DE2719339A1 - Ceramic melting furnace waste gases purificn. - by recycling added ceramic raw material particles shaken off bag filters - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Abgasreinigung von Schmelzöfen für anor-Process for exhaust gas purification from melting furnaces for anor-
ganische Kompositmaterialien Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gemeinsamen Entfernung von Stäuben und gasförmigen Schadstoffen aus den Abgasen von Schmelzöfen zur Herstellung anorganischer Kompositmaterialien, wie z.B. Gläser, Email-und Keramikfritten.Chemical Composite Materials The present invention relates to a Process for the joint removal of dusts and gaseous pollutants the exhaust gases from melting furnaces for the production of inorganic composite materials, such as e.g. glasses, enamel and ceramic frits.
Es hat bereits Vorschläge gegeben, Fluor aus Abgasen von Glasschmelze#fen zu entfernen, indem in diese #rdalkalimetallverbindungen eingeblasen und die Reaktionsprodukte in Filtersäcken aufgefangen werden. Der in dem Abgas enthaltende sehr feinteilige Staub neigt dazu, insbesondere bei gleichzeitiger Anwesenheit von Sulfaten bzw. Schwefelsäuredämpfen zu verkleben, die Filtersäcke zu verstopfen und sich in den Abgasleitungen und anderen Anlagenteilen an Stellen mit geringer Strömungsgeschwindigkeit und Turbulenz abzusetzen, wo er zu schneller Korrosion führt. Insbesondere durch die durch die Verstopfung der Filtersäcke bedingte Zunahme des Druckverlustes an den Filtersäcken steigt der Energieverbrauch erheblich an.There have already been proposals to remove fluorine from waste gases from glass melts to remove by blowing into these # alkaline earth metal compounds and the reaction products be collected in filter bags. The very finely divided one contained in the exhaust gas Dust tends to, especially with the simultaneous presence of sulfates or Sulfuric acid vapors stick together, clog the filter bags and get into the Exhaust pipes and other system components at points with low flow speeds and settle down turbulence where it leads to rapid corrosion. In particular through the increase in pressure loss caused by the clogging of the filter bags The energy consumption increases significantly with the filter bags.
Die bekannten Vorschläge zur Abgasreinigung gehen ferner von dem Vorurteil aus, daß die in das Abgas einzuführenden Erdalkalimetallverbindungen möglichst feinteilig sein sollen, um eine möglichst große Oberfläche zur Reaktion mit den im Abgas enthaltenen Schadstoffen zu ermöglichen.The known proposals for exhaust gas purification are also based on the prejudice from the fact that the alkaline earth metal compounds to be introduced into the exhaust gas are as finely divided as possible should be in order to have as large a surface as possible to react with those contained in the exhaust gas To enable pollutants.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Abgasreinigung von Schmelzöfen für anorganische Kompositmaterialien, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Abgas vor der Filtration mittels Filtersäcken mit Bor-und Fluor-freien Glasrohstoffen mit einer mittleren Teilchengröße von 100 bis 250,um beaufschlagt wird und die sich auf den Filtersäcken absetzenden Staub- und Glasrohstoffteilchen in periodischen Zeitabständen abgereinigt und in den Schmelzofen zurückgeführt werden.The present invention now relates to a method for exhaust gas purification of melting furnaces for inorganic composite materials, which is characterized is that the exhaust gas prior to filtration using filter bags with boron and fluorine-free Glass raw materials with an average particle size of 100 to 250 μm are applied and the dust and glass raw material particles that settle on the filter bags cleaned at periodic intervals and returned to the furnace.
Es wurde gefunden, daß die im Abgas enthaltenen Staubteilchen selbst zur Absorption der im Abgas enthaltenen sauren Gase erheblich beitragen. Die dem Abgas beaufschlagten relativ grobteiligen Glasrohstoffe tragen ebenfalls zur Absorption der sauren Gasbestandteile bei.It was found that the dust particles contained in the exhaust gas themselves contribute significantly to the absorption of the acidic gases contained in the exhaust gas. The dem Relatively coarse glass raw materials exposed to exhaust gas also contribute to absorption of the acidic gas components.
