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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR PURIFYING OR CONDITIONING EXHAUST GASES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/016120
Kind Code:
A1
Abstract:
Described is a process for purifying or conditioning exhaust gases, such as flue gases, from which the dust has been separated if necessary, the process calling for the gases to be passed over an adsorber (10, 17, 41, 43) and for the exhaust-gas components retained in the adsorber (10, 17, 41, 43) to be subjected to a chemical reaction on the adsorber (10, 17, 41, 43). The reaction is carried out with gases having a temperature, humidity and/or chemical composition different from that of the exhaust gas being purified or conditioned, and the reacted adsorbed exhaust-gas components are desorbed during or after the chemical reaction, the adsorber (10, 17, 41, 43) being simultaneously regenerated.

Inventors:
KOELLER OTTO (AT)
ZUDER GERALD (AT)
HANKE REINHART (AT)
LUGSCHEIDER WALTER (AT)
Application Number:
PCT/AT1991/000058
Publication Date:
October 31, 1991
Filing Date:
April 19, 1991
Export Citation:
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Assignee:
VOEST ALPINE STAHL LINZ (AT)
VOEST ALPINE STAHL DONAWITZ (AT)
International Classes:
B01D53/04; B01D53/85; B01D53/86; (IPC1-7): B01D53/04
Foreign References:
DE3616501A11987-11-19
GB1319471A1973-06-06
Attorney, Agent or Firm:
Kretschmer, Adolf (Wien, AT)
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Claims:
Patentanεprüche:
1. Verfahren zum Reinigen bzw. Konditionieren von gegebenen¬ falls entstaubten Abgasen, wie z.B. Rauchgasen, bei welchem die Gase über einen Adsorber geleitet werden, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im Adsorber zurückgehaltene Gasinhaltsstoffe am Adsorber einer Umsetzung unterworfen werden, daß die Um¬ setzung mit Gasen mit gegenüber dem zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Gas geänderter Temperatur, Feuchtigkeit und/oder chemischer Zusammensetzung vorgenommen wird und daß die umgesetzten adsorbierten Gasinhaltsstoffe während oder nach der Umsetzung unter gleichzeitiger Regeneration des Adsorbers desorbiert werden.
2. Verfahren nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umεetzung mit einem erhitzten 0„freien Inertgas, Dampf oder Rauchgas bei Temperaturen über 250°C, insbesondere 300400°C, vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Adsorber Aktivkohle, Aktivkoks oder eine organische Matrix eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß den sorbierenden Materialien andere katalytisch wirkende Substanzen, wie z.B. Metallgranulate, späne oder pulver beigemengt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß katalytisch wirkende Substanzen in flüssiger Phase eingesetzt werden und die sorbierenden Materialien mit den katalytisch wirkenden impräg¬ niert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Umsetzung der adsorbierten Inhaltsstoffe mit mit 0„ angereicherten Gasen vorgenommen wird..
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zu reinigende bzw. zu konditionierende Gasstrom geteilt wird und ein Teil des Gasstromes mit mit 0„ angereichertem Gas insbesondere Frischluft vermischt wird und der andere Teil befeuchtet wird, worauf die erhaltenen Teilgasströme nacheinander, insbesondere zyklisch abwechselnd über den Adsorber geleitet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilgasströme der Rauchgase durch Befeuchtung bzw. Beimengung von Frischluft gekühlt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohgasmenge zu mehr als 50 Vol.%, insbeεondere 7090 Vol.% mit Frischluft vermischt und die verbleibende Rohgasmenge befeuchtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß die geteilte mit Frischluft versetzte bzw. be¬ feuchtete Rohgasmenge über gesonderte Adsorber geführt wird, und daß die geteilten Gasströme abwechselnd den beiden Adsorbern gesondert zugeführt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung des bzw. der Adsorber mit zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Rauchgasen bei Temperaturen unter 250°C, insbesondere 120 bis 200°C, vorgenommen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 2 oder 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß während der Umsetzung mit dem erhitzten Inertgas freigesetzte Halogene mit Dampf umgesetzt werden und aus dem Adsorbens ausgewaschen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 2, 11 oder 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Desorption der umgesetzten adsorbierten Gaεinhaltsstoffe bei einer geringeren Temperatur vorgenommen wird als die chemische Umsetzung.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorption der adsorbierten Inhaltsstoffe mit gereinigten, insbesondere entstaubten Rauchgasen, vorgenommen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Rauchgas aus einer Rauchgasentschwefelungs¬ und/oder Rauchgasentstickungsanlage zur Desorption verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorption bei Temperaturen zwischen 110°C und 180°C, insbeεondere etwa 150°C, vorge¬ nommen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei parallel angeordnete Adsorber abwechselnd für die Adsorption und die Desorption verwendet werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem oder den Adsorber(n) abge¬ zogene Gas, gegebenenfalls nach Vermischen mit den Gasen aus weiteren Adsorbern, durch ein Biofilter geleitet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des mit Frischluft versetzten Teilstromeε auf unter 50°C abgesenkt wird und daß der Feuchtigkeitsgehalt des befeuchteten Teilstromeε auf 0,2 biε 0,3 Mol HO/Mol Gas, insbesondere 0,25 Mol H20/Mol Gas eingestellt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur und die Feuchtigkeit der Teilströme so eingestellt wird, daß die neuerliche Mischung der den bzw. die Adsorber verlassenden Gase eine Feuchtigkeit aufweist, welche bei Betriebstemperatur des Biofilters im Bereich der Wasεerdampfεättigung liegt.
Description:
Verfahren zum Reinigen bzw. Konditionieren von Abgasen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen bzw. Konditionieren von gegebenenfalls entstaubten Abgasen, insbesondere aus Verbrennungsvorgängen, metallurgi¬ schen Prozessen oder sonstigen industriellen Prozessen, bei welchem die Gase über einen Adsorber geleitet werden.

