Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststoffabtrennung aus Gaswä¬ schern.

Bei der Verbrennung von fossilen, festen Brennstoffen werden neben dem entstehen¬ den Rauchgas auch Stäube freigesetzt, die dann üblicherweise mittels Staubabschei¬ der bzw. Staubfilter abgeschieden werden.

Solche Staubabscheider bzw. Staubfilter lassen sich grundsätzlich nach ihren verwen¬ deten physikalischen Abscheideprinzipien unterscheiden. Bekannte Staubabscheider sind z.B. Massenkraftabscheider, Naßabscheider oder sogenannte filternde Abschei¬ der, die die Filterwirkung von z.B. mineralischen Fasern, Edelstahlfasern etc. nutzen.

Bei Verfahrensprozessen, in denen hohe Abgastemperaturen und große Abgasströme auftreten wie z.B. in Großfeuerungsanlagen, Zementöfen und Eisenerzsinteröfen wer¬ den bevorzugt Elektrofilter als Staubabscheider eingesetzt. Die Arbeitsweise solcher Elektrofilter erfolgt prinzipiell in der Weise, daß die freigesetzten Stäube bzw. Staub¬ partikel in einem elektrischen Feld aufgeladen werden, wobei die aufgeladenen Staub- teilchen zu einer Niederschlagselektrode getrieben werden, wo sie dann abgeschieden werden.

Für Kraftwerke, die fossile Brennstoffe zur Energieerzeugung verbrennen, ist die Rauchgasentschwefelung gesetzlich vorgeschrieben. Es sind eine Vielzahl von Verfah- ren zur Rauchgasentschwefelung bekannt. Exemplarisch sei hier auf das Kalkwasch¬ verfahren, ein nasses Entschwefelungsverfahren hingewiesen. Üblicherweise kommen bei der Rauchgasentschwefelung zweistufige Wäscheranlagen mit Vor- und Hauptwä¬ scher zum Einsatz.

Die erste Wäscherstufe, der sogenannte Vorwäscher, wird im stark sauren pH- Milieu betrieben und dient der Abscheidung der Elemente der 7. Hauptgruppe des Perioden¬ systems. Hierzu werden die heißen Rauchgase im Vorwäscher abgekühlt und die sau¬ ren Bestandteile wie z.B. HF und HCl abgetrennt, da Fluor und Chlor im Hauptwäscher eine starke Beeinträchtigung der Gipsqualität zur Folge haben.

Zwischen dem Vorwäscher und dem Hauptwäscher ist ein Tropfenabscheider geschal¬ tet, um Tropfenüberrisse in den Hauptwäscher zu vermeiden und somit den Eintrag von Fluorid und Chlorid zu verhindern. Je nach Zusammensetzung des Brennstoffes und nach Bauart des Elektrofilters kann ein spezifischer Anteil der bei der Verbrennung freigesetzten Stäube nicht vollständig im Elektrofilter abgeschieden werden, sondern diese Staubfraktion wird letztendlich im Vorwäscher der Rauchgasentschwefelungsan- lage ausgewaschen.

Als Gründe für den vermehrten Eintrag feinster Staubpartikel in den Vorwäscher kön- nen genannt werden:

• Änderung der üblichen Brennstoffzusammensetzung, z.B. wenn die Brennstoffzu¬ sammensetzung hierdurch einen zu geringen Schwefelgehalt aufweist

• Überlastung des Elektrofilters durch Steigerung der Kesselleistung bzw. den hier- durch hervorgerufenen höheren Rauchgasstrom

• Allgemeine Leistungsminderung des Elektrofilters, z. B. durch Alterung

Die ausgewaschene Staubfracht, die sich in Form von Schlamm im Vorwäscher auf¬ konzentriert, kann eine Vielzahl von Problemen nach sich ziehen.

So neigen die eingetragenen Staubpartikel dazu, auf den Lamellen des Tropfenab¬ scheiders, der sich üblicherweise zwischen Vor- und Hauptwäscher befindet, zu in¬ krustieren und den Rauchgasweg zu verengen. Die unmittelbare Folge hiervon ist ein Differenzdruckanstieg Δ P über dem Tropfenabscheider.