Geeignete Glasrohstoffe sind z.B. kalziniertes Soda, Tonerdehydrat, Pottasche, Calciumhydroxid, Calciumoxid, Aluminiumoxid und/oder Kaolin.Suitable glass raw materials are e.g. calcined soda, alumina hydrate, Potash, calcium hydroxide, calcium oxide, aluminum oxide and / or kaolin.
Bevorzugt besitzen die dem Abgas zu beaufschlagenden Glasrohstoffe mittlere Teilchengrößen von etwa 150 bis 200 ,um.The glass raw materials to be exposed to the exhaust gas preferably have them mean particle sizes of about 150 to 200 μm.
Eine besonders bevorzugte Teilchengrößenverteilung enthält 45 Gew.-% an Teilchen unter 100 /um, 90 S Teilchen unter 200 /um und 99 % Teilchen unter 300 1um Durchmesser.A particularly preferred particle size distribution contains 45% by weight of particles below 100 µm, 90% particles below 200 µm and 99% particles below 300 1um diameter.
Die Glasrohstoffe werden im Abgas vorteilhaft in Mengen von 200 bis 400 Gew.-S, bezogen auf die im Abgas enthaltene Staubmenge, eingesetzt. Es soll jedoch mindestens eine solche Menge an Staub bzw. Staub- und Glasrohstoffen vorhanden sein, daß die im Abgas enthaltenen korrosiven sauren Dämpfe stöchiometrisch gebunden werden können.The glass raw materials are advantageously in the exhaust gas in amounts of 200 to 400 wt. S, based on that contained in the exhaust gas Amount of dust, used. However, there should be at least such an amount of dust or dust and glass raw materials be present that the corrosive acidic vapors contained in the exhaust gas are stoichiometric can be bound.
Nach dem Verlassen des Emailschmelzofens werden die Abgase mittels Rekuperatoren und durch Zugabe von Sekundärluft auf Temperaturen zwischen 150 und 4500C abgekühlt. Während beim Einsatz von textilen Filtersäcken eine Abkühlung auf Temperaturen bis unter 2500C wegen der geringeren Temperaturbeständigkeit der Textilfasern im allgemeinen nötig ist, ist bei dem bevorzugten Einsatz von Filtersäcken aus Glasfaser-oder Teflongeweben eine Abkühlung auf 400 bis 4500 ausreichend. Eine solche Abkühlung bis 450°C kann im allgemeinen durch Wärmeaustauscher und geringe Sekundärluftmengenserreicht werden. Dagegen verlangt die weitere Abkühlung bis herab zu den bei Einsatz von textilen Filtersäcken notwendigen geringeren Temperaturen die Einblasung von erheblichen Mengen an Sekundärluft in den Abgasstrom. Die Sekundärluft vergrößert das zu filtrierende Abgasvolumen in ungünstiger Weise, so daß eine entsprechend größere Filterfläche notwendig ist. Es wurde gefunden, daß der erfindungsgemäß erreichte Abschneidegrad für Fluoride bzw.After leaving the enamel furnace, the exhaust gases are by means of Recuperators and by adding secondary air to temperatures between 150 and 4500C cooled. During the use of textile filter bags a cooling down Temperatures down to below 2500C due to the lower temperature resistance of the textile fibers is generally necessary, is the preferred use of fiberglass or filter bags Teflon fabric cooling to 400 to 4500 is sufficient. Such a cooling off up to 450 ° C can generally be achieved by means of heat exchangers and small amounts of secondary air will. On the other hand, the further cooling down to that required when using textile filter bags require the blowing in of considerable lower temperatures Amounts of secondary air in the exhaust gas flow. The secondary air enlarges that to be filtered Exhaust gas volume in an unfavorable manner, so that a correspondingly larger filter surface necessary is. It has been found that the degree of cutoff achieved according to the invention for fluoride resp.
Staub bei Einsatz von Glasfaserfiltersäcken nicht geringer ist als bei Einsatz von Textilfiltersäcken. Es werden Abscheidegrade von oberhalb 97 % erreicht.Dust when using fiberglass filter bags is not less than when using textile filter bags. Degrees of separation of over 97% are achieved.