Zum Reinigen bzw. Konditionieren von Abgasen, wie z.B. Rauchgasen, ist es bereits bekannt, Feststoffpartikel aus den Gasen zu entfernen. Neben Filtern, wie elektrostatischen Ab¬ scheidern, Tuch- und Schlauchfiltern, werden hiezu bekannte Einrichtungen, wie Staubabscheider bzw. Zyklone, eingesetzt. Weiters ist es bekannt, zur Reinigung von Abgasen, insbe- sondere von entstaubten Abgasen, einen Wäscher zu verwenden, durch welchen der Abgasstrom geleitet wird. Wasserlösliche Anteile im Abgasstrom können auf diese Weise aus dem zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Gas entfernt werden.

Neben weitgehenden mechanischen Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen aus Abgasen ist es auch bekannt, Gase chemisch umzusetzen, um unerwünschte Substanzen durch chemische Reaktion abzubinden. So ist es beispielsweise bekannt, Schwefeldioxid mit Calziumoxid bzw. Calziumcarbonat oder auch durch Durchleiten von schwefeldioxidhältigen Gasen durch Kalkmilch zu entfernen, wobei das Schwefeldioxid mit dem Calzium zu Calziumsulfat reagiert, welches auf Grund seiner schlechten Wasserlöslichkeit leicht abgetrennt werden kann. Derartige chemische Umsetzungen erfordern den regelmäßigen Austausch der jeweiligen Reaktanten und es entstehen große Mengen an nicht vollständig umgesetzten Chemikalien, welche mit Raii hσafiinhaltsstoffen kontaminiert sind.

Zur Adsorption von gasförmigen Schadstoffen ist es bekannt- geworden, Aktivkohlefilter einzusetzen, die für die Elimi¬ nierung z.B. vieler chlororganischer Verbindungen - wie

PCDD/F - als Endreinigungsstufe das einzige Mittel zur sicheren Einhaltung von Grenzwerten darstellen. Gasförmige Inhaltsstoffe und mikropartikulär vorliegende feste und flüssige Phasen werden bei derartigen Filtern an der Aktiv¬ kohle sorbiert. Sobald derartige Filter bzw. Sorptions¬ materialien vollständig beladen sind, muß das Material getauscht werden. Je nach sorbiertem Schadstoff kann sich in der Folge die Entsorgung der mitunter stark kontaminierten Filtermaterialien sehr aufwendig gestalten.

Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren zum Reinigen bzw. zum Konditionieren von Gasinhaltsstoffen zur Verfügung zu stellen, bei welchem die mit Gasinhalts- εtoffen beladenen Adsorber in einfacher Weise regeneriert werden können und gleichzeitig Schadstoffe in einer Weise konditioniert werden können, welche ihre Entfernung nach einer Sorption vom Adsorber erleichtert bzw. überhaupt erst ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird das erfindungs¬ gemäße Verfahren im wesentlichen so geführt, daß im Adsorber zurückgehaltene Gasinhaltsstoffe am Adsorber einer Umsetzung unterworfen werden, daß die Umsetzung mit Gasen mit gegenüber dem zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Gas geänderter Temperatur, Feuchtigkeit und/oder chemischer Zusammensetzung vorgenommen wird und daß die umgesetzten sorbierten Gas- inhaltsstoffe während oder nach der Umsetzung unter gleich¬ zeitiger Regeneration des Adsorbers desorbiert werden. Dadurch, daß die im Adsorber zurückgehaltenen Gasinhalts¬ stoffe am Adsorber einer Reaktion unterworfen werden, wird sichergestellt, daß die im zu reinigenden Abgasstrom ent- haltenen Schadstoffe chemisch und/oder thermisch derart verändert werden, daß sie zum Einsatz in biologischen Abgas¬ filtern geeignet εir oder aber leicht entsorgt werden können. Dadurch, daß die Umsetzung mit Gasen mit gegenüber dem zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Gas geänderter Temperatur, Feuchtigkeit und/oder chemischer Zusammensetzung vorgenommen wird, kann an der Oberfläche des Adsorptions-

materials eine rasche und vollständige Umsetzung durchgeführt werden. Die Desorption der umgesetzten sorbierten Gasinhalts¬ stoffe kann gleichzeitig mit der oder nach der Umsetzung erfolgen, wobei in bevorzugter Weise die Desorption mit einem Gasstrom vorgenommen wird, mit welchem gleichzeitig mit der Desorption und damit mit der Regeneration des Adsorbers die chemische Umsetzung in der gewünschten Weise erfolgen kann.

