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DE69216367T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von SO2 und NO aus Verbrennungsabgasen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von SO2 und NO aus Verbrennungsabgasen

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DE69216367T2
DE69216367T2 DE69216367T DE69216367T DE69216367T2 DE 69216367 T2 DE69216367 T2 DE 69216367T2 DE 69216367 T DE69216367 T DE 69216367T DE 69216367 T DE69216367 T DE 69216367T DE 69216367 T2 DE69216367 T2 DE 69216367T2
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Norman Greensburg Pa 15601 Frank
Georgii Moscow Lysow
Zbigniew Institute Of Nuclear Chemistry 03-195 Warsaw Zimek
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von sauren Verunreinigungen wie SO&sub2; und NOX aus Verbrennungsabgasen, insbesondere aus Heizkraftwerken mit einem Strahlungsverfahren, und eine Vorrichtung zur Entfernung von SO&sub2; und NOX aus Verbrennungsabgasen.
  • Luftverschmutzung, die durch gasförmige Produkte aus der Verbrennung von Kohle und fossilen Brennstoffprodukten in elektrischen Heizkraftwerken verursacht wird, stellt ein Problem von weltweitem Ausmaß dar. Ein typisches Kraftwerk, das eine Leistung von 500 MW erzeugt, gibt etwa 3 bis 5 Tonnen an Verunreinigungen/Stunde ab, was einen kumulativen schädlichen Effekt auf die Umwelt ausübt. Es sind mehrere Technologien entwickelt worden, um eine wirksame Reinigung von Verbrennungsabgasen vorzusehen.
  • Die Entfernung von sauren Verunreinigungen aus Verbrennungsabgasen durch chemische Verfahren beruht auf der Absorption saurer Verunreinigungen in alkalischen Lösungen, z.B. Kalksuspensionen. Diese Naßverf ahren führen zur Ablagerung von größeren Mengen an Nebenprodukten, außerdem erlauben sie das Beseitigen nur von SO&sub2;. Erhebliche Mengen an NOX verbleiben noch in den Verbrennungsabgasen, und es wird insbesondere NO zusammen mit Freonverbindungen als ursächlich für das Ozonloch gehalten. Es ist erforderlich, getrennte Anlagen als solche für die Entfernung von NOX aus Verbrennungsabgasen zu bauen. Diese Anlagen beruhen auf unterschiedlichen Prinzipien, hauptsächlich auf katalytische Reduktion.
  • Die Strahlungstechnologie bedient sich eines Stromes beschleunigter Elektronen, um freie Radikale zu erzeugen. Dies führt zur gleichzeitigen Entfernung von SO&sub2; und NOX aus Verbrennungsabgasen.
  • Das Strahlungsverfahren ermöglicht die Beseitigung von 95% SO&sub2; und 80% NOX in einer Anlage. Bei der Strahlungstechnologie ist es wichtig, den Wirkungsgrad von Reaktionen zu erhöhen, der von der Menge, der Temperatur und der Zusammensetzung des Gasgemisches abhängt. Eine höherer Wirkungsgrad läßt sich durch Einführen von Feuchtigkeit und einer Menge an Ammoniak vor dem Durchführen des Bestrahlungsvorganges erzielen, wie dies im polnischen Patent Nr. 153259 und in der polnischen Patentanmeldung Nr. 284996, die am 27. April 1990 eingereicht wurde, beschrieben ist. Diese Verfahren beruhen auf gleichzeitigen Reaktionen, die durch Strahlung ausgelöst werden und die Bildung fester Produkte ergeben. Diese Produkte sind as Düngemittel brauchbar.