Solche gebildeten Inkrustierungen können angefangen von der Reduzierung der Kraft¬ werksblockleistung bis hin zum Abfahren des Kraftwerksblockes erhebliche technische und auch betriebswirtschaftliche Störungen verursachen:

So können solche Inkrustierungen, die sich aus der Schlammphase des Vorwäschers gebildet haben, zu einer Verstopfung des Tropfenabscheiders führen.

Solche verstopften Tropfenabscheider zwingen dann die Kraftwerksbetreiber zur Re¬ duzierung der Kraftwerksleistung, weil nicht mehr die gesamte Rauchgasmenge über die Rauchgasentschwefelungsanlage gefahren werden kann.

Der klassische Weg zur Lösung dieses Problems sind aufwendige Reinigungsarbeiten des Tropfenabscheiders mittels Hochdruckwasserstrahl. Jedoch kann in Fällen von zu starker Inkrustierung nur noch mit dem kostenintensiven Austausch des Tropfenab- scheiders reagiert werden.

Die Reinigung des Tropfenabscheiders ist aber nur eine Symptombehandlung dieses Problems und stellt keine Lösung desselbigen dar. Nicht nur, daß diese aufwendige und kostenintensive Reinigungsmaßnahme zyklisch durchzuführen ist, so führt auch dieser Einsatz von Hochdruckwasserstrahlen bei jeder Reinigung zur Aufrauhung des Tropfenabscheidermaterials. Diese größere Rauhigkeit des Tropfenabscheiders be¬ günstigt jedoch wiederum die erneute Inkrustierung der Partikel und erhöht somit die erforderliche Reinigungsfrequenz.

Es besteht somit ein großes Bedürfnis nach einem Verfahren zur Feststoffabscheidung aus Gaswäschern, das die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und das mit gerin¬ gem technischen und betriebswirtschaftlichen bzw. personellen Aufwand betrieben werden kann und das darüber hinaus in bestehende Entschwefelungsanlagen integ¬ rierbar sein soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein solches Verfahren zur Feststoff- abscheidung aus Gaswäschern bereitzustellen, das die trotz der üblicherweise ver¬ wendeten Feststoff- oder Staubabscheider eingetragenen Feinstpartikel so weitgehend aus dem Gaswäscher abscheidet, daß am Gaswäscher kein Differenzdruckanstieg Δ P zu beobachten ist.

Es wurde überraschend gefunden, daß diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Fest¬ stoffabtrennung, insbesondere für Rauchgasentschwefelungsanlagen, gelöst werden kann, das mindestens eine Absorptionsvorrichtung aufweist, die einer Feststoffab- Scheidungsvorrichtung nachgeordnet ist, wobei die an der Feststoffabscheidungsvor- richtung nicht abgeschiedene Feststoffracht mittels Zugabe mindestens eines Flo¬ ckungsmittels und/oder Flockungshilfsmittels und unter Verwendung einer Trennvor¬ richtung abgeschieden wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Feststoffabscheidung aus Gaswäschern weist mindestens eine Absorptionsvorrichtung, vorzugsweise eine Schwefeldioxidabsorpti¬ onsanlage, insbesondere für die Rauchgasreinigung auf, die beispielsweise einen Vor- und Hauptwäscher umfassen kann. Besonders bevorzugt ist die Absorptionsvorrich- tung ein üblicher Rauchgasentschwefelungsvorwäscher (nachfolgend als REA- Vorwäscher abgekürzt).

