DE102006023939A1

DE102006023939A1 - Verfahren zur Absorption von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gas

Info

Publication number: DE102006023939A1
Application number: DE102006023939A
Authority: DE
Inventors: Knud Dr. Werner; Friedhelm Dr. Kämper; Richard Malchow; Gerhard Moormann
Original assignee: Bayer MaterialScience AG
Current assignee: Covestro Deutschland AG
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-22
Also published as: RU2008150040A; KR20090019789A; WO2007134717A1; US20070269358A1; EP2024058A1; TW200815092A; WO2007134717A8; CN101448560A; JP2009537294A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absorption von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gas, insbesondere ein Verfahren zum Auswaschen von kleinen Mengen Chlor aus einem Abgasstrom, der einen großen Überschuss Kohlendioxid enthält, wobei das gewaschene Abgas direkt in die Atmosphäre abgegeben werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absorption von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gas, insbesondere ein Verfahren zum Auswaschen von kleinen Mengen Chlor aus einem Abgasstrom, der einen großen Überschuss Kohlendioxid enthält, wobei das gewaschene Abgas direkt in die Atmosphäre abgegeben werden kann. Bevorzugt ist das Abgas ein sogenanntes Purgegas des Deacon-Verfahrens.
STAND DER TECHNIK:
Aus der US 3984523 ist ein Verfahren zur Entchlorung von Kohlendioxid und Chlor enthaltenen Gasgemischen durch Überführung des Chlors in alkalicarbonatfreies alkalichloridhaltiges Alkalihypochlorit in mehreren Absorptionsstufen für Chlor durch Zuführung der hierfür notwendigen stöchiometrischen Menge Alkalihydroxid im Gegenstrom über die letzte Absorptionsstufe bekannt.
Aus der EP 0406675A1 ist ein Verfahren zur selektiven Absorption von Chlor aus CO₂-haltigem Abgas bekannt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Abgas mit einer wäßrigen Lösung wäscht, die 0,1–10 Gew.-% NaHCO₃ und 0,01–5 Gew.-% NaHSO₃ enthält.
Aus der DE-A-2426056 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Chlor aus einem chlorhaltigen Gasgemisch, das außerdem Kohlendioxid als eine Komponente enthält, durch Komprimieren und anschließendes Kühlen des Gemisches bekannt, bei dem ein Abgas am Oberteil einer Rektifizierkolonne gebildet wird, dass einen relativ hohen Chloranteil von etwa 7 bis 9 Vol.-% enthält.
Aus der US-H1417 ist ein Verfahren zur Entfernung von Halogengasen aus einem Gasstrom, der Kohlendioxid enthält bekannt. Der Gasstrom entstammt einer Müllverbrennungsanlage (Rauchgas), in der halogenhaltige organische Abfälle verbrannt werden. Das Verfahren umfasst das Inkontaktbringen des Rauchgases in einem Gaswäscher, der eine wässrige Lösung einer Base und eines Reduktionsmittels enthält. Dem Gaswäscher wird permanent verbrauchte Absorptionsflüssigkeit entnommen, die durch frische Absorptionsflüssigkeit ersetzt wird. Die verbrauchte entnommene Absorptionsflüssigkeit wird hinsichtlich ihres Restgehalts an Reduktionsmittel und Base laufend analysiert und dementsprechend die Menge von nachgefülltem Reduktionsmittel und Base gesteuert. Entsprechend dem geringen Chlorgehalt im eingesetzten Abgas von 50 bis 200 Teilen auf 1 Million Teile (bezogen auf das Volumen) wird es als ausreichend angesehen, den Chlorgehalt auf weniger als die Hälfte des Ausgangswertes zu verringern.
Das Verfahren ist zur praktisch vollständigen Entfernung von Chlor insbesondere aus Abgasen mit höheren Chlorgehalten wie sie beispielsweise im Verfahren gemäß DE-A-2426056 anfallen, ungeeignet. Denn um die Menge an Reduktionsmittel und Base, die in der verbrauchten Absorptionsflüssigkeit enthalten ist, möglichst klein zu halten, versucht man deren stationäre Konzentration in der Absorptionsflüssigkeit möglichst klein zu halten. Das in der US-H-1417 beschriebene System sieht zwar vor im Falle von Schwankungen der Halogenkonzentration im Gas, die Konzentration des Reduktionsmittels und Base zu variieren. Diese Vorgehensweise ist jedoch viel zu träge, um damit insbesondere bei plötzlichen Schwankungen der Chlorgaskonzentration im Abgas ein Durchschlagen von Chlor am Kopf des Gaswäschers zu verhindern, wodurch nennenswerte Chlormengen in die Umgebung gelangen können. Hält man demgegenüber die stationäre Konzentration an Reduktionsmittel in der Absorptionsflüssigkeit sehr hoch, gelangen signifikante Mengen davon zwangsläufig in das Abwasser, da frische Absorptionsflüssigkeit ständig zugeführt werden muss. Dies ist weder unter ökonomischen noch ökologischen Gesichtspunkten erwünscht.
