DE3727380A1 - Verfahren zur abscheidung von ammoniumnitrat/-sulfat-partikeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Ammoniumnitrat/-sulfat-Partikeln nach z. B. Rauchgasreini­ gungsverfahren, wobei eine Filterung durchgeführt wird.

Zur Reinigung der Rauchgase nach Entschwefelungs- und/oder Entstickungsanlagen wird neben Naßverfahren auch ein Trocken­ entstaubungsverfahren angewandt, bei dem ein sog. Schlauch­ filter notwendig ist, das unter extremen Filterbetriebszu­ ständen arbeiten muß. Hierbei verkleben bzw. verbacken die Schlauchfilter, wodurch eine Abreinigung und ein kontinuier­ licher Betrieb erschwert wird. Insbesondere werden die Fil­ termaterialien bei simultaner SO₂- und NO _x -Abscheidung durch gebildete Schwefel- und Salpetersäure als Zwischenprodukte korrodiert. Meist gelingt es auch nicht, im Filtermedium die Reaktion von NH₃ mit diesen Zwischenprodukten aufgrund ge­ ringer Verweilzeiten und Kontaktflächen im Filtermedium abzuschließen, wodurch ein unerwünschter NH₃-Schlupf ent­ steht.

Die Verwendung von Schüttschichtfiltern allgemein und die Verwendung von Lava-Granulat als Filtermaterial ist zwar bekannt, jedoch wird das beladene Filtermaterial aus den Schüttschichtfiltern ebenso wie das Lava-Granulat entweder in aufwendigen Verfahren wiederaufbereitet oder deponiert. Die Anwendung von Lava-Granulat ausschließlich als Boden­ verbesserer ist ebenfalls bekannt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nunmehr darin, das e. g. Verfahren derart zu optimieren, daß die auf Filtermaterial vollständig abgeschiedenen Partikeln einem sinnvollen Verwendungszweck auch unter wirtschaftlichen Aspekten zugeführt werden können.

Die Lösung ist im kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 beschrieben.

Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung wieder.

Durch die Verwendung von Schüttschichtfiltern als Abscheider sind Abscheidegrade und der Differenzdruck in weitem Bereich variabel und auf die Anwendung optimierbar. Schüttschicht­ filter sind unempfindlich gegen Taupunktunterschreitungen und korrosionsbeständig. Dies ist beim ESV von besonderem Vorteil, da hier die optimale Betriebstemperatur möglichst nahe am Taupunkt liegt und korrosive Zwischenprodukte auf­ treten. Als Filtermedium wird Granulat verwendet, das be­ reits ohne die Beladung mit Ammoniumnitrat, -sulfat als Bodenverbesserer verwendet wird. Die bekannten Eigenschaften von Schüttschichtfiltern bleiben davon unberührt. Die Ver­ wendung von Lava-Granulat als Filtermedium ist zwar, wie bereits erwähnt, bekannt, jedoch durch die erfindungsgemäße Anwendung werden die Eigenschaften des Materials insofern verbessert, als es nach Beaufschlagung mit Aerosol als ver­ besserter Bodenverbesserer verwendet werden kann. Eine Rei­ nigung des Filtermediums entfällt.

Es gelingt demnach erfindungsgemäß die Bereitstellung eines funktionierenden Verfahrens zur Abscheidung von Ammonium­ nitrat/-sulfat-Partikeln nach Rauchgasreinigungsverfahren. Eine Trennung des abgeschiedenen Aerosols vom Filtermedium ist nicht erforderlich; Filtermedium und abzuscheidendes Produkt ergänzen sich und finden gemeinsam Verwendung.

Alternativ zum Lava-Granulat kann auch direkt handelsübli­ cher, granulierter bzw. pulverförmiger Dünger als Filterma­ terial eingesetzt werden. Die chemische Zusammensetzung und die Korn- bzw. Granulatgröße müssen dabei für die Verwendung als Filtermaterial noch nicht einmal verändert werden. Eine chemische Veränderung tritt während der Filtration nicht auf. Die aus dem Rauchgas abzuscheidenden Dünger-Partikeln werden lediglich an der Oberfläche des Dünger-Filtermate­ rials angelagert. Für die Weiterverarbeitung und Vermarktung ergeben sich zwei besonders vorteilhafte Möglichkeiten:

• 1. Direkte Vermarktung des geringfügig in Korn- bzw. Granu­ latgröße verstärkten Düngerpulvers bzw. -granulats.
• 2. Erneute Granulierung des beladenen Filtermaterials mit evtl. Rezyklierung in das Schüttschichtfilter.