Im speziellen Fall toxischer Substanzen, wie beispielsweise polychlorierten Dibenzodioxinen und -furanen ist es bereits bekannt, daß derartige Substanzen zersetzt werden können. Gleichzeitig besteht aber im Falle von PCDD/F ein wesent¬ liches Problem darin, daß selbst nach erfolgter thermischer oder chemischer Zersetzung eine neuerliche Rekombination beim Abkühlen nicht ausgeschlossen werden kann. Gerade bei der¬ artigen Schadstoffen ist es von wesentlicher Bedeutung, die ursprünglichen Gasinhaltsstoffe unschädlich zu machen oder zumindest in eine Form überzuführen, welche die selektive Abtrennung wenigstens einer Komponente ermöglicht, um auf diese Weise der Rekombination derartiger Schadstoffe ent¬ gegenzuwirken. Die in derartigen Fällen beispielsweise an dem Adsorber sorbierten Substanzen sollen in der Folge nach ihrer Desorption entweder bereits als nicht toxische Substanzen vorliegen oder leichter in nicht toxische Substanzen umsetz- bar sein. Eine besonders wirksame Umsetzung gelingt in derartigen Fällen dann, wenn, wie es einer bevorzugten Durch¬ führungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, die Umsetzung mit einem erhitzten 0 2 ~freien Inertgas, Dampf oder Rauchgas bei Temperaturen über 250°C, insbesondere 300-400°C, vorgenommen wird. Durch eine Umsetzung mit Sauer¬ stofffreiem Inertgas, Dampf oder Rauchgas bei derartigen Temperaturen, gelingt es insbesondere im Fall von chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie PCDD/F, eine Zerstörung, insbe¬ sondere eine Dechlorierung vorzunehmen, wobei die erhaltenen Reaktionsprodukte teilweise am Adsorbermaterial zurück¬ gehalten werden können, so daß eine neuerliche Rekombination

nach dem Austritt aus dem Adsorber verhindert wird. Bei derartigen Umsetzungen entstehende chlorhaltige Substanzen lassen sich in der Folge leichter chemisch zu unbedenklichen Substanzen umsetzen bzw. eliminieren und am Adsorber gegebe- nenfalls zurückgehaltene Umsetzungsprodukte können nur bei gleichzeitiger Regeneration des Adsorbers desorbiert werden. Für die Beladung des Adsorbers kann hiebei auch so vorge¬ gangen werden, daß die zu eliminierenden Schadstoffe, wie beispielsweise polychlorierte Kohlenwasserstoffe am Adsorber zurückgehalten werden, worauf in der Folge durch Wechsel der durch den Adsorber iiindurchgeleiteten Atmosphäre auf er¬ hitztes Sauerstofffreies Inertgas, Dampf oder Rauchgas eine Umsetzung am Adsorber vorgenommen wird. Durch die Umsetzung mit Sauerstofffreien heißen Inertgasen, können polychlorierte Kohlenwasserstoffe bei entsprechend hoher Temperatur quanti¬ tativ umgesetzt werden, ohne daß die Gefahr einer Zündung oder oxidativen Zerstörung des Adsorbermaterials, wie sie insbesondere bei Verwendung von Aktivkohle oder Aktivkoks besteht, auftritt.

In vorteilhafter Weise wird das Verfahren so geführt, daß im Adsorber Aktivkohle, Aktivkoks, Herdkoks, Formkohle oder eine organische Matrix, insbesondere Biofiltermaterial, eingesetzt wird. Durch Einsatz derartiger sorbierender Materialien wird sichergestellt, daß eine Reihe von nicht ohne weiteres abbaubaren Gasinhaltsstoffe am Adsorber zurückgehalten werden können und daß diese Gasinhaltsstoffe in adsorbierter Form einer chemischen Umsetzung, welche ihren Abbau ermöglicht oder erleichtert, unterworfen werden können.

