen aus Abgasen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem heiße Schwefeloxide und Schwebeteilchen enthaltende Abgase in einer ersten Zone gesteuert umgesetzt werden und danach in eine zweite Zone überführt werden, wobei die Schwefeloxide im Abgas in jeder Zone mit einem ausgewählten chemischen Absorptionsmittel umgesetzt werden.

Schwefeloxide, insbesondere Schwefeldioxid finden sich in verschiedensten Abgasen, welche aus chemischen Anlagen, aus metallurgischen Anlagen und aus Kraftwerken zur Elektrizitätserzeugung durch Verwendung von fossilen Brennstoffen entweichen. Ferner können heiße schwefelhaltige Gase gebildet werden bei der partiellen Verbrennung oder Vergasung von schwefelhaltigen Brennstoffen, wie Kohle. Der Bekämpfung von Luftverschmutzung durch an die Atmosphäre entweichendes Schwefeldioxid kommt steigende Bedeutung zu. Ein zusätzlicher Ansporn für die Entfernung von Schwefeloxiden aus Abgasen ist in der Rückgewinnung von Schwefelwerten zu sehen, welche andernfalls an die Atmosphäre verloren gehen. Abgase, insbesondere solche von Kraftwerken, welche bei der Verbrennung von normaler Kohle anfallen, können bis zu 3000 TpM Schwefeldioxid und 30 TpM Schwefeltrioxid (Volumen) enthalten. Die großen'Volumina dieser Abgase in Bezug auf die darin enthaltenen Schwefelmengen machen die Entfernung und Rückgewinnung der Schwefelverbindung zu einem kostspieligen Unterfangen. Ferner muß berücksichtigt werden, daß die Gesamtmenge der anfallenden Nebenprodukte, z. B. des elementaren Schwefels und der Schwefelsäure, welche aus den rückgewinnbaren Schwefelwerten erhalten werden können, den Bedarf an diesen Nebenprodukten übersteigen können.

Man hat über viele Jahre hinweg verschiedenste Verfahren zur Entschwefelung von Abgasen vorgeschlagen uu untersucht. Es wurden insbesondere verschiedene Feststoff-Gas-Kontaktverfahren vorgeschlagen, bei denen das im Abgas enthaltene Schwefeldioxid entweder durch chemische Reaktion mit einem festen Absorptionsmittel oder durch Adsorption an einer

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aktiven Fläche gefolgt von einer Oxydation des adsorbierten Schwefeldioxids entfernt werden. Bei einem solchen Verfahren (US-PS 2 718 453) wird z. B. fein gepulvertes Calciumcarbonat in das Verbennungsgas eingeblasen, wobei Calciumsulfat und Calciumsulfit gebildet werden.

Ein weiteres Beispiel eines Feststoff-Gas-Kontaktverfahrens ist in US-PS 3 310 365 beschrieben. Dieses ist auf die Eliminierung von durch Schwefeltrioxid induzierter Korrosion gerichtet. Bei diesem Verfahren wird ein Gasstrom mit etwa 20 TpM Schwefeltrioxid unter den Säuretaupunkt abgekühlt, wobei ein hydratisiertes Schwefeltrioxidaerosol gebildet wird. Fein verteilter dolomitischer Kalkstein oder ein anderes alkalisches Additiv wird in den Gasstrom injiziert, wobei man etwa die 2,5- bis 3-fache stöchiometrische Menge für die vollständige Neutralisation einsetzt. Die Feststoffteilchen im Abgas, einschließlich der injizierten alkalischen Additive werden aus dem Abgas durch Beaufschlagung der Oberfläche von Tuchfi1ternbeuteln abgetrennt. Dabei wirken die alkalischen Additive als Filterhilfe. Sie führen zum Aufbau einer Matrix durch die das mit Schwefeltrioxid beladene Abgas hindurchströmen muß. Hierdurch kommt die gewünschte Neutralisationsix'aktiüii unter Entfernung des Schwefeltrioxids zustande.

US-PS 3 8 52 410 beschreibt ein anderes Gas-Feststoff-Kontaktverfahren zur kontinuierlichen Entfernung von Schwefeldioxid und von verunreinigenden Feststoffteilchen aus Industriesabgasen, wobei eine lösliche alkalische Natriumverbindung als Schwefeldioxid-Reaktionsmittel eingesetzt wird, welche nachfolgend regeneriert wird. Die der Staubabtrennung dienendun Oberflächen von Tuchfiltern werden mit der fein verteilten J>·. . ichon alkalischen Natriumverbindung vorbeladen und ein Schwefeldioxid, Kohlendioxid und teilchenförmige Verunreinigungen enthaltendes Abgas wird durch diese Staubabscheidungsvorrich!ung geführt. Die teilchenförmigen Verunreinigungsütofle werden in der Staubabscheidungsvorrichtung zurückgehallen und ein Teil des Schwefeldioxids reagiert mit der löslichen alkalischen Natriumverbindung.

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Im allgemeinen geht eine Umsetzung zwischen einem Feststoff und einem Gas relativ langsam und ineffizient vonstatten. Die Umsetzungsgeschwindigkeit hängt ab von der zur Verfügung stehenden Oberfläche des Feststoffs. Auch eignen sich die anfallenden Produkte verschiedentlich nicht ohne weiteres zur Regenierung des Ausgangsmaterials und zur Gewinnung der Schwefelwerte.

Bei dem Carbonat-Schmelzenverfahron der US-Patentschriften 3 438 722, 3 428 727 und 3 438 728 werden Schwefeloxid-Verunreinigungen aus heißen Verbrennungsabgasen durch Kontaktieren des Gases bei einer Temperatur von mindestens 350 C mit einer geschmolzenen Salzmischung, welche Alkalimetallcarbonate als aktive Absorptionsmittel enthält, entfernt. Das verbrauchte Absorptionsmittel wird sodann chemisch regeneriert und zurückgeführt. Die Anpassung eines solchen Verfahrens an verschiedene existierende Kraftwerke bringt oft erhebliche wirtschaftliche Nachteile mit sich, da die Boiler-Systeme modifiziert werden müssen, dergestalt, daß die zu behandelnden Abgase mit den erforderlichen hohen Temperaturen für die Salzschmelzenabsorption anfallen, und zwar im Gegensatz zu den üblicherweise bei Boilern auftretenden niedrigen Abgastemperaturen.

Naßabsorptionsverfahren wurden bisher zur Behandlung von Abgasen mit niedriger Temperatur herangezogen. Bei einem typischen nassen Absorptionsverfahren wird das Abgas mit einer wässrigen alkalischen Lösung oder Aufschlämmung gewaschen. Wässrige Aufschlämmungen von Calciumoxid, Calciumhydroxid oder Calciumcarbonat, wurden bereits bei verschiedenen Kraftwerken zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Abgasen verwendet. Auch wurden bereits wässriges Natriumsulfit oder Ammoniaklösungen als Waschflüssigkeiten verwendet.

Bei dem Naßabsorptionsverfahren der US-PS 3 533 748 wird

ein Schwefeloxide enthaltender Abgasstrom mit einer wässrigen Lösung von löslichem Alkali wie Natriumcarbonat oder Natrium- -

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hydroxid gewaschen, wobei in der Lösung Sulfite und Sulfate gebildet werden. Sodann wird die gebildete Lösung eingedampft, wobei feste Alkalisulfite und Alkalisulfate ausgefällt werden, welche sodann von der Lösung abgetrennt und weiter verarbeitet werden.

Diese Naßabsorptionsverfahren haben verschiedene Vorteile«, Sie leiden jedoch allesamt an dem Nachteil eines hohen Flüssigkeitsanfalls mit einer relativ großen Wassermenge bezogen auf das absorbierte Schwefeloxid. Dieses Abwasser ist einer einfachen Hochtemperatur-Reduktion und -Regenerierung nicht zugänglich. Es treten daher erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn man versucht, die aufgelösten Absorptionsmittel und Schwefelwerte aus der wässrigen Lösung in wirtschaftlicher und effizienter Weise zurückzugewinnen. Bei vielen dieser Verfahren ist die Gewinnung von elementarem Schwefel, ein bevorzugtes Produkt, nicht wirtschaftlich. Ferner führen die Naßverfahren häufig zu mit Wasser gesättigten Abgasen, welche vor der Entlassung an die Atmosphäre erhitzt werden müssen, um eine Wasserdampfwolke zu vermeiden.

'US-PS 3 305 307 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von festem Alkalimetallsulfit und vernachlässigbaren Mengen Alkalimetallsulfat» Eine fein dispergierte konzentrierte wässrige Lösung einer Alkalimetallverbindung, wie Natriumoder Kalium-carbonat, -hydroxid- oder -bicarbonat wird in ein im wesentlichen trockenes Gas eingeleitet, welches ein Äquivalent oder eine größere Menge Schwefeldioxid enthält. Das trockene Gas wird dabei auf einer Temperatur gehalten, bei der festes Älkalimetallsulfit gebildet wird. Zur Erzielung von reinem Alkalimetallsulfit bei diesem Verfahren ist eine überschüssige reagierende Menge von SO« im Vergleich zur Alkalimetallverbindung erforderlich. Ferner muß man zur Vermeidung der Bildung von Alkalimetallsulfat ein SO^-haltiges Gas verwenden, welches relativ frei von Schwefeltrioxid und von die Oxydation fördernden Substanzen, wie Stickstoffoxiden und Metalloxiden ist. Metalloxide treten häufig in der Flug-

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asche auf. Ferner sind gewöhnlich relativ niedrige Reaktionstemperaturen erforderlich, da hohe Temperaturen die Sulfatbildung fördern. Diese Druckschrift, welche auf die Herstellung einer reinen chemischen Verbindung gerichtet ist, spricht die Probleme der Behandlung von Abgasströmen mit niedrigen Schwefeloxid-Gehalten nicht an, noch die Probleme der Anwesenheit von signifikanten Mengen inerter Feststoffteilchen im Abgas.