Die relativ grobteiligen, dem Abgas zugesetzten Glasrohstoffe sind in der Lage, die sehr feinteiligen Staubbestandteile über Adhäsionskräfte an ihrer Oberfläche zu binden, wodurch auf der Oberfläche der Filtersäcke eine relativ lockere Sorbens-Schicht aufgebaut wird, die dem hindurchtretenden Abgasstrom einen relativ geringen Strömungswiderstand entgegensetzt. Die Sorbens-Schicht, angereichert mit dem feinen Staub des Abgases, ist leicht von der Filteroberfläche abzureinigen und das relativ grobteilige, von den Filterschläuchen abgeschüttelte Pulver setzt sich schnell in der unterhalb der Filtersäcke angeordneten Auffangvorrichtung ab, ohne daß es von dem Abgas aufgewirbelt und auf die Filterschläuche zurückgeführt wird.The relatively coarse glass raw materials added to the exhaust gas are able to remove the very finely divided dust components by means of adhesive forces on their Binding surface, creating a relatively loose surface on the filter bags Sorbent layer is built up, which a relative to the exhaust gas flow passing through opposed to low flow resistance. The sorbent layer, enriched with the fine dust of the exhaust gas is easy to clean off the filter surface and the relatively coarse powder, shaken off the filter bags, settles quickly in the collecting device arranged below the filter bags, without that it is whirled up by the exhaust gas and returned to the filter bags.
Der Eintrag der relativ grobteiligen Glasrohstoffe kann kontinuierlich über Förderschnecken in die Abgasleitung erfolgen. Es wurde jedoch gefunden, daß ein chargenweiser Eintrag vorteilhaft ist, wodurch die auf den Filtersäcken abgeschiedene Sorbens-Schicht im Hinblick auf ihre Abreinigung und Rückführung günstig beeinflußt wird. Die chargenweise Förderung der relativ grobteiligen Glasrohstoffe in die Abgasleitung erfolgt bevorzugt pneumatisch mittels Umgebungsluft als Fördermittel. The entry of the relatively coarse-grained glass raw materials can be continuous via screw conveyors into the exhaust pipe. However, it has been found that a batch entry is advantageous, whereby the deposited on the filter bags Sorbent layer favorably influenced in terms of their cleaning and recycling will. The batch-wise conveyance of the relatively coarse-grained glass raw materials into the exhaust pipe preferably takes place pneumatically by means of ambient air as a conveying means.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The present invention also relates to the device for carrying out the method according to the invention.
Diese besteht aus einem dem Schmelzofen nachgeschalteten Wärmeaustauscher, einem Einlaß für Umgebungsluft in die Abgasleitung, einem Dosierbehälter für den chargenweisen Eintrag der erfindungsgemäß eingesetzten Glasrohstoffe, einer pneumatischen Fördervorrichtung für die Glasrohstoffe in die Abgasleitung, und mindestens einem, an der Innenseite mit dem Abgas zu beaufschlagenden Filterschlauch, der mit einer Abreinigungseinrichtung, sowie einer Auffang- und Austragsvorrichtung für die vom Filter aus dem Abgas zurückgehaltenen Staub- und Pulvermaterialien versehen ist. This consists of a heat exchanger downstream of the melting furnace, an inlet for ambient air into the exhaust pipe, a dosing tank for the batch-wise entry of the glass raw materials used according to the invention, a pneumatic one Conveying device for the glass raw materials in the exhaust pipe, and at least one, on the inside with the exhaust gas to be acted upon, the filter hose with a Cleaning device, as well as a collection and discharge device for the from Filter from the exhaust gas retained dust and powder materials is provided.