Um eine vollständige Umsetzung der Gasinhaltsstoffe an dem Adsorbermaterial sicherzustellen werden in vorteilhafter Weise den sorbierenden Materialien katalytisch wirkenden Sub¬ stanzen, wie z.B. Metallgranulate, -späne oder -pulver beigemengt. Durch Einsatz von katalytisch wirkenden Sub¬ stanzen wird sichergestellt, daß auch GasinhaltsStoffe,

welche bei der gewählten Temperatur ohne Katalysator nicht an dem Adsorptionsmittel reagieren würden, umgesetzt werden können. In vorteilhafter Weise wird hiebei so vorgegangen, daß katalytisch wirkende Substanzen in flüssiger Phase eingesetzt werden und die εorbierenden Materialien mit den katalytisch wirkenden Substanzen imprägniert werden. Durch die Imprägnierung der sorbierenden Materialien mit den katalytisch wirkenden Substanzen wird sichergestellt, daß die katalytisch wirkenden Substanzen über die gesamte Oberfläche und eine Mindesttiefe des Adsorbermaterials gleichmäßig verteilt werden und daß auf diese Weise gleichmäßige Reak¬ tionsbedingungen auf dem gesamten Oberflächenbereich des Adsorbers auch bei mechanischer Abrasion bzw. Erosion für den zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Gasstrom sicher- gestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann für chemische Zer¬ setzungen mit Vorzug so geführt werden, daß die chemische Um¬ setzung der adsorbierten Inhaltsstoffe mit mit 0» ange- reicherten Gasen vorgenommen wird. Die chemische Umsetzung der adsorbierten Inhaltsstoffe mit mit 0„ angereicherten Gasen führt hiebei zu einer Oxidation der Gasinhaltsstoffe, und es werden bei dieser Oxidation beispielsweise in Form von Stickstoffmonoxid vorliegende Schadstoffe zu Stickstoffdioxid oxidiert, welches in der Folge in besonders vorteilhafter Weise in biologischen Filtern abgebaut werden kann.

Mit Vorzug wird das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, daß der zu reinigende bzw. zu kohditionierende Gasström geteilt wird und ein Teil des Gasstromes mit mit 0 2 ange¬ reichertem Gas insbesondere Frischluft vermischt wird und der andere Teil befeuchtet r , worauf die erhaltenen Teilgas— ströme nacheinander, insbesondere zyklisch abwechselnd über den Adsorber geleitet werden. Dadurch, daß die mit Sauerstoff vermischten bzw. befeuchteten Teilgasströme nacheinander über den Adsorber geleitet werden, wird die erfindungsgemäß

vorgesehene chemische Umsetzung der Gasinhaltsstoffe mit gleichzeitiger oder nachfolgender Desorption der umgesetzten Gasinhaltsstoffe erzielt. Gleichzeitig wird durch die zykli¬ sche Verfahrensführung nicht nur eine vollständige Umsetzung der jeweiligen Gasinhaltsstoffe an dem Adsorber sicher¬ gestellt, sondern durch Durchleiten des jeweils nächst¬ folgenden TeilgasStromes gleichzeitig mit der Desorption der chemisch umgesetzten Gasinhaltsstoffe eine Regeneration des Adsorbers sichergestellt. Durch die zyklische Verfahrens- führung kann darüberhinaus eine besonders lange Standzeit der Adsorber erreicht werden. In vorteilhafter Weise werden hiebei mehr als 50 Vol.-%, insbesondere 70-90 Vol.-%, der Rohgasmenge mit Frischluft vermischt und die verbleibende Rohgasmenge befeuchtet. Durch die Vermischung von mehr als 50 Vol.-% der Rohgasmenge mit Frischluft wird sichergestellt, daß an dem Adsorptionsmaterial eine vollständige Oxidation vieler Gasinhaltsstoffe erfolgen kann. Der im Verhältnis zu dem mit Frischluft vermischten Teilgasstrom bedeutend gerin¬ gere, befeuchtete Teilgasstrom reicht in der Folge aus, um sowohl eine Desorption der adsorbierten, chemisch umgesetzten Gasinhaltsstoffe von dem Adsorber zu bewirken, als auch den Adsorber zu regenerieren und das desorbierte Gas so weit anzufeuchten, daß es in der Folge unmittelbar zur Durch¬ strömung eines biologischen Filters Verwendung finden kann.

Um gereinigte bzw. konditionierte Gasströme nach dem Adsorber unmittelbar für ein biologisches Filter verwendbar zu machen, wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil so geführt, daß die Teilgasströme des Rauchgases durch Befeuchtung bzw. Beimengung von Frischluft auf Temperaturen unterhalb des Taupunktes gekühlt werden, bevor sie über den Adsorber geleitet werden. Gleichzeitig wird durch die Herabsetzung der Temperatur unter den Taupunkt sichergestellt, daß thermisch instabile, auf dem Adsorber gebildete Gase, wie z.B. N0 2 , nicht wiederum zerfallen.

In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß die geteilte mit Frischluft versetzte bzw. befeuchtete Rohgasmenge über gesonderte Adsorber geführt wird, und daß die geteilten Gasströme abwechselnd den beiden Adsorbern gesondert zugeführt werden. Dadurch, daß die geteilten Gasströme abwechselnd den beiden Adsorbern ge¬ sondert zugeführt werden, können insbesondere bedeutend größere Gasmengen gleichzeitig gereinigt bzw. konditioniert werden, wobei ein kontinuierlicher Betrieb bei im wesent- liehen gleichbleibender Zusammensetzung der gereinigten bzw. konditionierten Gasströme erzielt wird.