US-PS 3 932 587 beschreibt eine Kreislaufverfahren zur Entfernung von Schwefeloxid-Verunreinigungen aus heißem Abgas in einer einzigen Sprühtrocknungsstufe. Die erhaltenen Produkte werden in einer nachfolgenden Stufe in einem üblichen Ga^ feststoff -Trenngerät vom Abgas abgetrennt.

US-PS 3 880 629 beschreibt ein Verfahren zur Vermeidung von Luftverschmutzung durch Behandlung von heißen Abgasen aus Glasschmelzofen. Alkalische Natriumverbindungen dienen als SO -Absorptionsmittel, und zwar im nassen oder trockenen Zustand. Sie werden in die heißen Abgase.des Glasschmelzofens eingeführt. Dieses Abgas enthält feine Teilchen der Glaskomponenten sowie SO , welches aus dem als Läutermittel verwendeten Na₂SO₄ der Glascharge entwickelt wird. Das aus dem Absorptionsmittel gebildete Reaktionsprodukt und die Glasfeststoffteilchen werden sodann in einem Sackgehäuse oder Filtergehäuse in Form eines trockenen Filterkuchens abgetrennt. Nach der Klassierung wird dieser Filterkuchen zur Glasschmelze zurückgeführt. Ein bevorzugtes Natriumabsorptionsmittel ist Nahcolit-Erz. Dabei handelt es sich prinzipiell um Natriumbicarbonat. Wenn Nahcolit-Erz als trockenes Absorptionsmittel für die Gas-Feststoff - Phasen-Reaktion verwendet wird, so wird es kontinuierlich als feines Pulver in den Abgassstrom eingeführt. Die Gastemperatur wird auf etwa 260 ⁰C (500 ⁰F) gehalten. Danach wird das das Absorptionsmittel und die Reaktionsprodukte enthaltende Gas in Beutel oder Säcke eingeleitet, welche zuvor mit einer dünnen Schicht von Nahcolit-Erz beschichtet wurden. Das Filterhaus mit der Nahcolit-Erz-Schicht auf den Filtern hat eine doppelte Funktion. Es dient als Filterhilfe für die

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Abtrennung der Feststoffteilchen aus der Glasmasse sowie der Entfernung des SO„. Sofern das alkalische Natriumabsorptionsmittel in nassem Zustand eingesprüht wird, verwendet man eine flüssige Alkalilösung und das Einsprühen erfolgt in das heiße Abgas. Man verwendet hierzu Sprühköpfe zur Aufteilung der wässrigen alkalischen Lösung der Natriumverbindung in feine Tröpfchen, so daß ein intensiver Kontakt mit dem heißen Abgas stattfindet. Das gebildete Natriumsulfit und Natriumsulfat wird durch die Hitze des Abgases getrocknet und dann werden die zurückbleibenden Teilchen zusammen mit den aus der Glascharge stammenden Feststoffteilchen im Filterhaus abgetrennt. Bei dieser Ausführungsform dient das Filterhaus als Abtrenneinrichtung und weniger als Reaktor für die Beseitigung von SO . Der Filterkuchen enthält das Natriumsulfatreaktionsprodukt, restliches nicht umgesetztes Natriumcarbonat und Teilchen aus der Glasmasse. Dieser Filterkuchen kann sodann in die Glasschmelze zurückgeführt werden. Ferner ist die Naßsprüh-Trocken-Technik gefolgt von einer Abtrennung der Reaktionsprodukte in einem Filterhaus dann angezeigt, wenn Abgase von Kraftwerken behandelt werden müssen, die durch Verbrennen von Öl und Kohle gebildet werden und SO und Flugasche enthalten.

Auch die US-Patentschriften 931 515, 984 498, 2 875 844, 2 875 847, 2 919 174, 3 933 978, 3 969 482 und 3 976 747 betreffen Gasreinigungsverfahren, insbesondere solche für die Behandlung von Abgassen spezieller industrieller Prozesse und auch Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxid-Verunreinigungen aus Abgasen von Ölkraftwerken und Kohlekraftwerken. Trotz aller dieser Bemühungen auf dem Gebiet der Gasreinigung und trotz aller spekulativer und experimentell geprüfter Pläne und Verfahren besteht immer noch ein Bedürfnis nach wirksamen wirtschaftlichen Verfahren zur Entfernung von sowohl teilchenförmigen Verunreinigungen als auch von Schwefeloxid-Verunreinigungen aus den Abgasen von Kraftwerken, und zwar auf effiziente einfache und wirtschaftliche Weise und insbesondere bei leichter Anpaßbarkeit des Verfahrens an die Abgascharakteristika der jeweils auszurüstenden

bereits existierenden Kraftwerksanlage. Ferner besteht ein erhebliches Bedürfnis nach Einwegverfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid, und zwar wegen des erheblichen zusätzlichen Kapitalbedarfs bei der Regenerierung und Rückführung des Absorptionsmittels. Darüber hinaus muß ein solches Verfahren einerseits im Hinblick auf die verschiedensten strikten Gesetzesauflagen leicht anpaßbar sein und zugleich mit einer Vielzahl verschiedenster Absorptionsmittel betreibbar sein, welche bei den spezifischen Erfordernissen eines bestehenden Kraftwerks leicht austauschbar sind, ohne aber wesentliche Modifikationen des Prozesses zu erfordern. Derzeit ist kein derartiges Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid bekannt, welches nicht nur vielseitiger einsetzbar ist, sondern auch die wirtschaftlichen Voraussetzungen und die Umweltschutzbestimmungen befriedigend erfüllt. Erfindungsgemäß wird ein neues vielseitiges Zweizonenverfahren zur Behandlung von Abgasen aus Kraftwerken geschaffen. Dabei ist keine Kühlung oder Wiedererhitzung erforderlich. Mit dem Verfahren gelingt die Abtrennung von Schwefeloxiden und Feststoffteilchen aus dem Abgas. Dabei werden verschiedenste Nachteile herkömmlicher Verfahren zur Abtrennung von Schwefeloxiden aus Abgasen vermieden. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, das Absorptionsmittel in befriedigender Weise auszunützen, wobei man entweder alkalische Natriumabsorptionsmittel oder alkalische Calciumabsorptionsmittel einsetzt, um gleichzeitig mehr als 90 % der Schwefeloxide aus dem heißen Abgas abzutrennen. Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Absorptionsmittel-Reaktionsprodukt in Form eines trockenen Pulvers abtrennbar und es kann entweder verworfen werden oder zurückgeführt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das behandelte Abgas im wesentlichen frei von Flugasche sowie von Schwefeloxiden ist und eine relativ geringe Feuchtigkeit aufweist. Es kann direkt ohne zusätzliche Aufheizung an die Atmosphäre entlassen werden und führt nicht zu DampfSchwaden.

Erfindungsgemäß wird ein Zweizonenverfahren zur Abtrennung von

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teilchenförmigen Verunreinigungen und Schwefeloxiden aus heißen Abgasen geschaffen. Dabei wird das heiße Abgas in einer ersten Sprühtrocknerzone gesteuert mit einem ausgewählten alkalischen Natriumabsorptionsmittel oder Calciumabsorptionsmittel in Berührung gebracht. Dann wird das heiße Gas nachfolgend mit diesem Absorptionsmittel in einer zweiten Sackfilterzone kontaktiert, um die chemische Reaktion zwischen dem Absorptionsmittel und den in den Gas verbleibenden Schwe— feloxiden kontaktiert. Vorzugsweise verwendet man als alkalisches Natriumabsorptionsmittel Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumhydroxid oder Mischungen derselben. Insbesondere bevorzugt sind wasserfreies Natriumcarbonat und Trona. Bevorzugte alkalische Calciumabsorptionsmittel sind Calciumoxid und Calciumhydroxid, wobei gelöschter Kalk besonders bevorzugt ist. Das ausgewählte Absorptionsmittel wird in einem wässrigen Medium aufgelöst oder dispergiert, je nach seiner Löslichkeit. Es wird dann gesteuert in einen Sprühtrockner eingespeist,, und zwar zusammen mit heißem Gas, und zwar in einer Menge und mit einem Durchsatz, welche derart gewählt sind, daß nur ein Teil der in dem heißen Gas vorliegenden Schx^efeloxide reagierte Man erhält dabei ein trockenes teilchenförmiges Reaktionsprodukt.

Es hat sich als besonders geeignet und wünschenswert, wenn nicht sogar als wesentlich erwiesen, bei Verwendung von alkalischen Calciumabsorptionsmitteln zur Atomisierung unter Erzeugung von Sprühtröpfchen oder Dispersionströpfchen eine Sprühdüse zu vermeiden und statt dessen eine rotierende Scheibe oder ein rotierendes Rad zu verwenden. Eine solche Vorrichtung wird als Zentrifugalscheiben-Atomisator bezeichnet. Diese Zerstäubungsvorrichtungen bestehen aus einem in horizontaler Ebene rotierenden scheibenförmigen oder radförmigen Propeller. Die auf das rotierende Rad oder die rotierende Scheibe auftreffende Flüssigkeit wird an der Peripherie mit hoher Geschwindigkeit zerstäubt. Die Scheibenwirkung unter Erzeugung eines Sprühnebels von feinen Tröpfchen beruht zum großen Teil auf der Erzeugung und Dämpfung von flüssigen Filmen als Ergebnis der raschen Beschleunigung

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der Flüssigkeit, während diese radial von innen nach außen strömt.

