CONTROL METHOD FOR A SORPTION-AGENT

Abstract: 1. Method for controlling the quantity of sorbent which is fed into a stream of waste gas for sorption of HCl and SO2 , characterised in that the desired value of the sorbent dosaging is calculated using the HCl content and the quantity of waste gas, that the desired value thus determined is corrected further by a stoichiometric value dependent on the temperature in the pure gas, and that, as a further correction, the SO2 content in the waste gas is brought in if it exceeds a predetermined limit value.

Description: Regelverfahren für Sorptionsmittel Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der zum Zwecke der Sorption von Schadstoffen, insbesondere von HC1 und SO2 in den Abgasstrom eingebrachten Sorptionsmittelmenge. Die Abgasreinigung umfasst in modernen Gasreinigungsanlagen nicht nur die Entstaubung, sondern auch die Abtrennuny oder Umwandlung von gasförmigen Schadstoffen. Soweit zu diesem Zweck Sorptionsmittel in den Abgasstrom eingebracht werden, muss die jeweils eingebrachte Menge an den tatsächlichen Bedarf angeglichen werden. Bei zu geringen Mengen werden die zulässigen Grenzwerte an Schadstoffen im Abgas überschritten, bei zu grossen Mengen arbeitet das Verfahren unwirtschaftlich. Dieses Regelproblem bereitet vor allem bei Müllverbrennungsanlagen erhebliche Schwierigkeiten, weil der anfallende Müll hinsichtlich Zusammensetzung, Heizwert und Schadstoffanteil starken Schwankungen unterliegt. Dementsprechend muss mit erheblich und schnell veränderten Abgasparametern gerechnet und zur Einhaltung vorgegebener Emissionswerte ein umfangreiches Mess- und Regelsystem vorgesehen werden. Wenn jedoch ein solches System zu aufwendig ist, kann die Wirtschaftlichkeit der Müllverbrennung in Frage gestellt, zumindest aber stark eingeschränkt werden, was entweder zu Lasten der Allgemeinheit geht oder aber den Wunsch nach anderweitiger, langfristig möglicherweise unsicherer oder nachteiliger Müllbeseitigung aufkommen lassen kann. Es besteht somit die Aufgabe, ein Regelverfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem mit vertretbarem Aufwand die in einen Abgasstrom eingebrachte Sorptionsmittelmenge in einfacher Weise an den sich ständig stark ändernden Bedarf angepasst werden kann, ohne dass Emissionsgrenzwerte überschritten werden oder eine nennenswerte Überdosierung in Kauf genommen werden muss. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Sollwert für die Sorptionsmitteldosierung anhand des HCl-Gehaltes und der Abgasmenge berechnet und dass der so ermittelte Sollwert noch mit einem von der Temperatur im Reingas abhängigen Stöchiometriewert korrigiert wird. In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass ausserdem der S02-Gehalt im Abgas als Korrektur aufgeschaltet wird, wenn er einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Wenn die Abgastemperatur einen bestimmten Grenzwert unterschreitet, wird der Sollwert der Sorptionsmittelmenge -in einfacher Weise direkt in Abhängigkeit von der Temperatur des Reingases eingestellt. zweckmässigerweise wird als Sorptionsmittel Kalkmilch verwendet, deren Konzentration unabhängig von den Störgrössen des Abgasstromes auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. Ausserdem ist vorgesehen, dass in den Abgasstrom zusätzlich Wasser eingespült wird, wenn die Temperatur im ReinSas einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Mit dem erfindungsgemässen Regelverfahren ist ein Weg gefunden worden, das Mess- und Regelsystem verhältnismässig einfach und überschaubar zu gestalten, indem unter bestimmten Voraussetzungen jeweils mit einem Minimum an gemessenen Abgasparametern ein Sollwert für die Sorptionsmittel zugabe berechnet wird und trotzdem der gesamte Regelbereich überdeckt wird. Tendenziell soll die Reaktion der Schadstoffe mit dem Sorptionsmittel bei möglichst tiefen Temperaturen stattfinden, wobei jedoch Taupunktunterschreitungen vermieden werden müssen. Dass der Taupunkt seinerseits durch die Schadstoffabtrennung gesenkt werden kann, soll hier nur am Rande erwähnt werden. Bedeutsamer ist, dass mit der Sorptionsmittelzugabe - insbesondere wenn das Sorptionsmittel in einer im Abgasstrom verdampfenden Flüssigkeit suspendiert ist - eine Absenkung der Temperatur verbunden ist, was im Sinne einer Verbesserung des Wirkungsgrades der Schadstoffabtrennuny wirkt. Für die Korrektur des Sollwertes anhand des temperaturabhängigen Stöchiometriewertes ist davon