Als besonders günstig hat es sich im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwiesen, daß die Temperatur des mit Frischluft versetzten Teilstromes auf unter 50°C abge¬ senkt wird und daß der Feuchtigkeitsgehalt des befeuchteten Teilstromes auf 0,2 bis 0,3 Mol H„0/Mol Gas, insbesondere 0,25 Mol H-O/Mol Gas eingestellt wird. Durch die Absenkung der Temperatur des mit Frischluft versetzten Teilstromes auf Temperaturen von unter 50°C wird sichergestellt, daß das aus dem oder den Adsorbern abgezogene Gas gegebenenfalls durch Vermischen mit dem Gas aus weiteren Adsorbern ohne weitere Maßnahmen unmittelbar durch einen Biofilter geleitet werden kann. Beim Durchleiten des gereinigten bzw. konditionierten Gases durch einen Biofilter kann beispielsweise im Adsorber gebildetes NO,, das Wachstum von bestimmten Pflanzensorten besonders begünstigen. Durch Absenkung des Feuchtigkeits¬ gehaltes des befeuchteten Teilstromes auf 0,2-0,3 Mol Wasser/Mol Gas wird sichergestellt, daß der Adsorber durch den Wassergehalt nicht verpackt und inaktiv wird. Durch Einstellung des Wassergehaltes auf 0,2-0,3 Mol Wasser/Mol Gas wird siche cest 11 f daß auch n i em nachgeschalteten Biofilter die Sättigungsgrenze nicht überschritten wird.

in vorteilhafter Weise wird die Temperatur und die Feuchtig¬ keit der Teilströme so eingestellt, daß die neuerliche

Mischung der den bzw. die Adsorber verlassenden Gase eine Feuchtigkeit aufweist, welche bei Betriebstemperatur des Biofilters im Bereich der WasserdampfSättigung liegt. Durch Einstellung der Temperatur und der Feuchtigkeit der Teil- gasströme auf Temperaturen bzw. Feuchtigkeitsgehalte, welche für den nachfolgenden Betrieb eines Biofilters geeignet sind, wird sichergestellt, daß die den Adsorber verlassenden, gereinigten bzw. konditionierten Gase in einem Biofilter optimal genutzt werden können.

Insbesondere für den Fall der thermischen oder chemischen Zersetzung von toxischen Substanzen, wie beispielsweise PCDD/F kann die Regeneration des Adsorbers unter gleich¬ zeitiger Beschickung bzw. Beladung des Adsorbers mit dem zu reinigenden Abgas mit Vorteil so geführt werden, daß die Be¬ schickung des bzw. der Adsorber mit zu reinigenden bzw. zu konditionierenden Rauchgasen bei Temperaturen unter 250°C, insbesondere 120 bis 200°C, vorgenommen wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß eine weitgehende Adsorption erfolgt und weiters sichergestellt, daß selbst bei 0„-haltigen Abgasen eine oxidative Zerstörung des Adsorbermaterials verhindert wird.

Dadurch, daß die Beschickung bei wesentlich geringeren Temperaturen erfolgt, wird sichergestellt, daß eine Zer¬ setzung von toxischen Substanzen weitgehend vermieden wird, da ja derartige sich zersetzende toxische Substanzen die Gefahr mit sich bringen, daß unmittelbar nach dem Austreten aus dem Adsorber neuerlich eine Rekombination zu toxischen Substanzen erfolgt. Die Umsetzung erfolgt unter Bedingungen, welche eine derartige Rekombination erschweren und das neuerliche Beschicken des Adsorbers mit Gasen geringerer Temperatur erlaubt einen wirkungsvollen Temperaturwechsel¬ betrieb des Adsorbers, welcher die zyklische Adsorption und Desorption begünstigt.

Mit Vorteil wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens so vorgegangen, daß während der Umsetzung mit dem erhitzten Inertgas freigesetzte, z.B. Halogene mit Dampf umgesetzt werden und aus dem Adsorbens ausgewaschen werden, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, leicht abtrennbare Substanzen aus den ursprünglich toxischen Substanzen zu gewinnen.

In jedem Fall ist es für die effektive Adsorption und Desorp¬ tion der Gasinhaltsstoffe bzw. ihrer Umsetzungsprodukte am Adsorber von Vorteil, wenn so vorgegangen wird, daß die Desorption der umgesetzten adsorbierten Gasinhaltsstoffe bei einer geringeren Temperatur vorgenommen wird als die chemi¬ sche Umsetzung. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei der Desorption neuerliche chemische Reaktionen, welche zu einer Rekombination toxischer Substanzen führen können, unterdrückt werden. Um hiebei sicherzustellen, daß bei Verwendung von Rauchgasen ein ein entsprechend geringeres Temperaturniveau aufweisendes Gas eingesetzt wird, kann mit Vorteil so vorgegangen werden, daß die Desorption der adsor- bierten Inhaltsstoffe mit gereinigten, insbesondere ent¬ staubten Rauchgasen, vorgenommen wird, wobei der Umstand ausgenützt wird, daß die ursprünglich wesentlich heißeren Rauchgase in konventionellen Gasreinigungsanlagen, insbe¬ sondere Entstaubungsanlagen oder gegebenenfalls Entstickungs- und Entschwefelungsanlagen, bereits deutlich gekühlt werden. Mit Vorzug wird deshalb so vorgegangen, daß das gereinigte Rauchgas aus einer Rauchgasentschwefelungs- und/oder Rauch- gasentstickungsanlage zur Desorption verwendet wird.