Das anfallende Gas enthält trockene Teilchen der Reaktionsprodukte, z. B". Natriumsulfite und Natriumsulfate oder Calciumsulfate oder Calciumsulfate, und zwar zusammen mit teilweise umgesetztem oder nicht-umgesetztem Absorptionsmittel. Dieses Absorptionsmittel wird durch die Zentrifugalscheiben-Sprühvorrichtung in hohem Maße reaktiv. Das nicht-umgesetzte Absorptionsmittel liegt in der zweiten Reaktionszone in einer ausreichenden Menge für die Umsetzung mit den verbleibenden Schwefeloxiden vor. Das Gas mit den darin enthaltenen Feststoffen und Absorptionsmitteln, wird daher in eine zweite Zone überführt, wo es direkt auf eine stromauf gelegene Oberfläche eines gasdurchlässigen porösen Tuches auftrifft, so daß hier eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung mit dem trockenen teilchenförmigen Produkt sowie mit dem partiell umgesetzten oder nicht umgesetzten Absorptionsmittel erhöhter Reaktivität gebildet wird und aufrechterhalten wird, und zwar unter Fließgleichgewichtsbedingungen. In dieser zweiten Reaktionszone findet nun eine zusätzliche Umsetzung zwischen dem Absorptionsmittel auf dem beschichteten Filtertuch und den Schwefeloxiden im durch das Tuch hindurchtretenden Abgas statt, so daß das stromab aus der Oberfläche des Filtertuches austretende Abgas im wesentlichen freie von Schwefeloxiden und Feststoffteilchen ist.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Zweizonenverfahrens ist es jetzt wirtschaftlich möglich, als Absorptionsmittel Calciumoxid oder Calciumhydroxid zur Entfernung der Schwefeloxide in einer Sprühtrocknungsreaktionszone einzusetzen, und zwar trotz der begrenzten Löslichkeit des Calciumoxids oder Calciumhydroxids in dem wässrigen Medium. Wegen der erhöhten Reaktivität des Absorptionsmittels nach Verlassen der Sprühtrocknungszone führt die nachfolgende Reaktion auf dem Tuchfilter im wesentlichen zur Beseitigung aller Schwefeldioxidmengen welche im Abgas verblieben sind. Ferner kann dieses Zwei— zonenverfahren auch mit Vorteil zum Einsatz von alkalischen

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Natriumabsorptionsmitteln dienen und es ist dabei nicht erforderlich, das Schwefeldioxid in der ersten Sprühtrocknungszone im wesentlichen vollständig zu entfernen.

Das Zweizonenverfahren bietet ferner die nachfolgenden Vorteile= Die Abgastemperatür am Auslaß des Systems kann auf einem höheren Wert gehalten werden, im Vergleich zu dem bisherigen Verfahren, bei dem man als einzige SO₂-Entfernungs-Vorrichtung einen Sprühtrockner verwendet. Bei einem festgelegten SO^-Entfernungsgrad kann das chemisch reaktive Absorptionsmittel beträchtlich besser ausgenützt werden, als dies bisher bei alleiniger Verwendung eines Sprühtrockners oder bei alleiniger Verwendung eines Tuchfilters möglich war. Auch ist im Falle von alkalischen Calciumabsorptionsmitteln die SO₂-Entfernungseffizienz beim Zweizonenverfahren wesentlich verbessert im Vergleich zu jedem Gas-Feststoff-Injektionsverfahren oder jedem anderen Verfahren, welches zu einem trockenen Produkt führt= Schließlich kann die Kombination des Reaktionsprodukts und der Flugasche, welche aus dem Sprühtrockner austritt, in wesentlich wirksamerer Weise auf einem Tuchfilter abgeschieden werden, als dies bei der Abtrennung von Flugasche alleine möglich ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt eine bessere Abscheidung der feinen Flugascheteilchen und es kommt zu einem geringeren Druckabfall über das Tuchfilter.

Erfindungsgemäß wird ein heißes Gas mit einem Gehalt an Schwefeloxid-Verunreinigungen in eine erste Sprühtrocknerreaktionszone bei einer Temperatur von mindestens 100 C eingeführt. Dieses Verfahren ist insbesondere anwendbar bei der Behandlung von Abgasen aus ölkraftwerken oder Kohlekraftwerken, bei denen Schwefeloxid, in der Hauptsache Schwefeldioxid, als Bestandteil oder Verunreinigung im Abgasstrom enthalten ist. Das Verfahren ist insbesondere anwendbar bei solchen Abgasen, welche Schwefeldioxid in Mengen von etwa 200 bis 5 000 TpM (Volumen) enthalten, sowie aus öl oder Kohle entstammende Ascheteilchen in Mengen von etwa 0,2 - 28 g/m . Das in die erste Sprühtrocknungs-Reaktionszone eingeführte Abgas wird innig mit der fein dispergierten Sprühflüssigkeit dispergiert. Als wässriges Medium

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verwendet man Wasser mit einem Gehalt an einem alkalischen Natriumabsorptionsmittel oder Calciumabsorptxonsmittel. Als bevorzugtes alkalisches Natriumabsorptionsmittel verwendet man Natriumhydroxid, Natriumbicarbonat oder Natriumcarbonat oder Mischungen derselben einschließlich natürlich vorkommender Mineralien und Erze, wie Trona, Nahcolit und Dawsonit. Trona ist besonders wirksam in seinem Rohzustand, in dem es bei der Gewinnung anfällt. In diesem Zustand enthält es Natriumsulfat, Natriumchlorid und Ton, sowie das Tronamineral selbst. Das bevorzugte Calciumalkali-Absorptionsmittel ist Calciumoxid (gebrannter Kalk) oder Calciumhydroxid. Diese können alleine oder in Kombination eingesetzt werden. Das wässrige Medium wird mit einem genügenden Durchsatz eingeführt, damit das damit eingeführte Wasser zu einem Produktgas mit einer absoluten Feuchtigkeit im Bereich von etwa 0,07 bis 0,5 g Wasserdampf pro g. trockenes Gas führt, wobei die Gastemperatur am Auslaß im Bereich von etwa 65 bis 135 °C liegt. Das wässrige Medium enthält das Schwefeloxid-Absorptionsmittel in einer Menge, welche etwa 90 bis 120 % bzw. 100 bis 200 % der theoretisch zur Umsetzung des gesamten Schwefeloxids im Abgas erforderlichen theoretischen Menge bei alkalischem Natriumabsorptionsmittel bzw. alkalischem Calciumabsorptionsmittel entspricht. Zur Erzielung einer maximalen Ausnutzung des Schwefeloxid-Absorptionsmittels wird eine Lösung oder Aufschlämmung verwendet, welche so verdünnt wie möglich ist, solange nur eine ausreichende Menge des Absorptionsmittels für die Umsetzung mit dem .schwefeldioxid vorhanden ist. Wenn z. B. alkalisches Natriumabsorptionsmittel in einer Menge von etwa 90 bis 120 % der theoretischen Menge für die Umsetzung mit dem gesamten Schwefeldioxid im Abgas eingesetzt wird, so enthält das wässrige Medium vorzugsweise zwischen 2 und 30 Gew.-% Natriumcarbonat oder wasserfreies Natriumcarbonat. Falls als Absorptionsmittel rohres Trona verwendet wird, so enthält das wässrige Medium eine Trona-Menge, welche das molare Äquivalent der angegebenen Natriumcarbonatmenge ist. Diese Menge liegt gewöhnlich im Bereich von 5 bis 50 Gew.-% Roh-Trona im wässrigen Medium, wobei bei den höheren Vierten eine Aufschlämmung

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vorliegt. Falls man ein wässriges Medium mit einem alkalischen Calciumabsorptionsmittel einsetzt, so enthält dieses wässrige Medium eine Menge von 5 bis 30 Gew.-% des Absorptionsmittels in Form einer Aufschlämmung..

Das Schwefeloxid und das Absorptionsmittel werden in der ersten Zone umgesetzt, wobei Sulfit-und Sulfat-Reaktionsprodukte gebildet werden. Der Gasstrom enthält ferner fein verteilte Teilchen von partiell umgesetzten und nicht umgesetzten Absorptionsmitteln erhöhter Reaktivität» Der Ausdruck "partiell umgesetztes Absorptionsmittel" bezeichnet Teilchen oder Teilchenfragmente des Absorptionsmittels, welche nur teilweise chemisch umgesetzt sind, wobei ein Teil des gebildeten Sulfats oder Sulfits an der Oberfläche vorliegt. Ein solches Material verhält sich im wesentlichen wie nichtumgesetztes Absorptionsmittel, sofern es nachfolgend in der zweiten Zone genutzt wird. Ferner enthält der Gasstrom natürlich verdampftes Wasser aus dem wässrigen Medium. Der austretende Gasstrom enthält ferner etwa 20 bis 50 Volumen-% des anfänglichen Schwefeldioxids, falls eine im wesentlichen vollständige Entfernung der Schwefeloxide beim Gesamtverfahren angestrebt wird. Für eine solche im wesentlichen vollständige Entfernung müssen etwa 50 bis 80 Volumen-% der Schwefeloxide in der ersten Zone entfernt werden, wobei der Rest von 20 bis 50 Volumen-% der anfänglich vorhandenen Schwefeloxide in der zweiten Zone entfernt werden. Falls jedoch die an das Ct samtverfahren zu stellenden Erfordernisse einen geringeren Grad der Entfernung der Schwefeloxide beinhalten* so strebt man in der ersten Zone vorzugsweise eine entsprechende Schwefeloxid-Entfernung an, wobei in der zweiten Zone nur noch eine geringe Menge verbleibender Schwefeloxide entfernt wird. Wenn z. B. die Umweltschutz-Vorschriften einen Gesamtentfernungsgrad der Schwefeloxide von nur etwa 60 bis 70 % der anfänglich vorhandenen Schwefeloxide vorschreiben, so werden etwa 40 bis 50 % vorzugsweise in der Sprühtrocknerzone entfernt, während etwa 10 bis 30 % in der Filtertuchzone entfernt werden. Aus diesem Grunde werden geringere relative Mengen des Absorptionsmittel anfänglich eingesetzt, und zwar 03836/06 5 9

einmal wegen der geringeren Absorptionsmittel-Erfordernisse und zum anderen wegen der erhöhten Absorptionsmittel-Ausnutzung. Die theoretische stöchiometrische Menge des Absorptionsmittels, welche nun erforderlich ist, hängt ab von der Menge der zu entfernenden Schwefeloxide.