  • Die Bestrahlung des Verbrennungsabgases in Gegenwart von Wasseraerosolen führt zur Bildung von atomaren und molekularen Radikalen und freien Elektronen. Die Radikale OH , O und H&sub2;O sind für die Oxidation von SO&sub2; und NOX zu SO&sub3; und NO&sub2; verantwortlich, und ferner werden in Gegenwart von Wasser H&sub2;SO&sub4; und HNO&sub3; gebildet. Schließlich reagieren diese Verbindungen mit Ammoniak zur Bildung der festen Produkte NH&sub4;OH und (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;, die als Düngemittel verwendbar sind. Die Temperatur dieses Verfahrens wird im Bereich von 65 bis 100ºC gehalten.
  • Die Optimierung der Temperatur, des Grades der Berieselung und des Ammoniakgehaltes in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gases und seiner Fließgeschwindigkeit ändert den Wirkungsgrad bei der Entfernung von sauren Verunreinigungen aus dem Verbrennungsabgas geringfügig.
  • Es sind auch Forschungen zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Strahlungsverfahren durchgeführt worden. Derartige Verbesserungen beruhen auf der zusätzlichen Anwendung von elektrostatischen und elektromagnetischen Feldern, was die Menge an freien Elektronen und freien Radikalen erhöhen und den chemischen Reaktionsablauf ändern könnte.
  • Das bekannte, im Patent DD-243-216A (87-170590) beschriebene Verfahren bedient sich des Vorschlags, (neben einem Elektronenstrahl mit einer Energie von 50-500 KeV) ein elektrostatisches Feld zu verwenden, welches eine Intensität bis zu 100 V/cm aufweist, um den Verbrauch an elektrischer Energie in dem Verfahren zu verringern. Bei diesem Verfahren wird der Wirkungsgrad der Reinigung erhöht. Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Notwendigkeit der Verwendung von zusätzlichen Gitterelektroden, die sich in dem Reaktionsgefäß befinden. Diese befinden sich in einem Abstand von 16 cm voneinander, um das elektrische Feld in den Raum einzubringen, in dem die Reaktion stattfindet. Die festen Reaktionsprodukte und die Flugasche, die während und nach der Bestrahlung entstehen, neigen dazu, sich auf den Elektroden abzulagern und verstopfen das Reaktionsgefäß.
  • Der Nachteil des vorstehend beschriebenen Verfahrens läßt sich durch ein Verfahren überwinden, das im Patent JO-1099- 633-A (89-156548/21) offenbart ist, bei dem in einem Bestrahlungsgefäß ein Laserstrahl eingesetzt (ArF-Laser mit Wellenlänge 193 nm) und CH&sub3;OH zugegeben wird. CH&sub3;OH wird durch Licht zur Erzeugung von OH -Radikalen angeregt, die NO und SO&sub2; zu festen Produkten binden und deren Beseitigung ermöglichen. Die Verwendung eines Laserstrahles hat eine günstige Wirkung, jedoch ist die industrielle Anwendung kompliziert und kostenaufwendig. Der Wirkungsgrad ist aufgrund der begrenzten Eindringung des UV-Lichtes in ein Reaktionsgefäß, bedingt durch die Gegenwart von Wasser, ziemlich gering. Es ist auch schwierig, eine gute Homogeneität der räumlichen Verteilung des Lichtstrahles zu erzielen, und es ist erforderlich, die CH&sub3;OH-Verbindung zu verwenden.
  • Das Problem der Verringerung des Verbrauches an elektrischer Energie ist bei Anlagen von industriellem Maßstab von besonderer Wichtigkeit, weil 2 bis 4 Prozent der gesamten, in dem Kraftwerk erzeugten elektrischen Energie zum Säubern der Verbrennungsabgase von sauren Verunreinigungen verbraucht wird.
