„Rauchgasreinigung an Biomassekraftwerken – ein ... - Rheinkalk

Verwendung. Hiermit werden Abscheidegrade von 30 – 50 % (Kalkstein) bzw. 75 % (Granalien)
erreicht. Sind höhere Leistungen gefordert, werden herkömmliches Kalkhydrat oder Sorbacal ® A
eingesetzt, mit denen Abscheidegrade von 60 – 80 % sicher erreicht werden. An
Rostfeuerungen wird der Einsatz von Kalksteinmehl oder Kalkhydraten praktiziert.
Der Temperaturbereich zwischen etwa 140 – 180°C bietet hinsichtlich der Abscheidung von
Schadstoffe die breitesten Möglichkeiten. Wenn SO2 die Hauptzielgröße ist, wird in der
Trockensorption häufig mit gezielter Konditionierung des Abgases zur Absenkung der
Rauchgastemperatur und Anhebung der Abgasfeuchte gearbeitet. Dies hat ebenfalls einen
positiven Effekt auf die Abscheideleistung. An holzgefeuerten Kraftwerken ist die SO2-
Abscheidung in der Regel nachrangig hinter HCl. Die hohe Feuchte im Brennstoff bietet im
Abgas bereits gute Bedingungen für die Trockensorption.
Aus Sicherheits- (Hg-Abscheidung) und verfahrenstechnischen Gründen (Brennbarkeit) werden
kohlenstoffhaltige Sorbentien bis zu einer Gastemperatur von maximal 180°C eingesetzt.
Die Wahl des Verfahrens ist immer von individuellen Randbedingungen gekennzeichnet, so
dass „die Lösung“ nicht pauschal benannt werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit werden
einige Beispiele aus dem Bereich der Holz- und Biomassefeuerung und die dabei verwendeten
Additive vorgestellt.
3. Additive für Trocken- und konditionierte Trockenverfahren
Allen Verfahren ist gemein, dass zur Neutralisation säurebildender Schadstoffe (SO2, HCl, HF)
im wesentlichen kalkstämmige Produkte (CaCO3 – Kalksteinmehl, CaO – Weißfeinkalk,
Ca(OH)2 – Kalkhydrat) eingesetzt werden. Bei Trocken- und konditionierten Trockenverfahren
werden chemisch gesehen in der Regel Kalkhydrate eingesetzt.
Die Abscheidung saurer Schadgaskomponenten ist dabei von einer Vielzahl von
Einflussfaktoren abhängig; dazu zählen Rauchgastemperatur und – feuchte, Verweilzeit des
Additivs im Rauchgas, Durchmischung Additiv/Rauchgas sowie Kalkhydrat-Menge
(Stöchiometrie) und Eigenschaften des eingesetzten Kalkhydrates.
Faktoren wie Rauchgastemperatur und –feuchte oder die Verweilzeit des Additivs lassen sich
meist nur innerhalb eines eng begrenzten Bereiches verändern bzw. bedingen technische
Veränderungen / Investitionen vor Ort.
Durch die Weiterentwicklung von normalen Kalkhydraten hinsichtlich der physikalischen
Parameter
- Partikelgrößenverteilung
- Spezifische Oberfläche
- Porengrößen und -volumen
lassen sich jedoch entscheidende Verbesserungen im Abscheidevermögen erzielen.
Für Betreiber von trockenen Rauchgasreinigungsverfahren bieten sich durch Verwendung von
solchen, optimal an den Prozess angepassten Kalkhydraten besondere Vorteile. Rheinkalk, ein
Unternehmen der Lhoist-Gruppe, hat seit Mitte der 80er Jahre die Weiterentwicklung von
Materialien für den Einsatz insbesondere in trockenen Verfahren vorangetrieben
(WÜLFRAsorp ® A, - D SP, Spongiacal ® , Sorbacal ® , jetzt alle: Sorbacal ® ).
Ergebnis dieser intensiven Forschung war das erste hochoberflächige Kalkhydrat Sorbacal ® A.
Während herkömmliches Weißkalkhydrat üblicherweise eine spezifische Oberfläche von ca. 18
m 2 /g (nach BET) besitzt, weist Sorbacal ® A ca. 38 m 2 /g auf. Hierdurch steht für die Gas-
Feststoff-Reaktionen im Trockensorptionsprozess prinzipiell eine mehr als verdoppelte
Oberfläche zur Verfügung. Weiterhin ist die Partikelanzahl und Dispergierbarkeit durch die
Feinteiligkeit des Produktes (d50 ca. 3 µm gegenüber 6 µm bei handelsüblichen Kalkhydraten)
deutlich erhöht.
4