Diese Absorptionsvorrichtung ist einer Feststoffabscheidungsvorrichtung nachgeord¬ net, d.h. vor der Absorptionsvorrichtung findet eine Feststoffabscheidung bzw. Staub¬ abscheidung statt. Für das erfindungsgemäße Verfahren können die im Stand der Technik bekannten Feststoffabscheidungsvorrichtungen, die eine Feststoff/Gas- Trennung z.B. aus Rauchgasen oder anderen in technischen Prozessen anfallenden Abluftströmen eingesetzt werden, wie beispielsweise die bekannten Massenkraftab- scheider Zyklon oder Absetz- und Drehströmungskammer, Naßabscheider oder auch filternde Abscheider. Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren Elektrofilter zur Feststoffabtrennung eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in Fig. 1 in Form eines Schaltbildes beispielhaft erläutert, das einen konventionellen REA-Vorwäscher (1) bzw. einen diesbezüglichen Vorwäscherkreislauf zeigt.

Dieser Vorwäscherkreislauf mit dem Vorwäscher (1) weist eine Druckableitung (2), die zum Abwasserbehälter (3) der Rauchgasentschwefelungsanlage führt, sowie eine Um¬ wälzpumpvorrichtung (4) dieses Vorwäscherkreislaufs (Kühlerpumpen) auf. Erfindungs- gemäß ist in diese Ableitung eine Trennvorrichtung (5) eingebracht worden, die der Ein¬ dickung der abgeleiteten Suspension bzw. der Abtrennung der mitgeführten Feststoffe dient.

Die Einbindung der Trennvorrichtung (5) in den Vorwäscherkreislauf erfolgt beispiels- weise dergestalt, daß über ein Regelventil (6), das die Ausschleusung eines Teilstromes aus dem Vorwäscher (1) zur REA-Abwasserbehandlungsanlage steuert, ein Teilstrom (7) zur Trennvorrichtung (5) geführt wird. Die Dosierung des Flockungsmittels erfolgt hierbei vor Eintritt in die Trennvorrichtung mittels einer Dosierungsvorrichtung (8) vor der Trennvorrichtung (5), die erfindungsgemäß besonders bevorzugt ein Hydrozyklon ist.

Nach erfolgter Phasentrennung wird die Feinfraktion im Überlauf der Trennvorrichtung als Klarphase (9) abgetrennt bzw. in den REA-Vorwäscher (1) zurückgeführt, während der Unterlauf der Trennvorrichtung (5) die abgetrennte Grobfraktion (10) der sich übli¬ cherweise anschließenden Abwasseranlage (11) zuführt.

Solche Trennvorrichtungen wie z.B. Zyklone sind in der Lage, Feststoffpartikel oder Flüssigkeitströpfchen mit Hilfe der Flieh- und Schwerkraft abzutrennen. Zyklone für flüs¬ sige Systeme werden auch als Hydrozyklone bezeichnet, deren Verwendung zur Eindi¬ ckung von Trüben und zur Abtrennung von Feststoffen aus Schlamm wie z.B. im Be- reich der Gipssuspension oder bei der Sink-Schwimm-Aufbereitung seit vielen Jahren Stand der Technik ist.

Wesentliche Einflußgrößen für den Trennvorgang im Zyklon bzw. Hydrozyklon sind da¬ bei die Dichten von Trägerflüssigkeit und Feststoff. So wird beispielsweise eine von Feststoffen zu befreiende Suspension in das Einlaufgehäuse des Hydrozyklons geführt. Diese tangentielle Einführung bewirkt eine Rotation der Suspension im Inneren des Hyd¬ rozyklons. Unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft erfolgt dann die Phasentrennung, wobei die Feinfraktion im Zyklonüberlauf als Klarphase abgetrennt bzw. entsprechend Fig. 1 in den REA-Vorwäscher zurückgeführt wird, während der Zyklonunterlauf der Grobfraktion der sich üblicherweise anschließenden Abwasseranlage zuführt wird.

Der Einsatz von Trennvorrichtungen bzw. Hydrozyklonen allein in einem solchen Vorwä¬ scherkreislauf wäre jedoch nicht in der Lage, um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lö¬ sen.