Die guten Eigenschaften, insbesondere die Korrosionsbestän­ digkeit von Schüttschichtfiltern, werden erfindungsgemäß bei dem Rauchgasreinigungsverfahren angewendet. Durch die große Kontaktfläche Rauchgas-/Filtermedium und Verweilzeit im Filter werden chemische Nachreaktionen gefördert, der uner­ wünschte NH₃-Schlupf dadurch minimiert. Das z. B. als Fil­ termedium verwendete Lava-Granulat wird in seinen Eigen­ schaften verbessert. Die Trennung von Produkt-Aerosol und Filtermedium und Produktverarbeitungsverfahren entfallen. Die Eigenschaften des Produkts (Dünger) und des Filterme­ diums ergänzen sich in positiver Weise; die Absatzchancen eines bereits auf dem Markt befindlichen Produktes (Lava als Bodenverbesserer) werden erhöht. Die Beladung des Filterme­ diums mit Dünger ist in weitem Bereich durch die Wahl der Verweilzeit im Filter variabel.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Vergleich ein bekanntes Verfahren zur Rauchgasreinigung (Fig. 1) zur Erfindung (Fig. 2), wobei die Darstellung schematisch gehalten ist.

In beiden Fällen gelangt entstaubtes Rauchgas 1 durch einen Kühler 2 und wird anschließend mit NH₃ (3) kontaktiert, bevor es mit Elektronen 4 bestrahlt wird. Beim bekannten Verfahren (Fig. 1) wird nun das Ausgangsprodukt 5 einem Trockenabscheider 6 zugeführt, der es in mehr oder weniger gereinigtes Rauchgas 7 bzw. ein abgereinigtes Produkt 8 trennt. Das abgereinigte Produkt 8 wird meistens in einer besonderen Produktverarbeitungsanlage 9 (z. B. Pelletierung, Deponierung) weiterverarbeitet und dann evtl. als Dünger 10 verwertet.

Bei den erfindungsgemäßen Vorschlägen wird dahingegen (s. Fig. 2) das Ausgangsprodukt 5 einem Schüttschichtfilter 11 zugeführt, welches gereinigtes Rauchgas 7 abgibt und dessen Filtermaterial 12 die Partikeln aus dem Ausgangsproduktstrom 5 adsorbiert. Das Filtermaterial 12 besteht z. B. aus Lava- Granulat und/oder direkt aus pulverförmigem oder granulier­ tem Dünger und kann als stetiger Strom 13 dem Schüttschicht­ filter 11 zugeführt bzw. von ihm als beladenes Material 14 und zugleich als Bodenverbesserer incl. Düngemittelbeladung oder zusätzlich beladenem Dünger 10 wieder abgezogen werden. Es ist auch möglich, in einen Bypass 15 das Material 14 mehrmals dem Schüttschichtfilter 11 im Kreislauf zuzuführen (Regelung der Beladung des Filtermaterials 12), so daß quasi ein Düngemittelherstellreaktor gebildet wird. In z. B. der Bypassstrecke 15 kann im Falle der Verwendung von Dünger als Filtermaterial 12 ein zusätzlicher Granulierungsprozeß vor­ genommen werden. Durch die erneute Granulierung nach der Filtration und Rezyklierung in das Schüttschichtfilter 11 wird eine Minimierung der für die Filtration benötigten und die zu vermarktende Düngermenge erreicht. Bei Verwendung des Düngers als Filtermaterial 12 sind im Filtrationsprozeß keinerlei Fremdstoffe vorhanden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Abscheidung von Ammoniumnitrat/-sulfat- Partikeln nach z. B. Rauchgasreinigungsverfahren, wobei eine Filterung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterung mit einem Schüttschichtfilter (11) erfolgt, dessen Filtermaterial (12) ein Bodenverbesserer und/oder pulverförmiger bzw. granulierter Dünger ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung des Filtermaterials (12) steuerbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung des Bodenverbesserers (12) nach der Beladung als Dünger (10).

4. Verwendung von Lava-Granulat oder Lava-Mehl als Filterma­ terial (12) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.