  • Das Dokument EP-A-295 083 beschreibt eine Apparatur und ein Verfahren zum Erzeugen eines Hochtemperaturpiasmas zur wirksameren chemischen Behandlung von gasförmigen Fluiden, toxischen Chemikalien und dergl. in einem breiten Druckbereich. Die Apparatur umfaßt eine Quelle elektromagnetischer Strahlung vorbestimmter Wellenlänge, Frequenz und Leistung zum Abbauen von gasformigen Fluiden, die SO&sub2; oder NOX enthalten können, und zum Erzeugen eines Plasmas innerhalb eines elektromagnetischen Hohlraumresonators. Ein Hohlleiter überträgt die elektromagnetische Energie von der Quelle zum Hohlraum. Eine zweiwegkopplung, ein Leistungsmesser und ein Abstimmer sind zum Regulieren und Überwachen der Frequenz und des Leistungspegels der durch den Hohlleiter übertragenen elektromagnetischen Energie und zum Minimieren der zur elektromagnetischen Energiequelle zurückreflektierten elektromagnetischen Leistung entlang des Hohlleiters positioniert. Der Hohlraum umfaßt kleine Einlaß- und Austragöf fnungen für die gasförmigen Fluide. Ein Fluß gasftrmigen Fluids durch den Hohlleiter in den Hohlraum hinein wirkt zum Heraushalten des Plasmas aus dem Hohlleiter.
  • Die durch die Erfindung zu lösenden Probleme sind es, in einem Verfahren zur Entfernung von SO&sub2; oder NOX aus Verbrennungsabgasen, bei dem die Verbrennungsabgase einer Bestrahlung mit Elektronenstrahlen unterzogen werden, den Verbrauch an elektrischer Energie ohne die Notwendigkeit der Verwendung von zusätzlichen Elektroden in dem Reaktionsgefäß zu verringern, und eine Vorrichtung zum Verringern der Verstopfung des Reaktionsgefäßes vorzusehen.
  • Erfindungsgemäß werden diese Probleme durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 7 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet Mikrowellenenergie zusammen mit einem Elektronenstrahl zum Erhöhen der Wirksamkeit des Reinigungsverfahrens und zum Verringern der zu diesem Zweck verbrauchten Energie.
  • Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die sekundäre Nutzbarmachung der freien Elektronen, die während der Bestrahlung induziert und in der Form eines Strahles beschleunigter Elektronen zum Erzeugen von oxidierenden Radikalen in die Anlage eingeführt werden, und die Verwendung von Mikrowellenenergie zum Erhöhen der Anzahl an freien Elektronen und Aufrechterhalten ihrer Energie bei dem optimalen Pegel. Dies ergibt eine Abnahme der durchschnittlichen Dosisleistung des Elektronenstrahles und eine Verringerung der Kosten von Beschleunigern bei gleicher Wirksamkeit des Entfernens.
  • Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur SO&sub2;- und NOX- Entfernung aus Verbrennungsabgasen, bei dem ein Strom von Verbrennungsabgasen einer Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterzogen wird und Mikrowellen in der Form eines stetigen, kontinuierlichen und/oder pulsierenden Stromes zur Einwirkung gebracht werden. Der mit dem Elektronenstrahl in der Bestrahlungszone bestrahlte Fluß von Verbrennungsabgasen wird in dem gesamten Flußquerschnitt der Verbrennungsabgase der Einwirkung von Mikrowellenenergie unterzogen, und die Mikrowellen werden mit einer elektrischen Feldintensität von Ei > 300 V/cm und einer Pulslänge von τ = 10&supmin;&sup7; bis 10&supmin;³ s bei einer Frequenz von 200 bis 10.000 MHz eingeführt. Die Wiederholungsfrequenz der Mikrowellenpulse sollte f > v/αk betragen, wobei v eine Gasflußgeschwindigkeit und αk die Länge der bestrahlten Zone ist.
  • In alternativer Weise kann gleichzeitig ein Strom stetiger, kontinuierlicher Mikrowellenenergie Ec angewendet werden, und deren Intensität kann im Bereich von 100 bis 300 V/cm bei einer Frequenz von 200 bis 10.000 MHz liegen.
  • Bei dieser Erfindung beträgt die maximale anwendbare Elektronenstrahldosis 1-20 kGy. Selbstverständlich wird die Dosis entsprechend den erforderlichen Ergebnissen eingestellt. Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem eine Verringerung der Verschmutzung von etwa 50% angestrebt wird, die Dosis im Bereich von 5-10 kGy liegen.