Die Reaktionsprodukte der ersten Reaktionszone werden sodann in eine zweite Reaktionszone überführt, welche im allgemeinen als Filterhaus oder Tuchfilter bezeichnet wird. Hier trifft das Abgas mit den Reaktionsprodukten auf eine stromauf gelegene Oberfläche eines für Gas durchlässigen Filtertuchelementes auf. Es kommen verschiedenste Tuchfiltersystem in Frage, und zwar mit verschiedensten Abmessungen und Kapazitäten und mit verschiedenstem Automatisierungsgrad. Das aus der Sprühtrocknungszone austretende Gas kann entweder im Aufwärtsstrom oder im Abwärtsstrom dem Filtertuchsystem zugeführt werden und je nach der speziellen Konfiguration des Systems entweder an den stromauf gelegenen Innenflächen oder Außenflächen der Filterelemente entnommen werden. Wenn man z. B. ein Filtertuch vom Impuls-Jet-Typ verwendet, so wird das abgeschiedene Feststoffteilchen-Material an der stromauf gelegenen Außenseite des Filtertuchelementes entfernt. Man kann Filtergewebe aus Synthesefasern verwenden, z. B. aus Acrylfasern oder Polyesterfasern. Orion und Dacron sind im allgemeinen bevorzugt. Die Auswahl des Materials des Filtertuchelementes ist jedoch nicht kritisch, solange nur die Anwendung des gewählten Gewebefilters bei dem Betriebstemperaturbereich in Frage kommt und dem chemischen Angriff der Bestandteile des heißen Gasstromes standhält. Das Gas enthält im allgemeinen korrodierende saure Bestandteile. Unter Fließgleichgewichtsbedingungen erzielt man eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung mit Teilchen, welche an den stromauf gelegenen Flächen des Tuches erhalten bleibt. Die so gebildete Oberflächenbeschichtung umfaßt partiell umgesetzte und nicht-umgesetzte Absorptionsmittel-Teilchen, welche ursprünglich in die Sprühtrocknerzone eingeführt wurden. Diese Oberflächenbeschichtung hat sich als wesentlich reaktiver in Bezug auf Schwefeloxide herausgestellt als das als Ausgangs-

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material eingesetzte oder nicht-umgesetzte Absorptionsmittel.

Wenn die aus dem Filterhaus gewonnenen Reaktionsprodukte verworfen werden sollen, d. h. wenn ein offenes System verwendet wird, so sind alkalische Calciumabsorptionsmittel im allgemeinen bevorzugt, da die Calciumreaktionsprodukte weniger löslich sind als Natriumreaktionsprodukte und somit das Grundwasser in geringerem Maße verschmutzen. Andererseits sind alkalische Natriumabsorptionsmittel in Bezug auf die Schwefeloxid reaktiver und ferner auch in erhöhtem Maße in dem ttfässrigen Sprühmedium löslich. Daher ist deren Verwendung bevorzugt, wenn eine maximale Schwefelentfernung das Hauptkriterium der Auswahl bildet. Ferner können die Natriumreaktionsprodukte leichter bei einem Kreislaufprozeß regeneriert werden.

Das verbrauchte Natriumabsorptionsmittel liegt in der Hauptsache in Form von Natriumsulfat mit geringeren Mengen Sulfit vor. Es kann zurückgewonnen werden und das Absorptionsmittel kann regeneriert werden. Die darin enthaltenen Schwefelwerte können gewonnen werden. Zum Beispiel kann man das trockene Natriumprodukt bei erhöhter Temperatur mit einem Reduktionsmittel, vorzugsweise mit einem Kohlenstoffmaterial behandeln, um das Sulfit und das Sulfat zu Sulfid zu reduzieren. Gleichzeitig kann man eine Sauerstoffquelle bereitstellen, so daß man eine ausreichende Hitze für die Reduktion durch Verbrennungsreaktion des Kohlenstoffmaterials erhält. In einer nachfolgenden wässrigen Reformierstufe wird das Sulfid in Wasser aufgelöst und mit Kohlendioxid oder einem Kohlendioxid liefernden Material umgesetzt, wobei Schwefelwasserstoff gebildet wird, und wobei das Carbonatabsorj tionsmittel regeneriert wird. Der Schwefelwasserstoff kann sodann zur Gewinnung der Schwefelbestandteile in Form eines verkäuflichen Produktes weiterverarbeitet werden. Ein solches Regenerierverfahren ist in der US-PS 3 932 587 in Verbindung mit einem Kreislaufprozeß beschrieben, bei dem jedoch nur eine einzige S0₂-Reaktionszone vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße zweistufige Verfahren ist auf beliebige

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heiße Gase, welche Schwefeloxide enthalten, anwendbar. Das Gas wird dabei in wirksamer Weise in einer ersten Sprühtrocknerzone mit dem fein dispergierten wässrigen Medium, welches alkalisches Natriumabsorptionsmittel oder Calciumabsorptionsmittel für die Umsetzung mit den Schwefeloxiden enthält, kontaktiert. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Behandlung von Rauchgasen, welche bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen anfallen, z. B. bei der Verbrennung von Erdöl, Erdölprodukten, Kohle, Kohleteeren, Koks oder dgl. Dabei hat das Gas eine Minimaltemperatur von etwa 100 C bis zu etwa 800 °C oder darüber. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere geeignet zur nachträglichen Ausrüstung von bereits existierenden Kohleboilern bestehender Kraftwerksanlagen, bei denen das Abgas gewöhnlich mit einer Temperatur von etwa 130 °C bis 230 °C austritt und wobei das Abgas Schwefeldioxid in Mengen von bis zu etwa 5000 TpM enthalten kann, sowie 0,2 bis 2,0 Gew.-% Flugasche (etwa 0,2 bis 28 g/m ). Diese Gase niedrigerer Temperatur sind nicht ohne weiteres mit den herkömmlichen Naßwaschverfahren behandelbar, ohne daß eine nachträgliche Gaserhitzungsstufe unterbleiben könnte.

Wenn man ein Naßwaschverfahren mit einem wässrigen Medium bei diesen Abgasen niedriger Tempratur anwendet, so werden die Abgase bis auf einen Punkt heruntergekühlt, bei dem es erforderlich ist, für die Wiederaufheizung der Abgase nach deren Entlassung an die Atmosphäre zusätzliche Energie aufzuwenden. Darüber hinaus ist bisher auch keine Trockenabsorptionstechnik bekannt, welche zu Erfüllung der derzeitigen Luftverschmutzungs-Standards befriedigend und wirtschaftlich arbeitet. Aus dem Stand der Technik kann man im Gegenteil den Hinweis entnehmen, daß Calciumabsorptionsmittel im wesentlichen bei Temperaturen von etwa unterhalb 500 C ineffektiv sind, während trockene Natriumabsorptionsmittel vorzugsweise bei Temperaturen oberhalb etwa 260 C eingesetzt werden müssen. Selbst aber bei diesen höheren Temperaturen, bei denen trockene Absorptionsmittel reaktiver sind, benötigt man für das Filtergewebeelement ein besonderes Filtermaterial. Natürlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Abgasen an-

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wendbar, welche eine Temperatur oberhalb 230 C aufweisen, z. B. bei Abgasen, welche aus verschiedenen chemischen Anlagen entweichen und Schwefeldioxide in Mengen von etwa 1 bis 10 Volumen-% enthalten können. Im Falle solcher Gase dient die erste Zone der vorliegenden Erfindung zur Herabsetzung der Gastemperatur auf einen Bereich, in dsm Niedertempera tur-Piltergewebe eingesetzt werden können.