Die Ursache hierfür ist, daß es sich bei den z.B. bei der Verbrennung von Brennstoffen freigesetzten Stäube, die mittels Staubabscheider bzw. Staubfilter wie die üblicherweise verwendeten Elektrofilter nicht abgeschieden werden können, um kleinste Flugstaubpar¬ tikel handelt, deren Durchmesser zu 90 % unter 5 μm liegen, so daß das im Vorwäscher suspendierte Material sehr feindispers ist, weil nahezu 100 % des Materials eine Korn¬ größe < 20 μm aufweist. Aufgrund der zu geringen Masse wäre daher im Vorwäscher¬ kreislauf eine FesWFlüssigtrennung mittels Hydrozyklon verfahrenstechnisch nicht mög¬ lich.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine FesWFlüssigtrennung unter Verwen¬ dung üblicher Trennvorrichtungen, vorzugsweise Hydrozyklonen möglich ist, weil eine Teilchenagglomeration bzw. Flockung erreicht wird, wenn die Zugabe mindestens ei¬ nes Flockungsmittels in der verwendeten Trennvorrichtung erfolgt. Durch diese TeM- chenagglomeration bzw. Flockung wird eine Vergrößerung der Teilchengröße / Flocke bzw. des Teilchendurchmessers / Flockendurchmessers bewirkt.

Bei der Auswahl der einzusetzenden Flockungsmittel ist zu berücksichtigen, daß die Koagulation oder Flockung der Feststoffpartikel sehr hohe Anforderungen an das ein- zusetzende Flockungsmittel stellt, da der pH-Wert der Wäscherflüssigkeit im Dauerbe¬ trieb um den pH-Wert 0 liegt und die gebildeten Flocken in den Trennvorrichtungen, insbesondere in Hydrozyklonen extremen mechanischen Beanspruchung unterworfen werden. Weiterhin muß sich die Flockenbildung spontan im Durchfluß der Abschei- dungsvorrichtung ausbilden, wenn keine Misch- oder Konditionierungsbehälter in der Anlagenschaltung vorgesehen sind, um die Investitionskosten für die Anlage und den verfahrentechnischen Aufwand zu minimieren.

Erfindungsgemäß können ohne Einschränkung alle Flockungsmittel bzw. auch Flo¬ ckungsmittelkombinationen eingesetzt werden, die eine Koagulation oder Agglomerati- on der Feststoffpartikel in einer Trennvorrichtung ermöglichen, so daß eine Fest-

/Flüssigtrennung durchgeführt werden kann. Vorzugsweise sind solche Flockungsmittel einzusetzen, die eine Vergrößerung der Teilchen bzw. der abzutrennenden Flocke auf mindestens >15 μm und besonders bevorzugt auf mindestens >20 μm in der einge¬ setzten Trennvorrichtung bewirken, so daß dort eine sichere FesWFlüssigtrennung gewährleistet wird und am Gaswäscher, insbesondere dem Vorwäscher kein Diffe¬ renzdruckanstieg Δ P zu beobachten ist.

Weiterhin werden unter dem Begriff "Flockungs- und/oder Flockungshilfsmittel" erfin¬ dungsgemäß alle Stoffe und / oder Mittel verstanden, die Teilchenpartikel so beeinflus- sen können, daß sie zu Flocken aggregieren und aus dem System entfernt werden können. Erfindungsgemäße Flockungsmittel sind somit alle Verbindungen bzw. Mittel, die zur FesWFlüssigtrennung z.B. beim Klären von Flüssigkeiten, bei der Eindickung und Entwässerung von Schlamm, beispielsweise bei der Reinigung von industriellen und kommunalen Abwässern, der Aufbereitung von Trinkwasser, der Gewinnung von Steinsalz, Steinkohle, Kaolin und Erzen durch Flotation etc. zum Einsatz kommen und

vielfach auch einfach mit den Begriffen Flockungshilfsmittel oder auch Sedimentations¬ beschleuniger benannt werden.

