Rauchgasreinigung - Axpo-Holz

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Trockensorptionsverfahren Feststoffreaktion gezielt verlängert werden kann. Durch entsprechende Einbauten kann zudem Turbulenz erzeugt werden, um die Reaktionswahrscheinlichkeit zwischen den Gaskomponenten und den Sorbenspartikeln zu erhöhen. Aus der im Gewebefilter abgereinigten, sorptionsmittelhaltigen Flugasche wird ein Teilstrom entnommen und zusammen mit frischem Sorptionsmittel dem Flugstromreaktor aufgegeben. Die Rezirkulatmenge, die im Umlauf ist, beträgt rund das 3-5-fache der zugegebenen Sorbensmenge. Bei der Auslegung des Gewebefilters als Sorptionsfilter ist darauf zu achten, dass mit einer gleichmässigen Beaufschlagung der einzelnen Filterelemente und mit einer guten Filteranströmung der Aufbau eines ausreichenden Filterkuchens für eine optimierte Abscheidung sichergestellt ist. Die Rückstände aus dem Trockensorptionsverfahren werden entweder nach einer Stabilisierung auf Schlackendeponien verbracht, teilweise findet auch eine Entsorgung in Untertagedeponien statt. Abbildung 16 Trockensorptionsverfahren mit Wirbelschichtabsorber und Rezirkulation des Sorptionsmittels Dr.-Ing. Markus Franz | Rauchgasreinigung 28
Trockensorptionsverfahren 6.1 Verfahren mit Kalkhydrat Zur Neutralisation der säurebildenden Schadstoffe werden in der Regel Kalkhydrate (Ca(OH)2) eingesetzt. An den Oberflächen der Kalkhydratpartikeln reagieren die gasförmigen Schadstoffe gemäss den folgenden Reaktionsgleichungen: Die Reaktivität der betreffenden Schadgaskomponenten gegenüber Kalkhydrat lässt sich wie folgt einteilen: SO3 > HF >> HCl >> SO2 > CO2 SO3 und HF haben eine so hohe Affinität zu Ca(OH)2, dass eine nahezu augenblickliche Abscheidung zu den entsprechenden Reaktionsprodukten abläuft. Etwas schwächer ist die Reaktivität von HCl. Die Reaktion des SO2 mit Kalkhydrat verläuft am langsamsten. Am Ende der Selektivitätsreihe steht die Absorption von CO2, die zur Bildung von Calciumcarbonat führt. Diese Reaktion ist unerwünscht, da das gebildete CaCO3 nur im geringen Umfang mit den sauren Schadgasen reagieren kann und im trockenen Zustand relativ inert ist. Für die Gas-Feststoffreaktion muss eine grosse Oberfläche zur Verfügung stehen, damit eine hohe Beladung der Partikeloberfläche mit Schadstoffen erzielt werden kann. Während herkömmliches Weisskalkhydrat üblicherweise eine spezifische Oberfläche zwischen 18 und 23 m 2 /g besitzt, weisen hochreaktive Kalkhydrate eine spezifische BET-Oberfläche von mehr als 40 m 2 /g auf. Bei geringen HCl-Konzentrationen insbesondere in den Rauchgasen der Holzverbrennung lassen sich günstige Stöchiometrien auch durch die Verwendung oberflächenreicher Kalkhydrate erreichen. Neben der spezifischen Oberfläche der Kalkhydratpartikeln wird die Abscheideleistung des Trockensorptionsverfahrens auch stark von der relativen Rauchgasfeuchte beeinflusst. Die gasförmigen Schadstoffe sind alle mehr oder weniger in Wasser löslich und damit absorbierbar. Der stets vorhandene Wasserdampf im Rauchgas bildet eine Hydrathülle um die Kalkhydratpartikeln, welche den Stoffübergang von der Gasphase zur Partikeloberfläche begünstigt. Die Absorption der Gase HCl, HF und SO2 verläuft dadurch sehr viel schneller als der Vorgang der Adsorption auf der Oberfläche von Trockenkristalliten. Durch eine Erhöhung der relativen Rauchgasfeuchte kann die Reaktionskinetik ausserordentlich gesteigert werden. Das Kalkhydrat sollte daher in einen Bereich des Rauchgasweges eingeblasen werden, wo die Rauchgasfeuchte hoch ist. Durch eine geeignete Prozessführung kann der Rauchgasstrom auch abgekühlt werden, so dass der Taupunkt Dr.-Ing. Markus Franz | Rauchgasreinigung 29
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