Bevorzugt werden 4 bis 6 Filterkammern parallel eingesetzt, die eine gemeinsame Auffang- und Austragsvorrichtung für den Filterniederschlag besitzen. Die Abreinigung der Filterschläuche kann über mechanische Rütteleinrichtungen und/ oder durch Erzeugung eines Gasüberdruckes auf der Außenseite des Filtersackes erfolgen. Abreinigungszyklen zwischen 10 und 30 Minuten sind ausreichend, wobei die Dauer des Abreinigungsvorgangs zwischen 10 und 60 Sekunden betragen kann.Preferably 4 to 6 filter chambers are used in parallel, one common collection and discharge device for the filter precipitate own. The filter bags can be cleaned using mechanical vibrators and / or by generating excess gas pressure on the outside of the filter bag take place. Cleaning cycles between 10 and 30 minutes are sufficient, whereby the duration of the cleaning process can be between 10 and 60 seconds.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden anhand der beiliegenden diagrammatischen Zeichnung näher erläutert: Die Abgase aus dem Emailschmelzofen 1 gelangen nach Abkühlung in dem Wärmeaustauscher 2 in die Abgasleitung 3, wobei gegebenenfalls über den Einlaß 4 Umgebungsluft zur weiteren Kühlung zugemischt werden kann. Aus der Vorlage 7 gelangen die erfindungsgemäß einzusetzenden Glasrohstoffe in einen durch Schieber verschließbaren Dosierbehälter 8 und werden in periodischen Abständen mittels der durch das Gebläse 9 eingeblasenen Umgebungsluft als Fördermittel über die Leitung 10 in die Abgasleitung 3 eingeblasen. Gemeinsam mit dem Abgas werden die Glasrohstoffe zur Innenseite der Filtersäcke 6 befördert und dort niedergeschlagen. Während des Abreinigungsvorgangs durch Rütteln gelangen die Glasrohstoffe, die an ihrer Oberfläche die Staubbestandteile des Abgases adhäsiv gebunden haben, in den Auffangbehälter 5, von wo sie mittels einer Schnecke 11 zur Abfüllung in Säcke 12 ausgetragen werden. Das von den korrosiven sauren Dämpfen und dem Staub gereinigte Abgas gelangt über die Abgasleitung 13 in die Atomosphäre. Die in der Zeichnung beispielshaft angedeutete Abreinigungsvorrichtung durch Erzeugung von Überdruck auf der Außenseite der Filtersäcke enthält Klappen 15 zum Abschluß der einzelnen Filterkammern, in die über ein Gebläse 14 und eine Umgehungsleitung gereinigtes Abgas mit dem für die Abreinigung notwendigen Druck eingeleitet werden kann Die vorliegende Erfindung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispieles näher erläutert.The inventive method and the device are based on the explained in more detail in the accompanying diagrammatic drawing: The exhaust gases from the enamel furnace 1 enter the exhaust pipe 3 after cooling in the heat exchanger 2, wherein if necessary, ambient air can be admixed via inlet 4 for further cooling can. The glass raw materials to be used according to the invention arrive from the template 7 into a metering container 8 that can be closed by a slide and are periodically Distances by means of the ambient air blown in by the fan 9 as a means of conveyance blown into the exhaust pipe 3 via the line 10. Together with the exhaust the glass raw materials conveyed to the inside of the filter bags 6 and deposited there. During the cleaning process by shaking, the glass raw materials arrive have adhesively bound the dust components of the exhaust gas on their surface, in the Collection container 5, from where it is filled into sacks 12 by means of a screw 11 be carried out. That cleaned of corrosive acid fumes and dust Exhaust gas enters the atomosphere via exhaust pipe 13. The one in the drawing Cleaning device indicated by way of example by generating overpressure on the outside of the filter bags contains flaps 15 to close off the individual Filter chambers into which the cleaned via a fan 14 and a bypass line Exhaust gas can be introduced with the pressure required for cleaning the The present invention is explained in more detail on the basis of the following exemplary embodiment explained.