Um eine sichere Desorption von Umsetzungsprodukten, welche am Adsorber zurückerhalten werden, zu gewährleisten, wird das erfindungsgemäße Verfahren in besonders einfacher Weise so durchgeführt, daß die Desorption bei Temperaturen zwischen 110°C und 180°C, insbesondere etwa 150°C, vorgenommen wird. Prinzipiell eignet sich als Adsorbermaterial für das erfin- dungsgemäße Verfahren mit besonderem Vorteil Kohle oder Koks.

Für eine zyklische Verfahrensweise mit abwechselnder Adsorp¬ tion und Desorption empfiehlt es sich so vorzugehen, daß we¬ nigstens zwei parallel angeordnete Adsorber abwechselnd für die Adsorption und die Desorption verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungs- beispiels näher erläutert.

In diesem Ausführungsbeispiel zeigt Fig.l eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verfahrensführung zur Umsetzung bzw. Konditionierung von vorgereinigtem Abgas; Fig.2 ein Diagramm welches die Konditionierung des einge¬ setzten Rohgases durch das Verfahren der vorliegenden Erfin¬ dung zeigt und Fig.3 eine andere Darstellung der erfindungs- gemäßen Verfahrensführung zur Umsetzung bzw. Konditionierung von vorgereinigten halogenhaltigen Abgasen.

In Fig.l ist mit 1 eine Rohgasleitung dargestellt, mit welcher vorgereinigtes Rohgas, insbesondere entstaubtes Rohgas, mit einer Temperatur von unter 200°C, vorzugsweise in etwa 150°C, zu einem Verteiler 2 geleitet wird, in welchem der Rohgasstrom in zwei Teilstrδme 3 und 4 geteilt wird. Der Teilgasstrom 3 wird in den Gasmischer 5 mit über die Lei¬ tung 6 zugeführter Frischluft vermischt. Durch das Vermischen des Teilgasstromes 3 mit der eine Temperatur von etwa 20°C aufweisenden Frischluft aus der Leitung 6 wird die Temperatur des Teilgasstromes auf Werte von unter 50°C abgesenkt, wie dies dem Diagramm nach Fig.2 entnommen werden kann. Das Rohgas-Luftgemisch wird in der Folge aus dem Gasmischer 5 über Leitung 7 und zwei weitere Verteilerstellen 8 und 9 dem Sorptionsfilter 10 zugeführt. Im Sorptionsfilter 10 werden die Gasinhaltssiro e d-es Rohgases an dem Ad? rptionsmaterial, beispielsweise Aktivkoks, sorbiert und gegebenenfalls gleich¬ zeitig mit Hilfe der sauerstoffhaltigen Trägergasatmosphäre und von in dem Sorptionsmaterial enthaltenen Katalysatoren oxidiert.

Der aus dem Verteiler 2 austretende zweite Teilgasstrom des Rohgases 4 wird, in eine Gasbefeuchtung 11 eingebracht, in welcher der Teilgasstrom 4 mit Hilfe von durch die Leitung 12 zugeführtem Wasser befeuchtet wird. Die Gasbefeuchtungs- stufe 11 ist hiebei beispielsweise als Gaswäscher ausge¬ bildet.

Der aus dem Gaswäscher austretende, befeuchtete Teilgasstrom 13 wird in der Folge einem Verteiler 14 zugeführt und über Leitung 15 und einen weiteren Verteiler 16 in einen zweiten Absorber 17 eingebracht. In dem Adsorber 17 wird der befeuch¬ tete Teilgasstrom adsorbiert. Nachdem in dem Adsorber 10 der mit Frischluft vermischte Teilgasstrom 3 des Rohgases adsor¬ biert wurde und in dem Adsorber 17 der mit Wasser befeuchtete Teilgasstrom des Rohgases adsorbiert wurde, werden die Verteiler 14 und 9 bzw. 8 und 16 des Systems umgeschaltet und in der Folge der mit Wasser befeuchtete Teilgasstrom 4 über Leitung 18, Verteiler 9 und Leitung 7 in den Adsorber 10 geleitet und der mit Frischluft verdünnte Teilgasstrom 3 über Leitung 19, Verteiler 16 und Leitung 15 in den Adsorber 17 geleitet. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß sowohl in dem Adsorber 10 als auch in dem Adsorber 17 eine vollständige Umsetzung bzw. Konditionierung der Gasinhalts¬ stoffe stattfindet und daß die umgesetzten bzw. konditio- nierten GasinhaltsStoffe aus dem Adsorber ausgetragen werden, wobei gleichzeitig das Adsorbermaterial wiederum regeneriert wird. Die chemische Umsetzung der Gasinhaltsstoffe kann hiebei gleichzeitig mit der Adsorption der Gasinhaltsstoffe oder während der Desorption der Gasinhaltsstoffe von dem Adsorbermaterial stattfinden. In jedem Fall wird gleichzeitig mit der Desorption der chemisch umgesetzten Gasinhaltsstoffe das Adsorbermaterial regeneriert.