  • Der bei dem Verfahren eingesetzte Elektronenstrahl kann auch von pulsierender Art mit einer Pulsdauer von τe = 10&supmin;&sup8; bis 10&supmin;&sup5; s sein.
  • Die den Verbrennungsabgasen im Reaktionsgefäß zugegebene Menge an Ammoniak hängt von dem SO&sub2;- und NOX-Gehalt ab und sollte eine etwa stöchiometrische Menge sein. Der Wassergehalt beträgt vorzugsweise 8-12 Volumen-% und ist entsprechend den in der Anlage herrschenden Bedingungen optimierbar.
  • Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung betrifft die Apparatur zur SO&sub2; und NOX-Entfernung aus Verbrennungsabgasen in einem Strahlungsverfahren, bei dem ein Strom beschleunigter Elektronen und Mikrowellenenergie gleichzeitig eingesetzt werden. Zur Erfüllung dieses Zweckes muß das Reaktionsgefäß mit mindestens einer Elektronenstrahlquelle und mindestens einer Mikrowellenquelle versehen werden. Das Positionieren der Mikrowellenenergiequelle und der Elektronenstrahlquelle ist nicht kritisch. Jedoch ist es wesentlich, daß ein Elektronenstrahl und Mikrowellen in dieselbe Zone im Reaktionsgefäß eingeführt werden. Der Einlaß für die Mikrowellenenergie kann an der Achse des Reaktionsgefäßes und senkrecht zur Achse und in jedem geeigneten Winkel angebracht werden.
  • Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Reaktionsgefäßes mit einem konzentrierten Elektronenstrahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf das Reaktionsgefäß der Fig. 1. Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel eines Reaktionsgefäßes mit einem darauf aufgesetzten Elektronenbeschleuniger-Linearabtastsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 4 ist ein Fließdiagramm einer Versuchsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das Verbrennungsabgas wird vor dem Einlaß zu einem Reaktionsgefäß gemäß den normalen Verfahrensweisen eines Strahlungsverfahrens (Abfutrieren von Flugascheteilchen, Befeuchten, Ammoniakeinspritzung) behandelt. Mikrowellenenergie mit einer Frequenz von 200 bis 10.000 MHz, die zusätzlich in die mit einem Elektronenstrahl bestrahlte Reaktionszone eingestrahlt wird, erhöht die Anzahl an freien Elektronen und freien Radikalen in dieser Zone. Dies führt zur besseren Entfernung von sauren Verunreinigungen aus Verbrennungsabgasen. Das feste Verfahrensprodukt wird durch Filtration gesammelt. Die elektrische Komponente eines Mikrowellenenergiestromes ist an den Verfahrensabläufen in der Reaktionszone beteiligt, in der Verbrennungsabgase bestrahlt werden. Die Mikrowellenenergie wird durch Einlaß- und Auslaßhohlleiter, die an der Seitenwand des Reaktionsgefäßes befestigt sind, in den Strom beschleunigter Elektronen in dem Reaktionsgefäß eingeführt. Die Verbindungen werden in den schmalen Seiten der Hohlleiter in der Form eines Rechteckes hergestellt. Die Apparatur, die mit zwei zusätzlichen Hohlleitern ausgestattet sein kann, erhöht die Wirksamkeit des Reinigungsvorganges. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Mikrowellenenergie senkrecht zur Achse des Reaktionsgefäßes in das Reaktionsgefäß eingeleitet, jedoch kann sie auch in Abhängigkeit von der Geometrie einer spezifischen Bauweise in jedem anderen Winkel gerichtet sein. Wie in Fig. 1-3 gezeigt ist, wird der Strom der Mikrowellenenergie in das Reaktionsgefäß quer durch dessen Seitenwand in gleicher Weise wie vorstehend erwähnt über Hohlleiter 5 eingeleitet, wobei die Verbindungen in den schmalen Wänden der Hohlleiter 5 hergestellt sind. Das Vorhandensein von Mikrowellenenergiepulsen führt zu einer erhöhten Anzahl an freien Elektronen und freien Radikalen innerhalb dieses Volumens, wodurch das Reinigungsverfahren wirksamer wird.
