Anlagentechnik - Rheinkalk

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Diese Technik ist lt. Betreibern relativ aufwändig im Betrieb und erfordert hoch qualifiziertes Wartungspersonal. 4.3 Trockene Rauchgasreinigungsverfahren Trockene Verfahren haben sich in der modernen Rauchgasreinigung durchgesetzt, da sie dem Anwender entscheidende Vorteile bieten 4 . Neben der sicheren Einhaltung vorgeschriebener Grenzwerte und der hohen Flexibilität überzeugen sie durch geringe Investitions- und Betriebskosten, geringen Personalaufwand sowie durch eine einfache Konzeption und platzsparende Bauweise. Die Reaktionsprodukte fallen trocken an. Beispiele für den Einsatz finden sich in nahezu allen Anwendungsgebieten wie z. B.: • Holz- und Biomassekraftwerke 5 , • Hausmüllverbrennungsanlagen 3 , • Sondermüllverbrennungsanlagen 3 , • konventionelle Kraftwerke, • NE-Metallverarbeitung, • Glashütten 2 , • keramische Industrie, • Prozessfeuerungen. Neben der Reduzierung säurebildender Schadstoffe ist die Abscheidung ökotoxischer Stoffe wie Schwermetalle (z. B. Hg, Pb, Zn) und Dioxinen/Furanen (PCDD/PCDF) in einigen Industriezweigen von besonderem Interesse. Diese Adsorptionsprozesse werden vorteilhaft im Niedertemperaturbereich durch Einsatz geeigneter Mischprodukte durchgeführt. Für diesen Einsatzfall werden von Rheinkalk speziell auf die Kundenanforderung angepasste Produkte auf Basis von WÜLFRAsorp ® D SP/Spongiacal ® , Weißkalkhydrat und Kalksteinmehl geliefert. Verwendete Adsorptionsmaterialien sind z. B. Braunkohlenkoksstaub (HOK) und Aktivkohle. Die für diesen Verwendungszweck von eingesetzten Mischprodukte bieten eine höhere inhärente Sicherheit. Sie lassen sich ohne zusätzlichen apparativen und personellen Aufwand bei Bedarf einsetzen. Hiermit wird die Forderung nach einfacher und zuverlässiger Anlagentechnik erfüllt. Zielrichtung der Trockenverfahren in der Ziegelindustrie ist die Abscheidung der säurebildenden Schadstoffe im Abgas. Hier sind die Trockensorption mit Gewebefilter und das Schüttschichtfilterverfahren zu nennen. Während Anfangs – insbesondere für die Abscheidung von SO2 - der Rauchgasreinigungsprozess dahingehend gestaltet wurde, eine möglichst niedrige Abgastemperatur zu erreichen (ca. 120 – 130 °C), werden aktuell anstehende Projekte häufig auf höhere Betriebstemperaturen ausgelegt. Dies geschieht einerseits um die installierte Anlagentechnik möglichst einfach zu gestalten, andererseits können für einige Schadstoffe Vorteile durch eine Verbesserung der Reaktionskinetik bei höheren Temperaturen genutzt werden. Insbesondere in Schüttschichtfiltern können hier Prozesstemperaturen bis ca. 300-320 °C realisiert werden. 4.3.1 Trockensorption mit Gewebefilter Wenn SO2 die Hauptzielgröße ist, wird in der Gewebefiltertechnik häufig mit gezielter Konditionierung des Abgases zur Absenkung der Rauchgastemperatur und Anhebung der Abgasfeuchte gearbeitet. Dies hat ebenfalls einen positiven Effekt auf die Abscheideleistung. Es gibt aber auch Beispiele für eine Prozessführung bei Temperaturen bis ca. 240°C. Einige Beispiele erfolgreich arbeitender Trockensorptionsanlagen mit Gewebefilter aus jüngerer Zeit 11
finden sich in Frankreich. Als Beispiel sei hier eine Anlage in Frankreich genannt, die seit einigen Jahren zuverlässig in Betrieb ist. Zum Einsatz kommt hier das Additiv Spongiacal® (in Deutschland unter dem Namen WÜLFRAsorp® D SP verfügbar). Chemisch betrachtet ist dieses speziell für Trochensorptionsprozesse im Niedertempeaturbereich entwickelte Material ein Kalkhydrat. Die geforderten Abscheideleistungen beim genannten Beispiel liegen im Bereich von 63-75 % für SO2 und 95-98% für HF. Der stöchiometrische Faktor liegt bei ca. 1,8-2,1 (Betriebstemperatur 150 bis 240°C). Rohgas - SO 2 ca. 800 - 1.200 mg/m³ N.tr. - HCl ca. 50 mg/m³ N.tr. - HF ca. 40 - 100 mg/m³ N.tr. Spezialkalkhydrat Spongiacal Abb. 11: Trockensorption mit Gewebefilter in der Ziegelindustrie Mit herkömmlichem Kalkhydrat konnten die hohen Abscheideleistungen dieser Anlage nicht sicher erreicht werden. Die Gewebefiltertechnik ist bei geringeren Investitionen zuverlässig im Dauerbetrieb und bietet eine hohe Leistungsfähigkeit bei geringem Wartungsaufwand. Die Additivzufuhr kann nach Reingasmessung geregelt werden, so dass immer nur die für den jeweiligen Betriebszustand notwendige Additivmenge zugegeben wird. 4.3.2 Schüttschichtfiltertechnik Mischer Reaktor Rezirkulation Sonstige Angaben - Additivbedarf: ca. 50 t/mon. Spongiacal ® HF-Abscheidegrad 95-98% SO 2-Abscheidegrad 63-75 % Gewebefilter 240°C (min.150) Reingas zum Kamin Schüttschichtfilter finden hauptsächlich Anwendung zur Abscheidung säurebildender Abgaskomponenten in der keramischen Industrie. Die Schüttschichtfiltertechnik ist bewährt und bietet eine kostengünstige Möglichkeit der Rauchgasreinigung. In jüngster Zeit werden vermehrt erhöhte Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Schüttschichtfiltertechnik gestellt. Dies gilt insbesondere bei der Abscheidung von Schwefeloxiden (SO2/SO3) bzw. für die gleichzeitige Abscheidung von HF und SOx. Der in Schüttschichtfiltern häufig eingesetzte Kalksteinsplitt (CaCO3) ist relativ reaktionsträge. Hiermit können hohe Abscheidegrade - insbesondere wenn SO2 in erhöhtem Maße vorhanden ist - nicht erreicht werden. Auch die Abscheidung von HCl kann die Leistungsfähigkeit eines Kalksteinsplittmaterials überfordern 6 . Der Einsatz von WÜLFRAgran bietet die Möglichkeit mit einer vorhandenen Schüttschichtfilteranlage konventioneller Bauart hohe Abscheideleistungen zu erreichen. In vielen Fällen ist die Schüttschichtfiltertechnik erst durch Verwendung von WÜLFRAgran einsetzbar. Auch ein niedriger Grenzwert von < 300 mgSO2/Nm³ im Reingas kann durch Einsatz von WÜLFRAgran auch wenn ein hoher Abscheidegrad gefordert ist in entsprechend konzipierten Schüttschichtfiltern sicher erreicht werden. Entsprechende Anlagen haben sich Staub Reingas - SO 2 < 300 mg/m³ N.tr. - HCl
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Seite 14 und 15: im langfristigen Betrieb bewährt.
Seite 16: Zusammenfassung Trockene Verfahren

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