Im folgenden soll die vorliegende Erfindung näher in Bezug auf eine bevorzugte Anwendung erläutert werden, nämlich in Bezug auf die Entfernung von Schwefeloxiden aus dem Abgas, welches bei der Kohleverbrennung anfällt. Ein solches Rauchgas kann Flugasche in Mengen von bis zu etwa 2,0 Gew.-% enthalten, sowie Schwefeldioxid in Mengen von bis zu etwa 5 000 TpM (Volumen) . Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich, die Flugasche vor der Behandlung des Abgases zum Zwecke der Entfernung der Schwefeloxide abzutrennen, da bei dem Verfahren die Flugasche ebenfalls abgetrennt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das schwefeloxidhaltige Rauchgas der Reihe nach durch zwei Zonen geführt, in denen es jeweils mit einem ausgewählten alkalischen Natriumabsorptionsmittel oder Calciumabsorptionsmittel für die Entfernung der Schwefeloxide kontaktiert wird. Geeignete bevorzugte Absorptionsmittel sind Calciumoxid, Calciumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat und Natriumhydroxid. Besonders bevorzugte Absorptionsmittel sind Natriumcarbonat {wasserfreies Soda), Trona und Calciumoxid, und zwar aufgrund der relativ geringen Kosten und der Wirksamkeit dieser Mittel bei der Schwefeloxid-Entfernung. Wenn man Calciumoxid als Absorptionsmittel auswählt, so erhält man eine Calciumhydroxidaufschlämmung und insbesondere eine Löschkalkaufschlämmung bei der Vermischung des Calciumoxids mit Wasser. Eine solche Aufschlämmung ist wesentlich wirksamer zur Entfernung der Schwefeloxide als im Handel erhältliches Calciumhydroxid, d. h. hydratisierter Kalk.

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Ein wässriges Medium, welches im wesentlichen aus Wasser und dem ausgewählten Absorptionsmittel besteht, wird in eine erste Sprühtrocknerzone eingeführt,in der es mit dem Rauchgas kontaktiert wird. Dieses hat eine Temperatur von 100 bis etwa 230 ⁰C und enthält etwa 200 bis 5000 TpM (Volumen) Schwefeldioxid und etwa 0,2 bis 28 g/m Flugasche. Die erste Zone ist als Sprühtrocknerkammer definiert, in der das wässrige Medium versprüht oder atomisiert wird, wobei ein fein verteilter Sprühnebel gebildet wird, der in innigen Kontakt mit dem einströmenden Rauchgas kommt. Es sind dem Fachmann verschiedenste Typen von Sprühtrocknern bekannt. Es hat sich herausgestellt, daß besonders solche Sprühtrockner bevorzugt sind, bei denen ein Rad oder eine Scheibe mit hoher GeschwindigKeit gedreht wird. Die auftretende Flüssigkeit wird dabei zu feinsten Teilchen zerstäubt. Damit erzielt man äußerst günstige Ergebnisse. Ein Strom der Flüssigkeit wird direkt auf die Oberfläche der rotierenden Scheibe gerichtet und die Flüssigkeit wird in Form fein verteilter Tröpfchen über den gesamten Innenraum der Kammer versprüht. Da dabei keinerlei Düsen verwendet werden, eignet sich dieser Sprühtrockner auch für eine Aufschlämmung von alkalischem Calciumabsorptionsmittel und nicht nur für eine Lösung von alkalischem Natriumabsorptionsmittel. Ferner ist die Verwendung einer rotierenden Scheibe oder eines rotierenden Rades vorteilhaft im Vergleich mit der Verwendung von Düsen dann von zusätzlichem Vorteil, wenn das eintretende Abgas unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten oder Durchsätze aufweist. Dies ist z. B. bei Kraftwerken der Fall, welche mit unterschiedlicher Last betrieben werden. Wenn eine rotierende Scheibe verwendet wird, so kann der Durchsatz des wässrigen Mediums leicht eingestellt werden, derart, daß er dem jeweiligen Durchsatz der Gasströmung entspricht, ohne daß die Effektivität der Kontaktierung des Absorptionsmittels mit dem SO,, im Gas herabgesetzt wird. Wenn man jedoch Düsen verwendet, so muß der Sprühtrockner für spezifische Düsendurchsätze bei spezifischem Druck optimiert werden, um ein optimales Sprühdispersionsverhalten zu erzielen.

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Wenn nun der Durchsatz des wässrigen Mediums entsprechend dem sich ändernden Gasdurchsatz variiert wird, so kommt es zu einer Verschlechterung des Sprühdispersionsmusters, welche den optimalen Absorptionsmittel-Schwefeloxid-Kontakt stört.

Die Bedingungen in der ersten Sprühtrockner-Reaktionszone werden derart geregelt, daß aus dem Sprühtrockner ein nicht mit Wasser gesättigtes Gas austritt. Dieses Gas enthält fein dispergierte trockene Teilchen von umgesetztem, partiell umgesetztem und nicht-umgesetztem Absorptionsmittel und etwa 20 bis 50 % des anfänglichen Schwefeldioxid-Gehaltes des Abgases« Dieses angestrebte Ergebnis wird dadurch erreicht, daß man das wässrige Medium mit einem solchen Durchsatz einführt, daß aufgrund der Wasserzufuhr das austretende Gas eine absolute Feuchtigkeit im Bereich von etwa 0,07 bis 0,5 g Wasserdampf pro g trockenes Gas enthält und daß es eine Temperatur von etwa 65 C bis etwa 135 C aufweist» Es hat sich herausgestellt, daß das Hauptkriterium für die Wirksamkeit der Schwefeldioxid-Entfernung in der ersten Reaktionszone in der Intensivität des Kontakts zwischen dem Absorptionsmittel und dem heißen Gas liegt sowie im Grad der Wassersättigung des heißen Gases und im Temperaturabfall über die Reaktionszone„ Bei Einsatz herkömmlicher Sprühtrocknungs-Techniken bestand das Ziel in einer maximalen Entfernung des Schwefeldioxids im Sprühtrockner., Zur Erzielung eines hohen Entfernungsgrades ist es dabei jedoch erforderlich, sich dem Sättigungspegel des Gases so nahe wie möglich anzunähern= Ferner ist ein relativ hoher Temperaturabfall über die Reaktionszone unabdingbar. Demgegenüber kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit relativ trockneren Auslaßgasen arbeiten und man kann ein Gas mit relativ niedrigerer Temperatur behandeln, ohne daß ein hoher Temperaturabfall in der ersten Reaktionszone erforderlich wäre.

Das aus der ersten Reaktionszone austretende Gas mit einem Gehalt an fein verteilten Teilchen wird in die zweite Reaktionszone eingeführt. Hier trifft das die Teilchen enthaltende Gas auf eine stromauf gelegene Oberfläche eines für Gas durchlässigen

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porösen Tuches auf. Man kann in der zweiten Zone auch einen elektrostatischen Staubabscheider verwenden und dabei ausgezeichnete Abscheidungsgrade erzielen. Dieses Verfahren ist jedoch wesentlich weniger wirksam im Sinne einer Entfernung der Restschwefeloxide. Die Verwendung eines Staubabscheiders vom Zyklon-Typ in der zweiten Zone ist wesentlich weniger wirksam für die Abtrennung der Feststoffteilchen und man erzielt dabei kaum oder keine Schwefeloxid-Entfernung. Tuchfilter oder Sackfilter bilden damit ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Unter Fließ-Gleichgewichts-Bedingungen erzielt man eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung der Oberfläche des Gewebes mit Teilchen des Reaktionsproduktes, Flugasche und Absorptionsmittel. Das noch nicht umgesetzte oder nur part if-Il umgesetzte Absorptionsmittel reagiert dabei weiterhin mit dem Schwefeldioxid im Abgas und man erhält ein behandeltes Abgas, welches von der stromab gelegenen Oberfläche des Gewebes austritt und im wesentlichen frei von Teilchen ist und im allgemeinen weniger als etwa 10 % des anfänglichen Schwefeldioxid-Gehaltes aufweist.

Es ist nicht mit Bestimmtheit bekannt, warum das aus der ersten Zone austretende partiell umgesetzte und nicht-umgesetzte Absorptionsmittel mit Schwefeloxiden stärker reagiert, besonders bei diesen niedrigen Temperaturen, als bei den herkömmlichen Feststoff-Gas-Kontaktverfahren, welche bei höheren Temperaturen arbeiten. Es wird angenommen, daß die größere Reaktivität des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Kombination menrerer Faktoren beruht. Einer dieser Faktoren kann darin gesehen werden, daß der in das Filter eintretende Gasstrom eine höhere relative Feuchtigkeit aufweist als bei den herkömmlichen Feststoff-Gas-Kontaktverfahren, so daß die Feuchtigkeit in dem Gas die Aktivität des Absorptionsmittels erhöht. Ein anderer Faktor wird in der Teilchengröße des Absorptionsmittels gesehen. Darüber hinaus kann man bei Einsatz des besonders bevorzugten Sprühtrockners und bei Einsatz des bevorzuqten Absorptionsmittels, nämlich einer wässrigen Lösung von Natriumcarbonat oder Trona oder einer wässrigen Aufschlämmung von gelöschtem Kalk, Teilchen

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des nicht umgesetzten Absorptionsmittels in der ersten Zone erhalten, welche einen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als etwa 20 μ aufweisen. Im allgemeinen liegt der mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 15 μ. Somit erzielt man eine äußerst hohe Oberfläche pro Gewichtseinheit. Ferner wird angenommen, daß die spezifische Oberfläche des Absorptionsmittels beim Durchgang durch die erste Reaktionszone erhöht wird und daß diese Steigerung der Oberfläche die Reaktivität verbessert. Es wurde jedenfalls anhand zahlreicher Tests festgestellt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Absorptionsmittel auf dem Gewebefilter wesentlich reaktiver ist als bei Injektion eines trockenen Pulvers des gleichen Absorptionsmittels in den Gasstrom und Auftreffen auf die Oberfläche eines Gewebefilters.