  • Zur Verstärkung der Energie der freien Elektronen sind zwei zusätzliche Hohlleiter 3 an einer Elektronenfreisetzungskammer 2 zwischen dem Reaktionsgefäß 4 und einem Beschleuniger 1 oder 1' angebracht. Die Verbindungen sind in den schmalen Wänden der Hohlleiter 3 hergestellt und die Hohlleiter 3 sind an den beiden Ausgangsarmen einer 3-dB-Einrichtung (Mikrowellenteiler) befestigt, wo ein weiterer Arm mit einer Mikrowellenlast verbunden (Mikrowellen werden in dieser Einrichtung absorbiert, ohne reflektiert zu werden) und an einem Mikrowellengenerator befestigt ist. Der stetige Strom der Mikrowellenenergie kann die Energie der freien Elektronen verstärken, die in dem Verfahren teilnehmen. Die Erzeugung von freien Radikalen und der Reinigungsvorgang sind wirkungsvoller als bei dem Verfahren des Standes der Technik (Deutsches Patent DD 243 216 A1), obwohl keine zusätzlichen Elektroden in dem Reaktionsgefäß eingebaut sind.
  • Gemäß der Erfindung wird, abgesehen von dem Elektronenstrahl, der Mikrowellenenergiestrom mit einer Frequenz von 200-10.000 MHz im Reaktionsgefäß eingesetzt. Das Verbrennungsabgas am Einlaß des Reaktionsgefäßes ist frei von Flugasche und ist befeuchtet, wie bei anderen Strahlungsverfahren. Der Einsatz von Mikrowellenenergie erhöht die Anzahl an OH -Radikalen aufgrund der Gegenwart einer höheren Anzahl an freien Elektronen, wie durch die folgende Formel ausgedrückt wird:
  • ne = Ne0evit
  • in der
  • ne0 die Anzahl an freien Elektronen vor der Anwendung der Mikrowellenenergie ist,
  • vi die Anzahl an ioniserenden Zusammenstößen ist, die von der Intensität des elektrischen Feldes innerhalb des Mikrowellenenergiepulses abhängt, und
  • t die Zeit ist.
  • Die Anwendung von Mikrowellenpulsen führt zu einem Vervielfachungseffekt bei den freien Elektronen, wogegen der stetige strom der Mikrowellenenergie die Energie dieser freien Elektronen bei einem erwünschten Pegel aufrechterhält
  • Beispiel
  • Die Erfindung wurde in der in Fig. 4 gezeigten Anlage erprobt. Dem Bau des Aggregates für die Entfernung von SO&sub2; und NOX aus Verbrennungsabgasen wurde ein Beschleuniger 1' zugrundegelegt. Diese Anlage wurde durch zwei unabhängige Mikrowellengeneratoren vervollständigt. Diese Anordnung erlaubt die Erprobung eines Konzepts zur kombinierten Entfernung beruhend auf der gleichzeitigen Anwendung des Elektronenstrahles und Mikrowellenenergieströmen zur Erzeugung von freien Radikalen in einem Reaktionsgefäß.
  • Zwei Heizöfen 6, von denen jeder ein Wasserrohrheizkessel ist, wurden zur Erzeugung von Verbrennungsgas eingesetzt. Die Versuchszusammensetzung des Verbrennungsabgases wurde durch Einführen von Bestandteilen wie SO&sub2;, NO und NH&sub3; in den Gasstrom erhalten.