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Absorption von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gas bereitzustellen, dass im Verhältnis zur entfernten Chlormenge möglichst wenig Reduktionsmittel und Base benötigt, gleichzeitig in der Lage ist, Chlor auch aus Gasen mit hohem Chlorgehalt praktisch vollständig zu entfernen und auch bei Spitzen im Chlorgehalt ein Durchschlagen des Chlors am Kopf der Absorptionskolonne wirksam zu verhindern. Die Erfinder fanden, dass es möglich ist diese Aufgabe durch ein Verfahren zu lösen, bei dem das Chlor mindestens zweistufig absorbiert wird, wobei die erste Absorptionsstufe unter praktisch vollständigem Verbrauch des Reduktionsmittel betrieben werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Absorption von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gas bereit, dass umfasst: Inkontaktbringen des Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gases in einer ersten Stufe mit einer ersten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält, und, in einer zweiten Stufe, das Inkontaktbringen des aus der ersten Stufe resultierenden Gases mit einer zweiten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann gegebenenfalls auch weitere Chlorwäschestufen und sonstige Stufen umfassen. Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren jedoch lediglich die genannten beiden Chlorentfernungsstufen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Base ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Reduktionsmittel ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: Natriumsulfit, Wasserstoffperoxid, Natriumthiosulfat und Natriumbisulfit (NaHSO₃).
Besonders bevorzugt ist die Base Natriumhydroxid und das Reduktionsmittel ist Natriumthiosulfat oder Natriumbisulfit.
Am meisten bevorzugt ist das Reduktionsmittel Natriumthiosulfat. Bezogen auf 1 mol zu vernichtenden Chlors werden im Vergleich zu NaHSO₃ geringere Mengen Reduktionsmittel und Natronlauge benötigt:
d.h. mit Natriumthiosulfat resultiert ein spezifisch geringerer Verbrauch an Reduktionsmittel und von NaOH pro mol Chlor. Das bedeutet auch, dass bei gleicher molarer Konzentration der Komponenten die Na₂S₂O₃-Variante das höhere Chlorvernichtungspotential pro kg Lösung hat, was wichtig ist um Chlorspitzen abzufangen.
Für das System Natriumhydrogencarbonat/Natriumthiosulfat sind die im erfindungsgemäßen Verfahren stattfindenden Reaktionen wie folgt:
Zunächst reagiert die Natronlauge mit dem im Überschuss vorhandenen CO₂ zu NaHCO₃: CO₂ + NaOH ⇒ NaHCO₃
Anschließend wird Chlor mit Natriumthiosulfat umgesetzt unter Verbrauch von NaHCO₃ und Freisetzung von CO₂: 4Cl₂ + +10NaHCO₃ + Na₂S₂O₃ ⇒ Na₂SO₄ + 8NaCl + 10CO₂ + 5H₂O
Das Saldo der beiden Reaktionsgleichungen ergibt: 4Cl₂ + 10NaOH + Na₂S₂O₃ ⇒ Na₂SO₄ + 8NaCl + 5H₂O
Entsprechend der vorstehenden stöchiometrischen Gleichung der beim erfindungsgemäßen Verfahren ablaufenden Reaktion zur Entfernung des Chlors aus dem eingesetzten Gas wird das molare Verhältnis von Natriumthiosulfat zu Cl₂ des Verfahrens auf größer oder gleich 0,25 eingestellt wird. Bevorzugt arbeitet man über die Gesamtheit der beiden Stufen möglichst stöchiometrisch um das eingesetzte Natriumthiosulfat möglichst vollständig zu verbrauchen bzw. um kein Natriumthiosulfat in das Abwasser gelangen zu lassen.