Im folgenden wird auf die Figur Bezug genommen. Ein ausgewähltes Absorptionsmittel befindet sich in einem Trichter 10 und es gelangt von hier in ein Mischgefäß 12, welches mit einer geeigneten Rührvorrichtung, z. B. mit einem motorgetriebenen Propellerrührer 14 ausgerüstet ist. Wasser wird über eine Einlaßleitung 16 in das Mischgefäß 12 eingeführt. Das Wasser und das Absorptionsmittel werden gemischt, wobei ein wässriges Medium erhalten wird, welches das Absorptionsmittel in Lösung oder in Form einer Aufschlämmung enthält. Das wässrige Medium wird über eine Rohrleitung 18 und eine Pumpe 20 abgezogen und gelangt über eine Rohrleitung 22 in einen Sprühtrockner 24. Der Sprühtrockner 24 ist mit einem Motor 25 ausgerüstet, welcher eine Scheibe oder ein Rad 26 antreibt. Das wässrige Medium ist auf diese Scheibe oder auf dieses Rad gerichtet und bildet einen fein dispergierten Sprühnebel. Das schwefeldioxidhaltige und aschehaltige Rauchgas mit einer Temperatur von mindestens 100 C, welches z. B. einem mit fossilen Brennstoffen betriebenen Kraftwerk entstammt, wird ebenfalls in den Sprühtrockner 24 über eine Rohrleitung 28 eingeführt. In diesem Sprühtrockner 24 gerät das Rauchgas in innigen Kontakt mit dem Absorptionsmittel und ein Teil des in dem Rauchgas enthaltenen SO₂ reagiert unter Bildung eines trockenen Reaktionsproduktes. Das die trockenenn Reaktionsprodukte enthaltende

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2C

Abgas strömt zusammen mit partiell umgesetzten Absorptionsmittel-Teilchen und nicht-umgesetztem Absorptionsmittel sowie mit der bereits anfänglich in dem Rauchgas enthaltenen Asche weiter über eine Rohrleitung 30 in ein Filterhaus oder Gewebefilter 32.

Im Filterhaus 32 strömen die eintreffenden Gase derart aufwärts, daß die Gase direkt auf die stromauf gelegenen Innenflächen der Gewebefilterelemente 34 auftreffen. Bei einem herkömmlichen Filterhaus ist die Konstruktion einzig und allein der Abtrennung der Feststoffteilchen angepaßt. Dabei wird ein direktes Auftreffen auf die Gewebefilterelemente vermieden. Hierzu sind Prallplatten vorgesehen, auf die die eintreffenden Feststoffteilchen zunächst auftreffen. Im Gegensatz dazu treffen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Feststoffteilchen direkt auf das Gewebefilter auf und es kommt zu einer gewünschten Beschichtung und zu einer Umsetzung zwischen den im Abgas verbliebenen Schwefeloxidmengen und dem Absorptionsmittel. Dies ist eine notwendige Bedingungen für die wirksame Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Man erhält eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung mit dem trockenen teilchenförmigen Produkt in dem nicht-umgesetzte und partiell umgesetzte Absorptionsmittel-Teilchen vorliegen. Diese Beschichtung wird unter Fließ-Gleichgewichts-Bedingungen an der stromauf gelegenen Innenfläche der GewebefilterelemenLe 34 aufrechterhalten. Es findet nun eine zusätzliche Reaktion zwischen den nicht-umgesetzten und partiell umgesetzten Absorptionsmittel-Teilchen und dem Restschwefeloxid in dem durch die Gewebefilterelemente strömenden Gas statt. Das aus dem Filterhaus austretende Abgas ist im wesentlichen frei von Schwefeloxiden und.von Feststoff-Teilchen. Es wird über eine Rohrleitung 36 abgezogen. Von hier gelangt es über ein Gebläse 38 und einen Kamin 40 an die Atmosphäre. Ferner enthält das Filterhaus 32 eine Vielzahl von Auslaßventil 42 für die intermittierende Entnahme von sich ansammelnden Feststoffteilchen über eine Rohrleitung 44. Bei der Gewebefilter-

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Konstruktion macht man zur Reinigung der Säcke oder Gewebefilterelemente 34 von einer nicht gezeigten Kombination Gebrauch, welche mechanische Schütteleinrichtungen umfaßt, sowie Einrichtungen zur Beaufschlagung der Filter in umgekehrter Richtung mit Luft (Windabtragungs-Verfahren). Im Falle von Kraftwerks-Boilern und im Falle von Abgasen der Zementindustrie, der Ferrosilicium-Industrie und der Stahlindustrie wird das Sackfilter vorzugsweise nach diesem Verfahren von den abgeschiedenen Feststoffteilchen befreit. Es bietet nämlich eine doppelte Sicherheit. Die abgetrennten Feststoff-Teilchen können als Abfall verworfen werden. Alternativ können sie natürlich zurückgewonnen und in bekannter Weise regeneriert werden.

Die vorliegende Erfindung bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden aus Abgasen. Man erzielt z. B. erfindungsgemäß eine gleichzeitige Entfernung von Schwefeloxiden und Feststoff-Teilchen. Ferner erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Beseitigung von mehr als 90 % der Schwefeloxide aus heißen Abgasen und ferner eine hohe Ausnutzung des Absorptionsmittels. Darüber hinaus fallen nahezu alle Reaktionsprodukte in Form eines trockenen Pulvers an, wodurch die Transportkosten wesentlich verringert werden, falls dieses Produkt zu einer Deponie transportiert werden muß oder regeneriert werden soll. Ferner erlaubt die Erfindung die Reinigung von Abgasen mit relativ niedriger Temperatur, welche aus bereits bestehenden Kraftwerken austreten, ohne daß ein Wiederaufheizen dieser Gase vor ihrer Entlassung an die Atmosphäre erforderlich ist. Schließlich erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keine Verwendung von teuren Hochtemperatur-Gewebefiltermaterialien mit kurzer Lebensdauer zur wirksamen S0„-Entfernung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert.

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Beispiel

Es wird ein Testprogramm mit einem üblichen Kraftwerk durchgeführt, um die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung zu demonstrieren. Es wird eine Versuchsreihe durchgeführt, wobei die Parameter variiert werden. Es werden dabei verschiedene Absorptionsmittel eingesetzt und der Einfluß verschiedener Reaktionsbedingungen auf die Entfernung von Schwefeloxiden und Feststoff-Teilchen wird untersucht. Ferner wird zusätzliches Schwefeldioxid in das zu behandelnde Abgas eingeführt, um die Schwefeloxid-Konzentration zu variieren. Der Schwefeldioxid-Gehalt und der Feststoff-Teilchen-Gehalt im Gasstrom werden an verschiedenen Stellen gemessen.

Als erste Reaktionszone dient ein üblicher Sprühtrockner mit einem Durchmesser von etwa 2 m und einer Höhe von etwa 4,5 m. Das wässrige Medium wird im Sprühtrockner atomisiert. Hierzu wird es direkt auf die Oberfläche eines elektrisch angetriebenen Zentrifugalatomisier-Rades gerichtet. Es handelt sich dabei um eine Scheibe mit einem Durchmesser von entweder 18 cm oder 20 cm. Die Scheibe wird mit einer Geschwindigkeit von 21 000 Umdrehungen/min gedreht.

Die zweite Reaktionszone umfaßt ein Filtergehäuse, nämlich ein Gehäuse mit zwei Abteilen. Jedes Abteilung enthält sechs Gewebefilterelemente mit einem Durchmesser von 29 cm und mit einer Länge von 9 nu Das Filterhaus ist derart ausgebildet, daß das einströmende Gas direkt auf die stromauf gelegenen Flächen der Elemente auftrifft, ohne daß die Feststoff-Teilchen vor dem Auftreffen in nennenswertem Maße abfallen. Im Betrieb wird der Gasstrom in beide Abteile geleitet,, um auf dem Gewebefilter eine Beschichtung mit den Feststoffteilchen gewünschter Dicke zu erhalten. Wenn die Beschichtung des Gewebefilters mit den Teilchen die gewünschte Dicke überschreitet, so wird dies gewöhnlich durch eine Druckmessung festgestellt. Dem gewünschten Grenzwert der Beschichtungsdicke entspricht ein bestimmter Druckabfall über das Gewebefilter» Dieser beträgt gewöhnlich etwa 1 520 Pascal

(0,22 psi). Die beiden Gewebefilterabteile werden der Reihe, nach von der Teilchenbeschichtung befreit und zwar durch eine Kombination von mechanischem Schütteln und Windentleerung mit umgekehrten Luftstrom»

Tabelle I zeigt die Ergebnisse der Entfernung der Feststoffteilchen mit dem Gewebefilter. Man erkennt, daß mindestenu 99,9 % der Feststoffteilchen entfernt werden. Es wird angenommen, daß dieser hohe Grad der Entfernung der Feststoffteilchen zum Teil zurückgeführt werden muß auf die Verwendung des Sprühtrockners in der ersten Reaktionszone. Insbesondere wird angenommen, daß die Sprühtrocknertröpfchen im Sinne einer Agglomerierung der ultrafeinen Flugaschebestandteile des Gasstromes wirken, so daß diese leichter in der zweiten Reaktionszone auf dem Gewebefilter abgeschieden werden können.

Die Testergebnisse mit dem besonders bevorzugten alkalischen Natriumabsorptionsmittel, nämlich Natriumcarbonat (wasserfreies Soda) und Trona sind in den Tabellen IIA und HB zusammengestellt. Die Ergebnisse mit dem bevorzugten alkalischen Calciumabsorptionsmittel/ nämlich gelöschtem Kalk, sind in den Tabellen HIA und IHB zusammengestellt.