Aus den Adsorbern 10 und 17 werden in der Folge jeweils chemisch umgesetzte Teilgasströme ausgetragen, welche über

Leitungen 20 und 21 wiederum einem Gasmischer 22 zugeführt

werden. In den Gasmischer 22 werden die aus den Adsorbern 10 und 17 ausgetragenen, chemisch umgesetzten Teilgasströme wiederum vermischt, wobei zusätzlich zur Vermischung der Teilgasströme zur weiteren Abkühlung des Gasgemisches eine Zufuhr von Luft über Leitung 23 erfolgen kann. In dem Gas¬ mischer 22 wird hiebei eine Mischung von chemisch umgesetzten bzw. konditionierten Gasinhaltsstoffen des Rohgases mit Feuchtigkeit bzw. Frischluft erreicht, welche unmittelbar über Leitung 24 einem Biofilter 25 zugeführt werden kann. Die aus dem Gasmischer 22 ausgetragene Mischung von chemisch umgesetzten bzw. konditionierten Abgasen besitzt hiebei die für den Einsatz in einen Biofilter 25 optimale Temperatur bzw. den geeigneten Feuchtigkeitsgehalt.

in dem Diagramm der Fig.2 ist auf der Abszisse das Verhältnis Mol Wasser/Mol trockenes Gas angegeben und auf der Ordinate die Temperatur.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Oxidation von in Rauchgasen enthaltenem Stickstoffmonoxid wird ein Rohgasström nach der Vorreinigung mit einer Tempe¬ ratur von 130°C in zwei Teilgasströme geteilt, wobei der eine Teilgasstrom 26 durch Mischung mit Frischluft abgekühlt wird und der zweite Teilgasstrom 27 durch Befeuchtung bzw. durch Waschen gekühlt wird. Die Teilgasströme werden hiebei so aufgeteilt, daß 80% der Rohgasmenge mit Frischluft vermischt werden und 20% der Rohgasmenge dem Wäscher 11 der Fig.l zugeführt werden. Der Teilgasstrom 26 wird hiebei durch Zufuhr von Frischluft, welche entsprechend Punkt 28 des Diagramms eine Temperatur von 20°C aufweist und 0,01 Mol H-O/Mol trockenes Gas enthält, auf eine Temperatur von etwa 42°C abgekühlt und wei-st bei dieser Temperatur ein Verhältnis von 0,05 Mol Wasser/Mol trockenes Gas auf, eine derartige Gasmischung entspricht dem Punkt 29 des Diagramms.

Der Teilgasstrom 27 wird durch das Waschen mit Wasser auf eine Temperatur von 80°C abgekühlt und die den Wäschern ver¬ lassende Gasmischung weist ein Verhältnis von Mol H-O/Mol trockenes Gas von 0,25 auf, eine derartige Gasmischung entspricht dem Punkt 30 des Diagramms. Nach Durchlauf dieser Gasmischungen durch die Adsorber werden sie in dem Mischer 22 der Fig.l wiederum vermischt und die in dem Mischer ent¬ haltene Mischung der entsprechend konditionierten Teil¬ gasströme weist eine Temperatur von 55°C und ein Verhältnis Mol H„0/Mol trockenes Gas von 0,11 auf, eine derartige Gasmischung entspricht dem Punkt 31 des Diagramms. Um diese Mischung für einen Einsatz in einem biologischen Filter 25 der Fig.l geeignet zu machen, muß nunmehr die Temperatur bzw. der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung einem Wert der Wasser- dampfSättigungskurve eines Biofilterε, welche mit 32 be¬ zeichnet ist, entsprechen. Es wird daher die entsprechend konditionierte bzw. chemisch umgesetzte Gasmischung des Mischers 22 durch weiteren Zusatz von Luft verdünnt. Bei diesem Luftzusatz tritt eine weitere Abkühlung der Gas- mischung auf, eine Temperatur von 35°C ein, wobei diese Gasmischung ein Verhältnis von Mol H 2 0/Mol trockenes Gas von 0,06 aufweist. Eine derartige Gasmischung entspricht dem Punkt 33 der WasserdampfSättigungskurve eines Biofilters und ist unmittelbar für den Einsatz in einem biologischen Filter geeignet.