Analog wird bei Verwendung von Natriumhydroxid als Base das molare Verhältnis von Natriumhydroxid zu Natriumthiosulfat des Verfahrens entsprechend der vorstehend gezeigten stöchiometrischen Gleichung auf größer oder gleich 10, bevorzugter größer oder gleich 12 eingestellt wird.
Im Zusammenhang mit der Verwendung mit Natriumhydroxid als Base, ist darauf hinzuweisen, dass sich das Natriumhydroxid in der Waschflüssigkeit sofort in Natriumhydrogencarbonat umwandelt. Es wird also Natriumhydroxid in die Waschflüssigkeit eingespeist, in der Waschflüssigkeit liegt jedoch Natriumhydrogencarbonat vor.
Entsprechende bevorzugte molare Verhältnisse lassen sich aus den stöchiometrischen Gleichungen für andere Reduktionsmittel bzw. Basen ableiten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der pH-Wert der wässrigen Lösungen in der ersten und/oder zweiten Stufe größer als 7, bevorzugter größer als 8. Bevorzugt ist der pH-Wert in beiden Stufen größer als 7 bevorzugter größer als 8. Wird bei niedrigeren pH-Werten als 7 gearbeitet, so besteht das Risiko von Nebenreaktionen. Bei den genannten pH-Werten bildet sich ein NaHCO₃/CO₂ Puffersystem aus. Unter diesen Bedingungen findet keine Chloratbildung statt und die Effizienz der Chlorabsorption ist gewährleistet. Die Einstellung eines pH-Werts von > 7 über das sich einstellende NaHCO₃/CO₂-Puffersystem verhindert auch die Bildung von Schwefel-Ausfällungen, die bei niedrigeren pH-Werten durch Zersetzung des Thiosulfats entstehen könnten.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich im Gegensatz zu den Verfahren aus dem Stand der Technik auch zur praktisch vollständigen Entfernung von Chlor aus hochchlorhaltigen Gasen, wie etwa solchen, worin die Konzentration von Chlor im eingesetzten Gasgemisch zwischen 0 und 99,9 Vol.-% beträgt. Die untere Grenze der Chorkonzentration wird praktisch ausschließlich durch die entsprechenden gesetzlichen Grenzwerte vorgegeben. Das bedeutet, dass eine Entfernung des Chlors aus Abgasen, deren Chlorgehalt bereits unterhalb der gesetzlichen Grenzwerte liegt, wirtschaftlich nicht sinnvoll ist. In der Praxis liegen die Chlorgehalte der eingesetzten Chlor- und CO₂-haltigen Gase bevorzugt bei weniger als 10 Vol.-%, insbesondere bei etwa 1 bis 10 Vol.-%.
Ebenso kann das Verfahren bei Chlor- und CO₂-haltigen Gasen verwendet werden, deren Konzentration von Kohlendioxid im Bereich zwischen 0 und 99,9 Vol.-% liegt. Bevorzugt liegt der Gehalt des Kohlendioxids im eingesetzten Gas bei etwa 10 bis 80 Volumen-%. Die restlichen Gase des Gasgemischs umfassen im Allgemeinen: Stickstoff, Sauerstoff und Edelgase. Den größten Anteil der weiteren Gase im eingesetzten Gasgemisch bildet im allgemeinen Sauerstoff, dass im allgemeinen in einem Anteil von 1 bis 50 Vol.-% vorliegt. Dann folgen mit geringeren Mengenanteilen Stickstoff sowie Edelgase.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Chlorgehalt des eingesetzten Gases bevorzugt auf weniger als 3 mg/m³, noch bevorzugter auf weniger als 1 mg/m³ reduziert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das eingesetzte Gas im Gegenstrom zur wässrigen Lösung gefahren.
Weiterhin werden die erste und/oder zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Waschturm und/oder einem Strahlgaswäscher durchgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dient es zur Abtrennung von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Purgegas eines Deacon-Verfahrens.
Die Erfindung betrifft demnach insbesondere auch ein Verfahren zur Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff in Gegenwart mindestens eines für das sogenannten Deacon-Verfahren üblichen Katalysator unter Bildung von Chlor und Wasser, dass zur Abtrennung des Chlors aus dem sogenannten Purgegas umfasst:
Inkontaktbringen eines Chlor- und Kohlendioxid-haltigen Abgasstroms in einer ersten Stufe mit einer ersten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält, und, in einer zweiten Stufe, das Inkontaktbringen des aus der ersten Stufe resultierenden Gases mit einer zweiten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält.