Vorzugsweise können im erfindungsgemäßen Verfahren Polymere aus nichtionoge- nen, anionischen sowie besonders bevorzugt kationischen Vinyl- und/oder Acrylatpo- lymeren, die als Flockungsmittel bei der Abwasserbehandlung, Erz- und Kohleaufberei¬ tung sowie der Papierherstellung verwendet werden, eingesetzt werden. Von besonde¬ rer Bedeutung sind hierbei wasserlösliche, kationische Polyelektrolyte, die in großen Mengen weltweit in Wasseraufbereitungsanlagen, insbesondere zur Verbesserung der Flockung und der Entwässerung der anfallenden Klärschlämme eingesetzt werden und in der Regel aus Polymeren von kationisierten Acrylsäurederivaten wie z.B. kationische Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern bzw. Copolymerisate dieser Ester mit Acryla- mid etc. bestehen. Bevorzugt werden kationische Flockungsmittel im erfindungsgemä¬ ßen Verfahren eingesetzt.

Als für das erfindungsgemäße Verfahren besonders bevorzugt zu verwendende Flo¬ ckungsmittel sind Flockungsmittel zu nennen, die nach dem in der DE 100 61 483 A1 beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Die dort beschriebenen Wasser-in-Wasser-Polymerdispersionen werden hiermit durch Bezugnahme in die Be- Schreibung der vorliegenden Erfindung mitaufgenommen. Für das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft sind hierbei die gemäß DE 100 61 483 A1 erhältlichen Wasser-in-Wasser-Polymerdispersionen, die von der Stockhausen GmbH & Co. KG, Krefeld unter dem Handelsnamen PRAESTOL® E 150 hergestellt bzw. vertrieben wer¬ den.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Praestol E 150 ^® Flockungsmittel der Firma Stockhau¬ sen ohne aufwendige Löse- und Dosiertechnik in das Verfahren integriert werden kön¬ nen, so daß hierdurch Investitionen für Löse- und Dosiertechnik auf ein Minimum redu¬ ziert und die Betriebssicherheit der betriebenen Anlage stark erhöht werden kann.

Weitere für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendende Flockungsmittel, die hiermit auch durch Bezugnahme in die Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit¬ aufgenommen werden, sind in den Patentschriften DE 42 16 167 A1 , DE 43 16 200 A1 , DE 43 35 567 A1 und DE 44 01 951 A1 beschrieben.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise kann darüberhinaus vorteilhaft in Form eines kontinuierlichen Abscheideverfahrens geführt werden, um während des Betriebes der Vorwäscheranlage die eingetragene Feststoffracht zu entfernen.

Dies wird im Wege einer Teilstromfiltration erreicht, die den Feststoffgehalt im Vorwä¬ scher deutlich reduziert. Hierdurch kann man im Vorwäscherkreislauf höher eindicken und dementsprechend die Abwassermengen minimieren. Hierzu wird ein Teilstrom aus dem Vorlauf der Vorwäscher-Waschflüssigkeit entnommen und der Trennvorrichtung, vorzugsweise ein Hydrozyklon zugeführt wird. Der stark Feststoff abgereicherte Ober- lauf des Hydrozyklons wird in den Wäscherkreislauf als Klarphase zurückgeführt. Diese Verfahrensweise sichert die Eindickung und den Niveaustand des Vorwäschers. Der mit Feststoff angereicherte Unterlauf des Hydrozyklons wird auf dem klassischen Weg der Abwasseranlage zugeleitet. Die konventionelle Abschlämmung des Vorwäschers wird geschlossen, da der gesamte Vorwäscherhaushalt über die Trennvorrichtung bzw. die Hydrozyklon-Anlage geregelt wird.

