Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die zum Abscheiden saurer, insbesondere schwefelhaltiger Gasbestandteile aus Rauchgasen bestimmt ist, die aus fossile Brennstoffe, Abfälle und ihre Gemische verbrennenden Kesseln abgelassen werden.

Zum Abscheiden saurer Bestandteile aus Rauchgasen werden chemische Verfahren verwendet. Zu den verbreitetsten Methoden gehören: Kalkwäsche, Sprühabsorption, Trockensorption in einer Wirbelschicht Laugenwäsche und Dosierung von Natriumhydrocarbonat (NaHCO ₃ ) in den Rauchgasstrom. Alle diese Verfahren, deren Wirkungsgrad angemessen hoch ist, finden Anwendung, wobei für deren Wahl die Leistung der Entschwefelungsanlage entscheidend ist.

Entschwefelung mit Natriumhydrocarbonat NaHCO ₃ .2H ₂ O, das feingemahlen dossiert wird, ist eine wohlbekannte Methode. Das Natriumhydrocarbonat ist nicht hygroskopisch und kann gelagert und pneumatisch transportiert werden. Sein Entschwefelungswirkungsgrad ist hoch. Das Natriumhydrocarbonat reagiert mit allen sauren Gasbestandteilen, reaktionsfähig ist es besonders mit HCl und SO ₂ bei Bildung von NaCI bzw. NaSO ₃ . in der CS 265828 wird ein Verfahren zur Vorbereitung von Natriumcarbonat in einer Modifikation von mindestens Monohydrat durch Entwässerung des Natriumcarbonat- Decahydrats Na ₂ CO ₃ .10H ₂ O (Kristallsoda) beschrieben. Die Entwässerung verläuft bei einer Temperatur von 32 °C entweder in Vakuum oder in einem Strom inerter Gase. Laborteste bewiesen, dass das Endprodukt ein hochwirksames Entschwefelungsmittel darstellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zu entwickeln, die Einsatz von Natriumcarbonat-Decahydrat zum Abscheiden von sauren Gasbestandteilen aus Rauchgasen, insbesondere zu deren Entschwefelung, beim laufenden Betrieb großer energietechnischen Anlagen ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Die Einrichtung zum Abscheiden saurer Gasbestandteile aus Rauchgasen ist durch eine erwärmte achsenlose Förderschnecke gebildet, die am Anfang einen Eintritt für Natriumcarbonat-Decahydrat hat und in eine Trommel einer erwärmten Kugelmühle mündet, die vor ihrem Austritt einen integrierten Umlenkabscheider hat, wobei der mit einem Gebläse versehene Austritt der Mühle direkt in einen Rauchgastrakt einer energietechnischen Anlage mündet.

Die Förderschnecke ist durch ein Rohr gebildet, in dem eine sich drehende spiralförmige Profilstange gelagert ist, die an die innere Wand des Rohres zur Förderung und zum Abwischen des Natriumcarbonats anschmiegt.

Der sich gemeinsam mit der Mühlentrommel drehende Umlenkabscheider ist durch einen Hohlkegel gebildet, dessen Spitze gegen die Förderschnecke gerichtet ist, wobei hinter dem Hohlkegel ein an einer Hohltrommelwelle angesetzter stumpfer Kegel mit einem Abstand zum Durchgang des gemahlenen Natriumcarbonats angebracht Ist, und wobei zwischen dem Umfang der beiden Kegel und der inneren Wand der Mühlentrommel eine freie Kreisringfläche zum Durchgang von Mahlkörpern gelassen ist.