Durch die erfindungsgemäße mindestens zweistufige Chlorwäsche insbesondere mit Gegenstromführung von Gas- und Flüssigkeitphase kann im Allgemeinen in der ersten Stufe der Thiosulfatgehalt praktisch bis auf Null abgesenkt werden (Minimierung von Thiosulfat- und Natronlaugeverbrauch) und erst in der zweiten Stufe die sichere Chlorvernichtung stattfindet.
Die beigefügte Abbildung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Entfernung von Chlor aus einem Abgasstrom mit CO₂.
Der chlorhaltige Abgasstrom 1 wird in einen ersten Apparat geführt, der in dieser Zeichnung als Packungskolonne 12 dargestellt ist. Die Packungskolonne 12 enthält eine Packung 11, die eine strukturierte Packung sein kann oder aus Füllkörpern besteht. Typische Beispiele strukturierter Packungen sind Mellapak, Montz-Pak oder Flexipac. Typische Vertreter von Füllkörpern sind Pallringe, Raschigringe, Berlsättel oder auch Tellerette-Ringe. In der Packungskolonne kann ein Gasverteiler 10 installiert sein, der den unterhalb der Packung eintretenden Chlor- und CO₂-haltigen Abgasstrom gleichmäßig über den Querschnitt der Kolonne verteilt. Die Kolonne wird mit einer Waschflüssigkeit 9 berieselt, die über einen Flüssigkeitsverteiler 17 ebenfalls gleichmäßig von oben auf den Querschnitt der Packung aufgegeben werden kann.
Die Waschflüssigkeit wird im Sumpf der Kolonne als Flüssigkeitsstrom 2 abgezogen und in einem Vorlagebehälter 5 aufgefangen. Der Flüssigkeitsstand 4 im Vorlagebehälter 5 kann z.B. über eine Überlaufleitung 3 eingestellt werden.
Über eine Kreislaufleitung 6 ist der Vorlagebehälter 5 mit dem Flüssigkeitsverteiler 17 verbunden. Der Flüssigkeits-Kreislauf in Leitung 6 wird mit der Pumpe 7 aufrechterhalten.
Um die Temperatur des Flüssigkeits-Kreislaufs einstellen zu können, kann ein Wärmeübertrager 8 in der Kreislaufleitung 6 installiert werden. Typische Bauarten eines solchen Apparates sind Platten-, Rohrbündel-, Spiral- oder Block-Wärmeübertrager.
Hinter dem Wärmeübertrager 8 kann frische Waschflüssigkeit 28 in die Kreislaufleitung 6 eingespeist werden. Die frische Waschflüssigkeit 28 enthält bevorzugt frisches Natriumthiosulfat und Natriumhydrogencarbonat, vermischt sich mit der im Kreis geführten Flüssigkeit und wird als Flüssigkeitsstrom 9 auf den Kopf der Kolonne 12 gegeben. In der Kolonne wird das Chlor im Abgas mit dem Natriumthiosulfat zu Chlorid umgesetzt. Das dabei benötigte Thiosulfat wandelt sich in Sulfat und das Hydrogencarbonat in CO₂ um. Das gewaschene Abgas 18 enthält Chlor nur noch in einer so geringen Konzentration, dass eine Abgabe direkt in die Atmosphäre gestattet ist. Die an Thiosulfat und Hydrogencarbonat abgereicherte Waschflüssigkeit 2 wird in den Vorlagebehälter 5 geleitet. Im Fall der Zuführung frischer Waschflüssigkeit 28 wird nun ein Teil der Flüssigkeit über die Überlaufleitung 3 aus dem Vorlagebehälter 5 ausgeschleust. Durch eine gezielte, auf den zu waschenden Abgasstrom abgestimmte Dosierung der Menge an frischer Waschflüssigkeit 28 kann nun die Thiosulfatkonzentration im Vorlagebehälter 5 und damit in der Überlaufleitung 3 so eingestellt werden, dass die kleinstmögliche Thiosulfat-Menge über die Überlaufleitung 3 verloren geht. Dadurch wird ein ökonomisch und ökologisch optimaler Betrieb gewährleistet, da Thiosulfat einerseits eine teuere Chemikalie ist und andererseits auch das Abwasser nicht übermäßig belasten wird.