auszugehen, dass dieser Wert als Kurve im fraglichen Temperaturbereich ermittelt werden kann und so in das Regelsystem eingegeben wird. Eine solche Kurve wird wegen der verbesserten Reaktionsbedingungen bei niedrigeren Temperaturen nicht linear mit der Temperatur verlaufen, sondern mit zunehmender Temperatur stärker ansteigen. Im einzelnen ist die Kurve selbstverständlich auch noch von Anlageparametern und der Charakteristik des Regelsystems abhängig, was bei einer konkreten Anlage aber ohne Schwierigkeiten berücksichtigt werden kann. Die Aufschaltung des S02-Wertes zeigt, dass der HCl-Gehalt in Verbindung mit der Abgasmenge und der Abgastemperatur u.U. den Sorptionsmittelbedarf nur bis zu einer bestimmten Grenze deutlich genug wiedergibt. Auf der anderen Seite kann die Bestimmung des Sollwertes vereinfacht werden, wenn die Temperatur des Reingases einen bestimmten Wert unterschreitet. Dass die Konzentration des in Form von Kalkmilch zugegebenen Sorptionsmittels konstant gehalten wird, ist in Anbetracht der Tatsache, dass gerade in solchen Fällen auch die Abgastemperatur beeinflusst wird, nicht selbstverständlich. Man könnte sich nämlich vorstellen, den Sorptionsmittelbedarf auch über eine Xnderung der Kalkmilchkonzentration auszuregeln. Dies würde das System aber erheblich komplizieren und wäre mit der Forderung nach einer möglichst wirtschaftlichen Lösung nicht vereinbar. Wenn jedoch wegen zu geringer Schadstoffgehalte die Zugabe von Sorptionsmitteln so weit gedrosselt wird, dass die Abgastemperatur wegen zu geringer eingedüster Flüssigkeitsmenge einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, kann zusätzlich Wasser eingedüst werden, um die Abgastemperatur niedrig zu halten und die Schadstoff-Sorptionsmittel-Reaktion zu optimieren. Dadurch wird letztlich Sorptionsmittel gespart und die angestrebte wirtschaftliche Fahrweise erreicht. Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand des Schaltbildes der Figur 1 erläutert. Mit 1 ist ein Messgerät für den HCl-Wert bezeichnet, das ein im Rechner ss serafbeitbares Signal liefert. Die Abgas menge wird mit dem Gerät 2 gemessen und ebenfalls in den Rechner 8 eingegeben. Ausserdem wird normalerweise noch ein Stöchiometriewert berücksichtigt, in dem das bei 3 gemessene und im Gerät 4 anhand der eingegebenen Kurve gewandelte Temperatursignal dem Rechner 8 zugeleitet wird. Der daraus berechnete Wert erscheint im Gerät 9 als Sollwert und regelt die über Ventil 10 erfolgende Sorptionsmittelzugabe. Eine weitere Korrekturmöglichkeit besteht über die Messung des S02-Wertes bei 5, der im Gerät 7 ständig mit einem im Gerät 6 fest eingestellten Grenzwert verglichen und bei Uberschreiten dem Rechner 8 aufgeschaltet wird. Unterschreitet die Abgastemperatur einen im Gerät 11 eingestellten und im Gerät 12 ständig verglichenen Grenzwert, dann wird der Rechner 8 übersprungen und der Sollwert für die Sorptionsmittelzugabe in 9 direkt in Abhängigkeit von der Temperatur gebildet. Schliesslich ist über Ventil 15 noch eine Eindüsung von Wasser in den Abgasstrom vorgesehen, wenn die Abgastemperatur einen im Gerät 13 vorgegebenen und im Gerät 12 ständig verglichenen oberen Grenzwert überschreitet.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Regelung der zum Zwecke der Sorption von Schadstoffen, insbesondere von HC1 und S02, in einen Abgasstrom eingebrachten Sorptionsmittelmenge, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für die Sorptions mitteldosierung anhand des HCl-Gehaltes und der Abgas menge berechnet und dass der so ermittelte Sollwert noch mit einem von der Temperatur im Reingas abhängigen Stöchiometriewert korrigiert wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausserdem der SO 2-Gehalt im Abgas als Korrektur aufge schaltet wird, wenn er einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Sollwert der Sorptionsmittelmenge nur nach der Temperatur des Reingases berechnet wird, wenn diese einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel aus Kalkmilch besteht, deren Konzentration unabhängig von den Stör grössen des Abgasstromes auf einen bestimmten Wert ein geregelt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Abgasstrom zusätzlich Wasser eingespült wird, wenn die Temperatur im Reingas einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Inventors: GEBHARDT, HANS JOACHIM, GRAUBNER, HANS JOACHIM
Applicants: METALLGESELLSCHAFT AG
Application year: 1985
Main classification: B01D53
IPC codes: G05D21, B01D53