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-χ. O CD

	Absorp tions mittel	Tabelle I	dem Sprüh trockner zugeführte Teilchen (g/scf)	Gesamtbe ladung d. Gewebe- filters (g/scf)	dem :G"ewebef ilter	Teilchen- Entfernungs grad	1	2907
	Na₂CO₃		1.80	6.38		99.9	\'
	Na₂CO₃	Feststoffteilchen- Abscheidung auf	3.12	4.93	Teilchen beladung am Gewebe- filter am Auslaß (g/scf	99.9+	¹ O
Test- Nr.	Na₂CO₃		3.40	.5.23	0.0081	99.9+	f
1	Na₂CO₃	Teilchen beladung d.Sprüh trockner einlasses (g/scf)	5.14	6.07	0.0028	99.9+
2	Na₂CO₃	4.5825	3.00	6.05	ND*	99.9+
3	Na₂CO₃	1.8059	4.45	7.24	ND	99.9+
4	Na₂CO₃	1.8288	3.25	3.61	ND	99.9+
5	"Trona	0.9259	1.68	3.90	0.0017	99,9+
6	■ Flugasche	3.0451	4.26	5.89	0.0016	99.9+
7		2.7895	0.02	2.52	0.0014	99.9+
8	0.3573			0.0014
9	2.2247			0.0010
10	i 1.6324
* ND -	Asche-Teich- 2.4985 wasser
	nicht ermittelt

	(2)	Tabelle	H-A	(4)	(5)	(6)	-Test	(8)	(9)	86	85
	S0₂-KonZo am Einlaß (TdM)	Gesarat-Sö.-,-Entfemungs-Ef fizienz - Na^CO-,	Gewebe filter- Temp. I Ot-I \	Gewebe filter S0₂-Ent-	korrigier te SO₂- Konz ο am	(7)	Gesamt- „fernungs-	Absorp tionsmit telaus- nutzung	61	77
(D	\ ^Α ir¹·^l'	(3)	( F)	fernungs-	Auslaß (TpM)	Gesamt- SO₂- entfern		effizienz ι%\	81	96
Test Wr.		stöchio- metr. Verhält.		gradU)		grad		U)	69	80
	857		195	20	119	(TpM)	91	97
	892		230	15	345	738	53	90
11	870	1.12	195	17	167	547	93	98
12	907	0.79	220	15	281	703	66	110 ι
13	1000	0.84	200	16	89	626	81/83	119 »,
14	871	0.86	210	9	405	911	95	87 a
15	1706	0.94	200	18	116	466	99	68 «
16	1680	0.59	200	12	570	1590	54	123
17	1648	0.95	180	11	312	1110	60/69	194
18	1625	0.60	205	23	88	1336	99	73
19	1565	0.68	205	24	22	1537	97	96
20	1455	1.09	170	8	666	1543	99	63
21	1452	1.45	165	10	580	789	99	106
22	1985	0.44	200	20	23	872	61	98
23	2144	0.31	200	21	69	1962	58/59	⁹⁸K
24	1950	1.35	190	17	11	2075	81	79 "J
25	1676	1.01	170	16	23	1939	65	81 3
26	1580	1.57	200	20	610	1653	90/87	98 _±
27	1544	0.93	210	27	655	970	80	92 ^₃
28	2258	0.62	215	20	438	889	92	81-j
29	2332	0.59	210	12	811	1820	99	90
30	2310	1.03	205	16	241	1521
31	1495	0.80	195	13	295	2069
32	1460	0.92	200	20	112	1200
33	1535	0.87	205	18	11	1348
34		1.13		1524
35		LlO

Tabelle II-B

Gesamt-SO„-Entfernung - Trona-Tests

(2)

(3)

(4)

(6)

(7)

(8)

Test Nr. S0_o-Konz. stöchio- Gewebe-%,. _{Ί B} metr. filteram Einlaß _Verhält. Temp. (TpM) (Op)

Gewebefilter

korrigier- Gesamt- Gesamt- Absorp-SO₀-" " '

te SO₂-

S0₂-Ent- _Konz<ain
fernungs- Auslaß (TpM) grad
grad(%)

S0₂-Ent- tionsmittelaus-

entfern.fernungs- _nütZung

effizienz (%)

36	855	0.47	180	8	285 ■	570	67	143
37	808	0.77	175	12	186	622	77	100
38	780	0.79	195	15	333	447	57	72
39	948	0.87	200	23	11	937	99	114
40	907	0.83	230	22	184	723	80	96
41	840	0.91	200	24	55	785	93	102
42	1621	1.08	160	1	6	1615	100	93
43	866	0.79	165	3	199	747	86	108
44	728	0.47	165	0	299	429	59	126 '
45	1486	0.92	195	17	44	1442	97	105 Go
46	1372	0.84	210	15	221	151	84	100 »ο
47	1395	0.73	190	9	288	1107	79	108 '
48	1399	0.66	195	13	259	1140	81	123
49	1348	0.63	210	16	297	1051	78	124
50	1388	0.68	215	10	351	1037	75	110
51	684	0.67	210	19	118	530	83	124
52	685	0.57	230	10	290	395	58	102
53	733	0.63	205	10	290	443	60	95

	(2)	Tabelle III-A	(4)	180	(5)	(6)	(7)	/ Q \ \ ö }	44	(9)	Absorp-	68
	SO~-KonZo		Gewebe-	175	Gewebe	korrigier	Gesamt-	Gesamt-	32	tionsmit-	76
(D			filter-	180	filter	te SO„-	SO₀-	SO~-Ent-	55	nützun"	56
Test Nr.	CLaLI ί-l J=. i, Λ J. Ci U (TpM)	Gesamt-SO₂-Entfernung - Löschkalk-Tests	Tempo	180	SO₂-Ent-	Konz.am	entfern	.fernungs-	53	{%)	81
		(3)		180	fernungs-	Auslaß (TpM)	grad	effizienz	40		61
		stöchio-		175	grad(%)		(TpM)	(%)	34	67
	780	metr_o	175	13	434	346	61	78
	1210	Verhält.	190	12	825	385	64	50
54	810		190	18	367	443	52	58
55	840		190	18	391	449	36	50
56	1215	0.65	190	13	734	481	83	33
57	1585	0.42	190	12	1053	532	65	43
58	810	0.97	190	25	310	493	56	47
59	900	0.66	„=_	23	322	578	87	52
60	1285	0.65	190	17	623	662	75	43
61	1605	0.50	190	9	1031	574	63 .	50
62	740	0.78	30	124	616
63	1240	1.28	25	434	806
64	1595	0.89	19	703	892
65	1195	0.72 '	20	150	1045
66	1175	2.55	18	288	887
67	1640	1.52	19	610	1030
68		1.18
69	1.67
	1.74
	1.25

	(2)	Tabelle III-B	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	68	62
	SOj-Konz.		Gewebe- filter-	Gewebe filter	korrigier te SO₂-	Gesamt- SO -		Gesamt- Absorp- SO₂~Ent- tionsmit-	51	71
(D	am Einlaß (TpM)	Gesamt-SO₂~Entfernung - Löschkalk-Tests	Temp.	SO₂-Ent-	Konz.am	Ζ· entfern		, telaus- .fernungs- _nützung	68	59
Test Nr.		(3)	( F)	fernungs-	Auslaß (TpM)	grad	effizienz \|_%»	60	69
		stöchio- metr.		grad(%)		(TpM)	(%)	80	52
	755	Verhält.	•185	27	238	517	75	62
	1180		185	17	583	597	59	56
70	1225		180	23	390	835	63	45
71	1635	1.11	175	27	661	974	52	57
72	1275	0.71	180	25	250	1025	73	40
73	1635	1.15	180	25	413	1222	66	48
74	830	0.86	175	20	340	490	92	48
75	800	1.55	190	22	294	506	78	50
76	1260	1.21	190	17	608	. 652	76	30
77	1165	1.06	195	17	310	855	58	34
78	1560	1.41	190	18	535	1025	49	42
79	1280	0.90	190	26	106	1174	72	42
80	1555	1.84	190	20	338	1217	63	48
81	1560	1.38	200	19	367	1193	91	41 Ka
82	855	1.92	180	18	363	492	78	45 Cp
83	1245	1.58	180	18	630	615	99	24 CD
84	1185	2.55	180	23	334	851	99	34 ^
85	1540	1.70	180	16	564	976
86	1245	1.17	185	28	106	1139
87	1605	1.70	185	22	361	1244
88	1405	1.31	180	25	11	1394
89	1960	2.21	180	29	16	1944
90		1.71
91	4.12
	2.95

29107177

Aus den vorstehenden Tabellen ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren unter optimierten Bedingungen bei der Behandlung eines Rauchgases mit Gehalten an Schwefeloxiden und Flugasche einen Produktgasstrom liefert, welcher im wesentlichen frei von Schwefeloxid und Peststoffteilchen ist, während gleichzeitig das Absorptionsmittel in hohem Maße ausgenutzt wird. In den Tabellen zeigen nicht alle Tests optimale Ergebnisse, da die Testparameter vielfältig variiert wurden =

Innerhalb der angegebenen Grenzen können die Reaktionsparameter in verschiedenster Weise variiert werden» Diese Abänderungen der Reaktionsbedingungen hängen ab von dem jeweiligen Schwefeloxidgehalt und der Temperatur des zu entschwefelnden Raue..gases sox-jie vom Typ des xossilen Brennstoffs, welcher als Quelle für das Verbrennungsgas dient. Vorstehend wurde die Erfindung in Bezug auf bestimmte Konzentrationen, Zeitspannen, Temperaturen und andere Reaktionsbedingungen einer derzeit als optimal angesehenen Verfahrensweise beschrieben. Abänderungen können jedoch vom Durchschnittsfachmann ohne weiteres vorgenommen werden.