Besonders vorteilhaft an dieser kontinuierlichen Verfahrensweise ist, daß die Feststoffracht in der Absorptionsvorrichtung, z.B. im Vorwäscher im gesamten Be¬ triebszeitraum < 2g, vorzugsweise < 1 ,5 g und besonders bevorzugt < 1 g Feststoff pro Liter Vorwäscherflüssigkeit gehalten werden kann, wobei diese sehr geringe Feststoff¬ konzentration unter allen Betriebsbedingungen eingehalten werden kann. Das Δ P des Tropfenabscheiders zeigt in den gewählten Betriebszeiträumen keinen Anstieg. Somit können Inkrustierungen am Tropfenabscheider verhindert werden bzw. werden ausge¬ schlossen. Auf Grund der höheren Eindickung und der damit verbundenen größeren Säurekapazität, insbesondere im Hinblick auf die HF-Konzentration wird eine Rücklö¬ sung bereits gebildeter Inkrustierungen bewirkt.

Besonders bevorzugt wird der Hydrozyklon als Trennvorrichtung im erfindungsgemä¬ ßen Verfahren eingesetzt, weil dieses Trennaggregat den in der Praxis gestellten An- forderungen z.B. in einer konventionellen Rauchgasentschwefelungsanlage gerecht wird, da die Abscheideleistung über den zugeführten Volumenstrom effektiv an die aktuellen Betriebsverhältnisse angepaßt werden kann.

In der Praxis läßt sich beobachten, daß die resultierende Abflut, bestehend aus dem Unterlauf der Hydrozyklonanlage wesentlich geringer ist als die konventionelle Abflut.

Aus den oben beschriebenen Kausalitäten ergibt sich eine drastische hydraulische Entlastung der Abwasseranlage. Die zu behandelnde Schlammmenge bleibt selbstver¬ ständlich mit der konventionellen Menge identisch.

Die Einstellung des Trennschnittes, des Massensplitts und die Auslegung der Um¬ wälzmenge über die verwendeten Trennvorrichtungen wie beispielsweise Hydrozyk- lonanlagen sind von einer Vielzahl von Faktoren abhängig:

Die Umwälzmenge legt den Volumenstrom des Hydrozyklonzulaufes fest. Die Ausle- gung der Umwälzmenge ist von der Menge des in den Vorwäscher eingetragenen Feststoffes, der gegebenen baulichen Bedingungen des Vorwäschers und dem vor¬ wiegenden Einsatz des Kraftwerksblockes abhängig.

Der Volumensplitt gibt an, in welchem Verhältnis der Hydrozyklonzulauf in Oberlauf und Unterlauf geteilt wird. Grundsätzlich wird der Volumensplitt durch die Unter- und Oberlaufdüsen des Hydrozyklons festgelegt.

Für die praktische Auslegung einer Anlage, in die das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung finden kann, ist als erster Schritt für die Auslegung der zu verwendenden Trennvorrichtung der Zulauf in Abhängigkeit zur eingetragenen Feststoffmenge festzu¬ legen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Feststoffabtrennung, insbesondere für Rauch- gasentschwefelungsanlagen mit der verwendeten Trennvorrichtung muß im Ge- samtprozeß der Anlage betrachtet werden, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Feststoffabtrennung eingesetzt wird, weil das Abwasser z.B. über den Hydrozyklonun- terlauf der Abwasseranlage direkt zuläuft.

Bedingt durch den geringeren Volumenstrom und damit verbunden, der geringeren Abwassermenge ist eine deutliche hydraulische Entlastung der Abwasseranlage zu beobachten. Das Entwässerungsverhalten der anfallenden Schlämme z.B. an der Kammerfilterpresse wird durch die duale Flockung hinsichtlich der Restfeuchte im Schlamm und der Reinheit des Filtrates positiv beeinflußt. Die Massenbilanz der abge¬ schiedenen Feststoffe verbessert sich insofern, da der Trockensubstanzgehalt des Filterschlammes erhöht wird.

Weiterhin vorteilhaft am erfindungsgemäßen Verfahren ist, das es keine Fremdenergie, die beispielsweise über Pumpen und Hilfsaggregate zugeführt werden müßte und auch keine aufwendige Steuerungs- oder Leittechnik benötigt, da das System sich selbst reguliert und sich den ändernden Betriebszuständen selbständig anpaßt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.