Die Förderschnecke, sowie die Mühlentrommel sind von äußeren Mänteln umgeben, die Räume für ein Heizmedium - Rauchgase oder Heißluft -- abgrenzen, wobei jeder Raum seinen Eintritt und Austritt für das Heizmedium hat, wobei die beiden Austritte des Heizmediums über ein Rauchgasgebläse in einen Rauchgastrakt münden und wobei der die Förderschnecke umgebende Raum zudem in die Mühlentrommel mündet

Der Austritt des Heizmediums aus dem die Förderschnecke umgebenden Raum ist mit einer Regelklappe zur Steuerung des Durchflusses durch die Mühlentrommel versehen. Das Natriumcarbonat als Additivum für Rauchgasentschwefelung stellt im Vergleich zu dem Natriumhydrocarbonat NaHCO ₃ elne wesentlich billigere Alternative dar. Darüber hinaus ist das Natriumcarbonat-Decahydrat ein hochverfügbares Rohmaterial. Im Hinblick darauf dass es stark hygroskopisch und bei Temperaturen über 30 °C klebrig ist, muss es zunächst durch Entwässerung und Mahlen aufbereitet werden, sollte es als Entschwefelungsmittel angewendet werden. Die Entziehung des chemisch gebundenen Wassers soll bei Temperaturen der inneren Räume der Anlage durchgeführt werden, die 100 °C überschreiten. Zur Erzielung solcher Temperatur sind die Förderschnecke und die Trommel mit einem Heizmedium umgegeben, dessen Eintrittstemperatur 200 °C bis 300 °C beträgt. Der Umlenkabscheider vor dem Austritt aus der Mühle trennt die grobe Fraktion und lässt sie zurück in den Raum der Mühlentrommel fallen. Das Feinkorn, das heißt das entwässerte und gemahlene Natriumcarbonat in Monohydrat- oder Anhydrit- Modifikation, wird ohne Verzug, ohne Lagerung in einen Rauchgastrakt zur Entschwefelung geleitet, um Rückdurchfeuchtung des Materials zu verhindern. Das auf diese Weise zubereitete Natriumcarbonat besitzt dieselbe Fähigkeit, mit sauren Gasbestandteilen in Rauchgasen zu reagieren, wie das gängige Natriumhydrocarbonat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 schematische Darsteilung im senkrechten Längsschnitt einer Einrichtung zum Abscheiden von sauren Gasbestandteilen aus Rauchgasen und

Fig. 2 Einzelheit D nach Fig. 1.

Die Einrichtung zum Abscheiden saurer Gasbestandteile aus Rauchgasen ist durch eine erwärmte achsenlose Förderschnecke 1 gebildet, die am Anfang einen Eintritt 2 für Natriumcarbonat-Decahydrat hat und in eine Trommel 3 einer erwärmten Kugelmühle 4 mündet. Die mit einem Antrieb 5 versehene Förderschnecke 1 ist durch ein Vollwandrohr 6 gebildet, in dem eine sich drehende spiralförmige Profilstange 7 gelagert ist. Diese schmiegt an die innere Wand des Rohres 6 an, verschiebt das Natriumcarbonat und streift es von der Wand des Rohres 6 ab.

Die Mühlentrommel 3 ist mit einem Antrieb 8 versehen und mit ihren Hohltrommelwellen 9, 10 in Gleitlagern 11 gelagert. Die Mühlentrommel 3 ist im Inneren mit Trennringen 12 zur Begrenzung der axialen Bewegung der Mahlkörper (Stahl- oder Korundkugel) und im Bereich des Umlenkabscheiders 13 mit Schaufeln 14 versehen, die die Mahlkörper zwecks intensiver Reinigung der Wände hinauftragen.

Der Umlenkabscheider 13, der sich gemeinsam mit der Mühlentrommel 3 dreht, ist durch einen Hohlkegel 15 gebildet, dessen Spitze gegen die Förderschnecke 2 gerichtet ist, und durch einen koaxialen, an einer Hohltrommelwelle 10 angesetzten stumpfen Kegel 16, der mit einem Abstand hinter dem Kegel 15 angebracht ist. Der Spalt zwischen den beiden Kegeln 15, 16 ist zum Durchgang des zum Feinkorn gemahlenen Natriumcarbonats bestimmt. Zwischen dem Umfang der Kegel 15, 16 und der inneren Wand der Trommel 3 bleibt eine freie Kreisringfläche zum Durchgang von Mahlkörpern gelassen. Das entwässerte und feingemahlene Natriumcarbonat wird aus der Mühle 4 mittels eines Gebläses 17 unmittelbar in einen Rauchgastrakt einer energietechnischen Anlage transportiert, wo das Natriumcarbonat mit sauren Gasbestandteilen reagiert. Durch die Reaktion des Schwefeldioxids mit dem Natriumcarbonat entsteht Natriumsulfit, das in einem Flugaschenabscheider aufgefangen wird.