  • Die Anlage setzt sich zusammen aus einem Einlaßsystem -- zwei Heizkesseln, die einen Heizofen aufnehmen, einem Heizkesseldruckregulator, SO&sub2;-, NO- und NH&sub3;-Dosierungssystemen, Analysenausrüstung --, einem Reaktionsgefäß, in das ein Elektronenstrahl aus einem Beschleuniger 1' und Mikrowellenströme aus einem Puisgenerator 7 und einem Dauerstrichgenerator 8 gleichzeitig oder getrennt einführbar sind und einem Auslaßsystem -- einer Retentionskammer 9, einem Filtrationsaggregat (z.B. ein Beutelfilter), einem Ventilator 11, einer Gasabzugsleitung 12 und Analysenausrüstung. Temperatursensoren sind an verschiedenen Stellen in Leitungen und in dem Reaktionsgefäß eingebaut. Die Flußgeschwindigkeit durch die Anlage beträgt 400 Nm³/h. Die Gastemperatur im Reaktionsgefäß ist im Bereich von 70 bis 100ºC mit dem Kühlwasssersystem des Heizkessels einstellbar.
  • Die zugrundeliegenden Parameter der Quellen der beschleunigten Elektronen und der Mikrowellenenergie sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
  • Die Zusammensetzung des in das Reaktionsgefäß eingegebenen Verbrennungsabgases ist in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
  • Das Verbrennungsabgas wurde dem in der Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 200 mm ausgebildeten Reaktionsgefäß zugeführt. Die Mikrowellenströme pflanzten sich in der Axialrichtung fort. Der Elektronenstrahl wurde, ein Titanfenster einer Dicke von 50 µm durchsetzend, senkrecht zur Achse des Gefäßes in das Reaktionsvolumen eingeführt. Mehr als 75% der Mikrowellenenergie wurde in dem Entladungsvolumen konzentriert. Der Einlaß und Auslaß des Verbrennungsabgasflusses befanden sich an der Wandseite des Gefäßes. Der Gasstrom kann direkt fließen oder kreisförmig sein. Die Temperatur des Verbrennungsabgases am Auslaß des Reaktionsgefäßes war nicht höher als 100ºC.
  • Die Erprobungen wurden zur Berechnung der Wirksamkeit der Beseitigung von SO&sub2; und NOX aus den Verbrennungsabgasen und zur Berechnung der Verringerung des Energieverbrauches durchgeführt, wenn statt der Anwendung nur eines Elektronenstrahles, die gleiche Reinigungswirkung mit einem Elektronenstrahl kombiniert mit Mikrowellenenergie erzielt wird, die als eine kontinuierliche Welle und/oder in der Form aus einer pulsierenden Quelle mit den gleichen, an die Gasphase abgegebenen Leistungspegeln des Mikrowellenstromes und des Elektronenstrahles zur Einwirkung gebracht werden.
  • Der Wirkungsgrad der Reinigung des Verbrennungsabgases bei gleicher Leistungsaufnahme ist in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3 Verbesserungen des Wirkungsgrades bei der Entfernung von SO&sub2; und NOX bei gleicher Leistungsaufnahme
  • Die Leistungsaufnahme bei einer Kombination von Elektronenstrahl und Mikrowelle ist wie folgt:
  • SO&sub2; 95% - Eingangsleistung 5,5 kGy
  • NOX 80% - Eingangsleistung 7 kGy
  • Die Verringerung der Leistungsaufnahme, bezogen auf die Dosis in kGy unter den gleichen Bedingungen, ist in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt. Die gleichen Bedingungen bedeutet, daß während der Versuche alle die Menge und die Zusammensetzung des eingesetzten Gases sowie auch die Temperatur und den Druck betreffenden Parameter gleich waren. Tabelle 4 Dosisreduzierung in kGy
  • Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß sowohl die Reinigungswirkung als auch die Verringerung des Leistungsverbrauches dieses Verfahren wertvoll machen.
  • Die Erfindung wird in den beiliegenden Patentansprüchen definiert. Auf der Basis der Ansprüche können verschiedene Abänderungen durchgeführt werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.