ZUSAMMENFASSUNG

Es wird ein Verfahren zur Entfernung von Schwebeteilchen und Schwefeloxiden aus heißen Abgasen geschaffen. Hierzu wird das heiße Abgas in einer ersten Sprühtrocknungszone mit einem ausgewählten chemisch reaktiven Absorptionsmittel für Schwefeloxide kontaktiert. Danach wird das heiße Abgas in einer zweiten Gewebefilterzone mit dem Absorptionsmittel kontaktiert. Bevorzugte Absorptionsmittel sind Calciumoxid, Calciumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat und Natriumhydroxid. Das ausgewählte Absorptionsmittel wird in einem wässrigen Medium aufgelöst oder dispergiert und in gesteuerter Weise in den Sprühtrockner eingeführt, und zwar zusammen mit dem heißen Gas, und zwar in solcher Menge und mit solchem Durchsatz, daß im Sprühtrockner nur ein Teil der Schwefeloxide des heißen Gases reagiert unter Bildung eines trockenen Feststoff-Reaktionsproduktes, welches Calcium- oder Natrium-sulfite oder -sulfate umfaßt, sowie unvollständig umgesetztes Absorptionsmittel erhöhter Reaktivität für. die nachfolgende Reaktion in der zweiten Zone mit den verbleibenden Schwefeloxiden. Diese Feststoffteilchen werden von einem im wesentlichen nicht mit Wasser gesättigten Gas mit herabgesetztem Schwefeloxidgehalt mitgeführt. Das gebildete Gas und das trockene teilchenförmige Reaktionsprodukt und das nicht umgesetzte Absorptionsmittel werden in die zweite Zone überführt,in der sie direkt auf eine stromauf gelegene Oberfläche eines gasdurchlässigen porösen Filters auftreffen. Dieses erhalt dabei eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung mit dem trockenen teilchenförmigen Produkt und dem nicht umgesetzten Absorptionsmittel und diese Beschichtung wird unter Fließgleichgewichtsbedingungen aufrechterhalten. In dieser zweiten Gewebefilterzone findet nun eine zusätzliche Reaktion statt zwischen dem Absorptionsmittel erhöhter Reaktivität und den Schwefeloxiden, welche noch in dem durch das Gewebefilter hindurchtretenden Gas enthalten sind, so daß das auf der stromab gelegenen Fläche des Filters austretende Gas im wesentlichen frei von Teilchenmaterial ist und einen wesentlich herabgesetzten Schwefeloxidgehalt aufweist.

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Claims

PATENTAN SPRÜCHE -

1. Zweizonen-Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden und Feststoffteilchen aus heißem Abgas, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) Einführung des Abgases mit einer Temperatur von mindestens 100 °C und einem Gehalt von etwa 200 bis 5000 TpM (Volumen) Schwefeldioxid in eine erste Sprühtrocknungsreaktionszone;

(b) Kontaktierung des Abgases in der ersten Zone mit ein er fein dispergierten Sprühflüssigkeit eines wässrigen Mediums, bestehend im wesentlichen aus Wasser und einem alkalischen Natriumabsorptionsmittel oder Calciumabsorptionsmittel, welches mit einem gesteuerten Durchsatz in den Sprühtrockner eingeführt, wird, so daß das in das Abgas eingebrachte Wasser zu einem am Auslaß des Sprühtrockners austretenden mit Wasser nicht gesättigten Gas mit einer absoluten Feuchtigkeit von etwa 0,07 bis 0,5 g/g und mit einer Temperatur von etwa 65 bis 135 C führt, wobei das wässrige Medium das Absorptionsmittel in einer Menge enthält, die 90 % bis 200 % der stöchiometrischen Menge für die Umsetzung des gesamten im Abgas enthaltenen Schwefeldioxids entspricht, wobei trockene Sulfit-Reaktionsprodukte und Sulfat-Reaktionsprodukte gebildet werden;

(c) Abziehen des mit Wasser nicht gesättigten, fein dispergierte Teilchen dei Reaktionsprodukte und des nicht umgesetzten Absorptionsmittels erhöhter Reaktivität enthaltenden Gases aus der ersten Reaktionszone, wobei dieses Gas noch etwa 20 bis 50 Voluitien-% des anfänglichen Schwefeldioxid-Gehaltes enthält;

(d) Einführung des aus der ersten Reaktionszone austretenden Gases in eine zweite Gewebefilter-Reaktionszone in der das mit Teilchen beladene Gas direkt auf eine stromauf gelegene Oberfläche eines gasdurchlässigen porösen Gewebefilters auftrifft, so daß das Filter eine im wesentlichen gleichförmige

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Beschichtung der im Gas enthaltenen Teilchen erhält, so daß das Absorptionsmittel in dieser Beschichtung mit dem in dem hindurchströmenden Gas enthaltenen Schwefeloxid unter Bildung von Sulfat und Sulfit reagiert; und

(e) Abziehen des im wesentlichen von Teilchen freien und weniger als etwa 10 Volumen-% des anfänglich im Abgas enthaltenen Schwefeldioxids enthaltenden behandelten Gases von der stromab gelegenen Oberfläche des Gewebefilters.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas Asche enthält und durch Verbre :,ung eines aschehaltigen fossilen Brennstoffs gebildet wurde.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wässrige Medium im wesentlichen aus einer Aufschlämmung von alkalischem Calciumabsorptionsmittel besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wässrige Medium im wesentlichen aus einer wässrigen Lösung eines alkalischen Natriumabsorptionsmittels besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die fein dispergierte Sprühflüssigkeit des wässrigen Mediums in der ersten Zone dadurch bildet, daß man das wässrige Medium direkt auf eine Oberfläche einer rotierenden Scheibe richtet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das heiße Abgas mit einer Temperatur im Beri

führt.

im Bereich von 100 bis 230 °C in die erste Reaktionszone ein-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalische Calciumabsorptionsmittel· aus durch Behandlung von Calciumoxid mit Wasser gebildetem Löschkalk besteht.

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8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalisches Natriumabsorptionsmittel Natriumcarbonat verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalisches Natriuiuabsorptionsmittel Trona verwendet.

ΊΟ. Zweizonen-Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxid und Schwebeteilchen aus heißen Abgasen, welche bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen anfallen und etwa 2OO bis 5000 TpM (Volumen) Schwefeldioxid und etwa O,2 bis 28 g/m Ascheteilchen enthalten, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) Einführung des Rauchgases mit einer Temperatur von 100 bis etwa 230 °C in eine erste Sprühtrocknungsreaktionszone;

(b) Einführung eines wässrigen Mediums, bestehend im wesentlichen aus Wasser und einem alkalischen Natriumabsorptionsmittel oder einem alkalischen Calciumabsorptionsmittel mit einem gesteuerten Durchsatz in die erste Reaktionszone auf ein rotierendes Zentrifugalscheiben-Sprühgerät unter Erzeugung feiner Sprühtröpfchen, welche das Rauchgas innig kontaktieren, wobei der Durchsatz des wässrigen Mediums derart gesteuert wird, daß Wasser in solcher Menge in das Rauchgas eingeführt wird, daß das aus dem Sprühtrockner austretende Gas nicht mit Wasser gesättigt ist und eine absolute Feuchtigkeit im Bereich von etwa 0,07 bis 0,5 g/g aufweist, sowie eine Temperatur von etwa 65 bis 135 C und wobei das wässrige Medium das Absorptionsmittel in einer Menge voii 9ο bis 200 % der für die Umsetzung des gesamten im Abgas enthaltenen Schwefeldioxids erforderlichen stöchiometrischen Menge enthält, wobei trockene Sulfat-Reaktionsprodukte und SuIfit-Reaktionsprodukte gebildet werden;

(c) Abziehen des mit Wasser nicht gesättigten Austrittsgases mit einem Gehalt von fein verteilten Teilchen der Reaktionsprodukte, der Asche und des nicht umgesetzten

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Absorptionsmittels erhöhter Reaktivität aus der ersten Reaktionszone, wobei das Gas etwa 20 bis 50 Volumen-% des anfänglichen Schwefeldioxid-Gehaltes enthält;

(d) Einführung dieses Austrittsgases in eine zweite Gewebefilter-Reaktionszone unter direktem Auftreffen des mit Teilchen beladenen Gases auf eine stromauf gelegene Fläche eines gaspermeablen, porösen Gewebefilters, so daß eine im wesentlichen gleichförmige Beschichtung mit den im Gas enthaltenen Teilchen auf der Oberfläche des Gew.. bef ilters gebildet wird, so daß das Absorptionsmittel in dieser Beschichtung mit dem in dem hindurchströmenden Gas enthaltenen Schwefeloxid unter Bildung von Sulfat und Sulfit reagiert; und

(e) Abziehen des von Teilchen im wesentlichen freien und weniger als etwa

10 Volumen-% des anfänglichen im Abgas enthaltenen Schwefeldioxids enthaltenden behandelten Gases von der stromab gelegenen Fläche des Filters.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalische Natriumabsorptionsmittel 2 bis 30 Gew.-'e Natriumcarbonat oder 5 bis 50 Gew.-% rohes Trona enthält und in einer Menge von 90 bis 120 % der stöchiometrischen Menge eingeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalische Calciumabsorptionsmittel 5 bis 30 Gew.-% Löschkalk enthält und in einer Menge von 100 bis 200 % der stöchiometrischen Menge eingeführt wird.

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