In Fig.3 ist mit 34 eine Rauchgasleitung bezeichnet, durch welche Rauchgas aus beispielsweise einer Kesselanlage, MüllVerbrennung, metallurgischen oder chemischen Prozessen, od.dgl. in eine konventionelle Rauchgasreinigung 35 einge¬ bracht wird. In dieser Rauchgasreinigung findet eine Ent¬ staubung beispielsweise mit Flektr<"- und Sr-hlauchfiltem, eine Rauchgasentschwefelung oder eine Rauchgasentstickung statt. Gleichzeitig wird das Rauchgas in der Rauchgas- reinigungsanlage auf Temperaturen von etwa 150°C abgekühlt und verläßt die Rauchgasreinigungsanlage über Leitung 36. In

Leitung 36 ist ein Verteiler 37 eingebaut, welcher den Gasstrom in zwei Teilströme 38 und 39 teilt. Die Gasströme 38 und 39 werden in der Folge alternierend über die beiden Aktivkohlefilter geleitet. Der aus dem Verteiler 37 aus- tretende Gasstrom 38 wird hiebei über ein geöffnetes Ventil 40 in den Aktivkohlefilter 41 eingebracht, wo die im Gasström enthaltenen Schadstoffe an der Aktivkohle adsorbiert wird. Gleichzeitig ist das Ventil 42 für den Durchtritt des Gas- stromes 39 geschlossen, so daß der Aktivkohlefilter 43 nicht gleichzeitig mit dem Aktivkohlefilter 41 mit vorgereinigten Rauchgasen beladen werden kann.

In dem Adsorptionsfilter 41 werden die in den vorgereinigten Rauchgasen enthaltenden Schadstoffe, wie beispielsweise poly- chlorierte Dibenzodioxine sorbiert und der nach Sorption aus dem Kohlefilter austretende Gaεstrom 44 wird in einem Mischer 45 mit dem gegebenenfalls aus dem Adsorber 43 austretenden Gasstrom vereinigt und über Leitung 46 in die Atmosphäre ausgetrage .

Um den mit Rauchgas beladenen Adsorber 41 zu regenerieren und gleichzeitig die adsorbierten Gasinhaltεstoffe chemisch umzu¬ setzen wird in der Folge das Ventil 40 so geschalten, daß ein Durchlaß für vorgereinigtes Rauchgas durch dieseε Ventil nicht möglich ist und gleichzeitig wird Ventil 42 so ge¬ schalten, daß nunmehr der Adsorber 43 mit vorgereinigtem Rauchgas beladen werden kann. In den Adsorber 41 wird nun über Leitungen 47 den Verteiler 48 und die Leitung 49 ein erhitztes Sauerstofffreies Inertgas eingebracht, mit dessen Hilfe es gelingt beispielsweise im Fall von chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie polychlorierten Dibenzodioxinen, eine Abbaureaktion, Dechlorierung oder Zersetzung, vorzu¬ nehmen. Die hiebei erhaltenen Umsetzungsprodukte können dabei am Adsorbermaterial zurückgehalten werden, so daß eine neuerliche Rekombination nach dem Austritt aus dem Adsorber verhindert wird. Die bei einer derartigen dechlorierenden Um-

εetzung gebildeten Substanzen können in der Folge sehr leicht chemisch zu unbedenklichen Substanzen umgesetzt werden und die chemisch unbedenklichen Umsetzungsprodukte können in der Folge mit Hilfe der neuerlichen Beschickung des Adsorbers 41 mit Rauchgas aus dem Adsorber 41 ausgetragen werden, wobei der Adsorber 41 wiederum regeneriert wird.

Während über den Adsorber 41 das erhitzte Sauerstofffreie Inertgas geleitet wird, wird der Adsorber 43 mit dem vorge- reinigten Rauchgas beladen und die unbedenklichen am Adsorber 43 nicht adsorbierten Gasinhaltsstoffe werden aus dem Adεorber 43 über Leitung 50 dem Gasmischer 45 zugeführt und wiederum über Leitung 46 aus dem System ausgetragen. Nach Ende der chemischen Umsetzung der im Adsorber 41 adsorbierten Schadstoffe werden die Ventile 40 und 42 neuerlich umge- εchalten und es werden in der Folge die adsorbierten Schad¬ stoffe am Adsorber 43 mit Hilfe des auf etwa 350°C erhitzten Sauerstofffreien Inertgases über die Leitung 47 den Verteiler 48 und die Leitung 51 bei umgeschalteten Ventil 42 umgesetzt. Gleichzeitig wird der Adsorber 41 durch neuerliches Durch¬ leiten von Rauchgas regeneriert. Die Steuerung der Sorp- tions-, Behandlungs- und Desorptionsvorgänge erfolgt über ein programmiertes Rechnersystem, welches als Meßgrößenzusammen- setzung und thermischer Zustand verarbeitet.

Durch diese zyklische Verfahrensführung wird inεbeεondere eine lange Standzeit der Adsorber 41 und 43 erreicht, sowie gleichzeitig eine vollständige Beseitigung von insbesondere chlorierten Rauchgasinhaltsstoffen, welche mit Hilfe von gängigen Adsorptionsverfahren lediglich am Adsorber fest¬ gehalten werden konnten nicht jedoch unter nachfolgender Regeneration des Adsorbers in chemisch weitgehend unbedenk¬ liche Substanzen umgesetzt werden konnten.