Die Förderschnecke 1, sowie die Mühlentrommel 3 werden mittels eines Heizmediums - Rauchgasen oder Heißluft - vom Außen erwärmt. Die Förderschnecke 1 und die Mühlentrommel 3 sind von äußeren Mänteln 18 umgeben, die Räume für das Heizmedium definieren. Jeder Raum hat seinen Eintritt 19 und Austritt 20 für das Heizmedium. Die beiden Austritte 20 des Heizmediums münden über ein Rauchgasgebläse 21 in den Rauchgastrakt. Der die Förderschnecke 1 umgebende Raum mündet zudem in die Mühlentrommel 3. Der Austritt 20 des Heizmediums aus dem die Förderschnecke 1 umgebenden Raum ist mit einer Regelklappe 22 versehen, die zur Steuerung des Durchflusses durch die Mühlentrommel 3 dient.

Die sich drehenden Hohltrommelwellen 9, 10 sind von unbeweglichen Teilen der Einrichtung sowie von dem unbeweglichen äußeren Mantel 18 mittels Labyrintdichtungen 23 getrennt.

Das am Eintritt 2 der Förderschnecke 1 dosierte Natriumcarbonat-Decahydrat im Mehlzustand mit Partikelgröße bis 200 pm fällt auf den Boden der Förderschnecke 1 und wird mittels der spiralförmigen Profilstange 7 Richtung Mühltrommel 3 befördert, wobei die Ablagerung des Natriumcarbonats von der Wand der Förderschnecke 1 abgestreift wird. Bei Temperaturen über 100 °C wird das Natriumcarbonat- Decahydrat unterwegs bis zu Trihydrat- oder Monohydrat-Modifikation entwässert und geht durch die Hohltrommelwelle 9 in das Innere der Mühlentrommel 3. Die Förderschnecke 1 wird von aus einer energietechnischen Anlage angesaugten Rauchgasen mit einer Temperatur von 200 °C bis 300 °C vom Außen erwärmt. Bei dem laufenden Rauchgasgebläse 21 und der geöffneten Regeiklappe 22 wird der Inhalt der Mühltrommel 3 zum Teil mit dem Rauchgebläse 21 angesaugt. Die Regelklappe 22 am Austritt 20 der Rauchgase von der Förderschnecke 1 kann also die Menge des Heizmedium-Wasserdampf-Gemisches regulieren, das durch die Mühltrommel 3 geleitet wird, und so die Verweildauer des Natriumcarbonats in der Mühltrommel 3 bestimmen. Die Mühltrommel 3 wird vom Heizmedium erwärmt, das aus dem äußeren Mantel 18 der Mühle 4 mittels Rauchgasgebläse 21 abgeleitet wird. Das Feinkorn des gemahlenen ausgetrockneten Natriumcarbonats wird im Umlenkabscheider 13 von der groben Fraktion getrennt. Da ändert sich die Richtung der Bewegung des Feinkorns um 180°, und es geht durch den Spalt zwischen den Kegeln 15, 16 und dann durch die Hohltrommelwelle 10 aus der Mühlentrommel 3, während die grobe Fraktion zum Boden der Mühlentrommel 3 zur weiteren Verarbeitung zurückfällt. Die Wände der Mühlentrommel 3 und des Umlenkabscheiders 13 werden fortlaufend durch die sich bewegenden Mahlkörper gereinigt. Das Feinkorn des Natriumcarbonats wird von Gebläse 17 direkt in den Rauchgastrakt eines Kessels befördert, wo es mit sauren Gasbestandteilen reagiert.