Beispiele:

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abscheidung der Feststoffracht wurde in einer der drei Rauchgasentschwefelungsanlagen eines Kraftwerkes der E. ON Kraftwerksgruppe in Betrieb genommen. Die dort eingesetzten Rauchgasentschwefelungsanlagen arbeiten nach dem Kalk-Absorptionsverfahren und sind zweistufig ausgelegt, d.h. sie weisen ei¬ nen Vorwäscher und Hauptwäscher auf.

Trotz der in den Anlagen vorhandenen Staubfilter fand ein erhöhter Feststoffeintrag in den Vorwäscher statt, weil die nach den Elektrofilter (E-Filter) gemessenen Staubkon¬ zentrationen bei ca. 250 mg/m ³ lagen. Die Feststoffkonzentrationen lagen üblicherweise zwischen 3 und 6 g/l. Der erhöhte Feststoffgehalt führte nach einiger Zeit zu Anbackun¬ gen an den Kühler-Tropfenabscheidern und hatte einen Differenzdruckanstieg Δ P zur Folge, so daß ab einem bestimmten Differenzdruck die Blockleistung abgesenkt und der Tropfenabscheider beim nächsten planmäßigen Kraftwerksstillstand gereinigt werden mußte.

Dies läßt sich anhand der nachfolgenden Beispielrechnung darstellen:

Feststoffeintrag = Rauchgasmenge ^■ Staubkonzentration nach Abscheidung am E-Filter

= 300 000 m ³ /h ^■ ca. 250 mg/m ³ = ~ 75 kg/h Staubeintrag in den Vorwäscher

Abschlämmung = 8 m ³ /h ^• 5 g/l (Feststoffgehalt im Vorwäscher) = 40 kg/h (Austrag / h)

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde in eine bestehende Rauchgasentschwefe- lungsanlage integriert, und die Anlage läuft seit der Inbetriebnahme störungsfrei im Dauerbetrieb. Als Trennvorrichtung wurde eine Hydrozyklonanlage bzw. Multizyklonan- läge der Firma Schauenburg (Mühlheim a.d. Ruhr, Deutschland) verwendet, die sich sowohl in der Versuchsphase als auch im Dauerbetrieb als zuverlässig und störungsu- nanfällig erwiesen hat.

Die Einbindung des Hydrozyklons in die Druckleitung des Vorwäscherkreislauf erfolgte in der Weise, daß nach einem Regelventil über eine Druckleitung ein Teilstrom von ca.

17 rrvVh ausgeschleust und zu einer Multizyklonstation geführt. In diese Zulaufleitung wird eine Mischstrecke eingesetzt, wobei diese Mischstrecke zur Dosierung des Flo¬ ckungsmittels in die Zulaufleitung des Hydrozyklons verwendet wird. Die gleichmäßige Verteilung des Flockungsmittels wird durch die Zugabe von Verdünnungswasser in die Mischstrecke bewirkt.

Als Flockungsmittel wurde PRAESTOL® E 150 eingesetzt, das mittels automatischer Dosierpumpe zugegeben wurde. Die Menge des zudosierten Flockungsmittels lag in der Größenordnung von ca. 100 g/h, wobei ca. 350 l/h Verdünnungswasser zur Mi¬ schung verwendet wurde.

Die Kühlerflüssigkeitsmenge zum Hydrozyklon betrug ca. 17 m ³ /h. Der Hydrozyklon wurde so ausgelegt, das sich eine Volumentrennung von 1/3 : 2/3 Teilen ergab. Dies hat verfahrenstechnisch zur Folge, daß ca. 13 m ³ /h mit einem Feststoffgehalt von < 1 g/l in den Vorwäscher über den Zyklonüberlauf zurückgeführt bzw. ca. 4 m ³ mit einem Feststoffgehalt von ca. 19 g/l zur Abwasseranlage über den Zyklonunterlauf ausge¬ schleust werden. Die Abschlämmung beträgt ca. 75 kg/h (4 m ³ /h ^■ ca. 19 g/l).