  • Bei einem Verfahren zur Entfernung von sauren Verunreinigungen wie SO&sub2; und NOX aus Verbrennungsabgasen, insbesondere aus Heizkraftwerken bedient sich die vorliegende Erfindung der Mikrowellenenergie zusammen mit einem Elektronenstrahl zur Erhöhung der Wirksamkeit des Reinigungsverfahrens und zum Verringern der zu diesem Zweck verbrauchten Energie.

Claims (9)

1. Verfahren zur Entfernung von SO&sub2; und NOX aus Verbrennungsabgasen, in dem ein Strom des Abgases der Bestrahlung durch einen Elektronenstrahl und der Einwirkung von Mikrowellen in Form eines kontinuierlichen und/oder gepulsten Stroms ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem dem Strom entstaubten Gases vor dem Eintritt in ein Reaktionsgefäß Feuchtigkeit und Ammoniak zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, in dem ein Reaktionsprodukt in fester oder flüssiger Form zur Verwendung als Düngemittel erhalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, in dem die Bestrahlungszone durch einen Elektronenstrahl ein Strom gepulster Mikrowellenenergie mit einer elektrischen Feldintensität von Ei > 300 V/cm, einer Pulslänge von τ = 10&supmin;&sup7; bis 10&supmin;³ s und einer Wiederholungsfrequenz von f > v/αk eingeführt wird, wobei v die Gasflußgeschwindigkeit und αk die Länge der Bestrahlungszone ist, der Druck innerhalb des Reaktionsgefässes nahe Atmosphärendruck und die Frequenz der Mikrowellenenergie im Bereich von 200 bis 10.000 MHz liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, in dem zusätzlich in den gepulsten Strom ein Strom kontinuierliche Mikrowellenenergie mit einer elektrischen Feldintensität von weniger als 300 V/cm und einer Frequenz von 200 bis 10.000 MHz eingespeist wird.
6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, in dem der Elektronenstrahl in Form eines gepulsten Elektronenstrahls mit einer Pulsdauer von τ = 10&supmin;&sup8; bis 10&supmin;&sup5; s eingesetzt wird, wobei die Pulse vorzugsweise so synchronisiert sind, daß das Abgas auf seinem weg durch die Reaktionszone zuerst mit dem Elektronenstrahl und dann mit den Mikrowellen in Kontakt kommt, oder daß es gleichzeitig mit dem Elektronenstrahl und den Mikrowellen in Kontakt kommt.
7. Vorrichtung zur Entfernung von SO&sub2; und NOX aus einem Strom industriellen Abgases, wobei die Vorrichtung ein mit wenigstens einer Elektronenstrahlquelle (Beschleuniger 1, 1') um den Strom der Abgase der Elektronenbestrahlung auszusetzen und wenigstens einer Mikrowellengquelle (Generator 7, 8) um den Strom der Abgase der Wirkung der Mikrowellen auszusetzen ausgestattetes Reaktionsgefäß besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 mit Einlaß- und Auslaßhohlleitern (5, 5') der Mikrowellenquelle (7, 8), die so geformt und angebracht sind, daß während des Einsatzes die Mikrowellenenergie durch die Wand in einem Winkel senkrecht zum Elektronenstrahl in das Reaktionsgefäß (4) eingeführt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung ausgestattet ist mit zwei zusätzlichen Hohlleitern (3), die an der Wand einer zwischen dem Reaktionsgefäß (4) und einem Elektronenbeschleuniger (1, 1') angeordnete Elektronenfreisetzungskammer (2) befestigt sind, wobei Mikrowellenfenster die schmalen Wände der Hohlleiter (3) umfassen und die Hohlleiter (3) mit zwei Ausgangsarmen eines Mikrowellenteilers verbunden sind, in dem ein weiterer Arm mit einem Mikrowellengenerator (7, 8) verbunden ist.
DE69216367T 1991-05-21 1992-05-21 Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von SO2 und NO aus Verbrennungsabgasen Expired - Fee Related DE69216367T2 (de)

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