Beispiel 1 Eine Filterfläche von 250 m2, die gleichmäßig aufgeteilt ist auf fünf Filterkammern mit je 30 Filterschläuchen, bestehend aus einem aromatischen Polyamid (Nomex) mit 0,2 m Durchmesser und 2,80 m Länge werden mit dem Abgas eines industriellen #l-befeuerten Emailschmelzofens mit einer Kapazität von 500 kg pro Stunde beaufschlagt. Die Abgasmenge einschließlich Sekundärluft beträgt 8500 Nm³/h. Die Filterbetriebstemperatur beträgt 2200C. Dem Abgas werden in Abständen von 3 Minuten über eine pneumatische Fördereinrichtung jeweils 1,75 kg Soda entsprechend einer Zugabe von 35 kg pro Stunde zugeführt. Jede Filterkammer wird im Abstand von 15 Minuten 30 Sekunden lang gereinigt, durch Rückspülung unter Erzeugung eines Gasdrucks von gereinigtem Abgas und gleichzeitige Vibration der Filterschläuche. Die einzelnen Kammern werden nacheinander zyklisch mit jeweils 3 Minuten Zeitabstand abgereinigt. Die Zugabe der Soda erfolgt jeweils anschließend an einen Abreinigungsvorgang. Der Druckverlust an den Filterflächen beträgt 350 mbar. Es wird ein Abscheidegrad für Fluoride von 97 % entsprechend einem Gehalt von 10 mg F /Nm3 im gereinigten Gas, für SO von 3 30 %, entsprechend einem Gehalt von 350 mg S/Nm im gereinigten Gas sowie ein Abscheidegrad für Stäube von 98 % entsprechend einer Konzentration von 30 mg/Nm3 erreicht.Example 1 A filter area of 250 m2, evenly divided is based on five filter chambers with 30 filter bags each, consisting of an aromatic Polyamide (Nomex) with a diameter of 0.2 m and a length of 2.80 m become one with the exhaust gas industrial # l-fired enamel furnace with a capacity of 500 kg each Hour charged. The amount of exhaust gas including secondary air is 8500 Nm³ / h. The filter operating temperature is 2200C. At intervals of 3 Minutes via a pneumatic conveyor device corresponding to 1.75 kg of soda an addition of 35 kg per hour. Each filter chamber is at a distance of Cleaned for 15 minutes 30 seconds by backwashing while generating a gas pressure of purified exhaust gas and simultaneous vibration of the filter bags. The single ones Chambers are cleaned one after the other cyclically with an interval of 3 minutes each. The soda is added after a cleaning process. Of the Pressure loss on the filter surfaces is 350 mbar. There will be a degree of separation for Fluoride of 97% corresponding to a content of 10 mg F / Nm3 in the cleaned gas, for SO of 3 30%, corresponding to a content of 350 mg S / Nm in the cleaned gas as well as a degree of separation for dusts of 98% corresponding to a concentration of 30 mg / Nm3 reached.
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| DE (1) | DE2719339B2 (en) |
| ES (1) | ES469273A1 (en) |
| IT (1) | IT1102062B (en) |
| ZA (1) | ZA782446B (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0406561A1 (en) * | 1989-07-01 | 1991-01-09 | BETEILIGUNGEN SORG GMBH & CO. KG | Filtering device for dust and sulphurous compounds containing waste gases from glass-melting furnaces |
| US5032161A (en) * | 1989-09-15 | 1991-07-16 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Apparatus for melting asbestos-containing waste material in glass |
| EP0659463A3 (en) * | 1993-12-23 | 1995-12-06 | Metallgesellschaft Ag | Process for controlling the sorption performance of a filter. |
| DE4421059A1 (en) * | 1994-06-16 | 1995-12-21 | Johannes Peine | Industrial gas emission cleaning |
-
1977
- 1977-04-30 DE DE2719339A patent/DE2719339B2/en not_active Ceased
-
1978
- 1978-04-28 IT IT49130/78A patent/IT1102062B/en active
- 1978-04-28 ES ES469273A patent/ES469273A1/en not_active Expired
- 1978-04-28 ZA ZA00782446A patent/ZA782446B/en unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0406561A1 (en) * | 1989-07-01 | 1991-01-09 | BETEILIGUNGEN SORG GMBH & CO. KG | Filtering device for dust and sulphurous compounds containing waste gases from glass-melting furnaces |
| US5032161A (en) * | 1989-09-15 | 1991-07-16 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Apparatus for melting asbestos-containing waste material in glass |
| EP0659463A3 (en) * | 1993-12-23 | 1995-12-06 | Metallgesellschaft Ag | Process for controlling the sorption performance of a filter. |
| DE4421059A1 (en) * | 1994-06-16 | 1995-12-21 | Johannes Peine | Industrial gas emission cleaning |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT7849130A0 (en) | 1978-04-28 |
| DE2719339B2 (en) | 1981-01-22 |
| IT1102062B (en) | 1985-10-07 |
| ES469273A1 (en) | 1979-01-01 |
| ZA782446B (en) | 1979-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8263 | Opposition against grant of a patent | ||
| 8235 | Patent refused |