In einem weiteren Kraftwerk wurde das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls mit einem Hydrozyklon als Trennaggregat in Betrieb genommen und das Verfahren arbei- tet seitdem störungsfrei.

Beide beschriebenen Anlagen zeigen das gleiche Betriebsverhalten. Die Feststoffracht im Vorwäscher konnte im gesamten Betriebszeitraum unter 1g Feststoff pro Liter Vor¬ wäscherflüssigkeit gehalten werden. Diese sehr geringe Feststoffkonzentration konnte unter allen Betriebsbedingungen eingehalten werden. Das Δ P des Tropfenabscheiders zeigte im Betriebszeitraum keinen Anstieg, somit sind Inkrustierungen bei Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens am Tropfenabscheider auszuschließen.

Weitere in den vorgenannten Kraftwerke betriebene Vorwäscheranlagen, die nicht nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise betrieben wurden, zeigten im Ver¬ gleichszeitraum einen deutlichen Anstieg des Differenzdruckanstiegs Δ P am Vorwä¬ scher, so daß der übliche Reinigungsvorgang durchgeführt werden mußte.

Betriebsversuch 1 des erfindunqsqemäßen Verfahrens

REA 1

Startbedingungen 19:00 Uhr

Kühlerabschlämmung: 7m ³ /h

Leitfähigkeit: 58 mS

Feststoffe: 2,9 g/l

Versuchsbeginn Leitfähigkeit Feststoffe Abschlämmung Oberlauf Unterlauf mS/cm g/ι m ³ /h m ³ /h m ³ /h

20:00 Uhr 61 2,9 15 12 3

22:00Uhr 64 2,6 15 12 3

7:00 Uhr 82 1,1 15 12 3

9:00Uhr 84 0,9 15 12 3

11 :00Uhr 87 0,7 15 12 3

13:00Uhr 90 0,6 15 12 3

15:00Uhr 94 0,4 15 12 3

Zyklontreπnung: Menge Feststoffe rrWh g/ι

Zulauf: 15 2,9 zurück zum Vorwä¬

Oberlauf: 12 0,5 scher

Unterlauf: 3 13,5 zur Abwasseranlage

Eregbnis:

Die Abwassermenge wurde von 7 auf 3 m ³ /h reduziert. Bei einer Feststoffkonzentration von

0,4 g/l ist ein stationäres Gleichgewicht im Vorwäscher erreicht.

In der REA-Abwasseranlage konnten keine negativen Auswirkungen erkannt werden.

Sowohl beim Klarwasserablauf als auch beim Pressverhalten gab es sehr gute Ergebnisse.

Durch die geringere hydraulische Belastung der RAA ist das Schlammabsetzverhalten wesentlich positiver, so daß die Menge an Flockungshilfsmittel um ca. 20% reduziert werden konnte.

Betriebsversuch 2

REA 1

Startbedingungen

Kühlerabschlämmung: 7m ³ /h

Leitfähigkeit: 65 mS

Feststoffe: 3,1 g/l

Versuchsbeginn Leitfähigkeit Feststoffe Abschlämmung Oberlauf Unterlauf mS/cm g/ι m ³ /h m ³ /h m ³ /h

8:00 Uhr 65 3,1 11 ,5 9 2,5

9:00 Uhr 67 2,7 11 ,5 9 2,5

10:00 Uhr 68 1,55 11 ,5 9 2,5

11 :00 Uhr 69 1.5 11 ,5 9 2,5

12:00 Uhr 71 1,4 11 ,5 9 2,5

13:00 Uhr 72 1,2 11 ,5 9 2,5

Zyklontrennung: Menge Feststoffe m ³ /h g/ι

9:00 Uhr Zulauf: 11 ,5 2,7

Oberlauf: 9 0,5 zurück zum Vorwäscher

Unterlauf: 2,5 12,2 zur Abwasseranlage

Man erkennt, daß schon in relativ kurzer Zeit ( 5 Std.) eine Feststoffreduzierung um ca. 60 % erfolgt. Die Abwassermenge wird um 65% reduziert.