Eine andere Möglichkeit, diesen optimalen Betrieb zu gewährleisten, besteht darin, dass der Vorlagebehälter 5 mit frischer Waschflüssigkeit 28 gefüllt wird und danach der Prozess ohne Zufuhr frischer Waschflüssigkeit solange betrieben wird, bis die Thiosulfatkonzentration im Vorlagebehälter 5 auf einen kleinstmöglichen Wert abgesunken ist. Danach wird auf einen zweiten mit frischer Waschflüssigkeit gefüllten Vorlagebehälter umgeschaltet und der Prozess weiterbetrieben.
Bis hierhin führt das Verfahren nur dann zu einem direkt in die Atmosphäre abgebbaren gewaschenen Abgasstrom 18, wenn der Chlorgehalt in Strom 1 keinen großen Schwankungen unterliegt.
Im Falle des An- oder Abfahrens der Anlage, aus der der chlorhaltige Abgasstrom 1 stammt, kann es jedoch zu solchen größeren Schwankungen kommen. Wenn sich nun z.B. der Chlorgehalt in Strom 1 in kürzester Zeit stark vergrößert, wird die Dosiervorrichtung für die frische Waschflüssigkeit 28 nicht in der Lage sein, in dieser kurzen Zeit genügend frische Waschflüssigkeit bereitzustellen, um den vergrößerten Chlorstrom zu waschen. Da auch die Waschflüssigkeit im Vorlagebehälter 5 nur einen sehr geringen Thiosulfatgehalt aufweist, wird als unmittelbare Folge der gewaschene Abgasstrom 18 noch eine solche Menge an Chlor enthalten, dass seine Abgabe in die Atmosphäre nicht möglich ist.
Aus diesem Grund wird nun erfindungsgemäß die zweite, in ihrem Aufbau bevorzugt identische Anlage hinter die erste geschaltet.
Der gewaschene Abgasstrom 18 gelangt in eine zweite Kolonne 32. Sie enthält eine Packung 31, die ebenfalls eine strukturierte Packung sein kann oder aus Füllkörpern besteht. Auch in ihr kann ein Gasverteiler 30 installiert sein, der den unterhalb der Packung eintretenden Abgasstrom 18 gleichmäßig über den Querschnitt der Kolonne verteilt. Die Kolonne wird mit einer Waschflüssigkeit 29 berieselt, die über einen Flüssigkeitsverteiler 33 gleichmäßig von oben auf den Querschnitt der Packung aufgegeben werden kann.
Die Waschflüssigkeit wird im Sumpf der Kolonne als Flüssigkeitsstrom 22 abgezogen und in einem Vorlagebehälter 23 aufgefangen. Der Flüssigkeitsstand 24 im Vorlagebehälter 23 kann z.B. über die Flüssigkeitsausschleusung 28 eingestellt werden. In den Vorlagebehälter 23 werden nun beispielsweise die frische Natriumthiosulfatlösung 19, Natronlauge 20 und ein Wasserstrom 21 zur Verdünnung eingespeist. Aufgrund der zugeführten Natronlauge stellt sich im Vorlagebehälter 23 das Verhältnis Natriumhydrogencarbonat zu Natriumcarbonat gemäß des Dissoziationsgleichgewichts ein.
Über eine Kreislaufleitung 25 ist der Vorlagebehälter 23 mit dem Flüssigkeitsverteiler 33 verbunden. Der Flüssigkeits-Kreislauf in Leitung 25 wird mit der Pumpe 26 aufrechterhalten.
Um die Temperatur des Flüssigkeits-Kreislaufs einstellen zu können, kann ein Wärmeübertrager 27 in der Kreislaufleitung 25 installiert werden. Hinter dem Wärmeübertrager 27 kann ein Teil der Flüssigkeit abgezogen und als frische Waschflüssigkeit 28 in die Kreislaufleitung 6 der ersten Kolonne eingespeist werden. Die verbleibende Flüssigkeit 29 wird auf den Kopf der Kolonne 32 gegeben.
In der Kolonne wird wegen des CO₂ im Gasstrom 18 das Natriumcarbonat im Wesentlichen zu Natriumhydrogencarbonat umgewandelt und noch vorhandenes Chlor mit Natriumthiosulfat zu Chlorid umgesetzt. Das dazu verwendete Thiosulfat wandelt sich in Sulfat und Hydrogencarbonat in CO₂ um. Der austretende Gasstrom 34 enthält Chlor auch bei größeren Schwankungen des Chlorgehaltes im eingesetzten Gas nun nur noch in einer so geringen Konzentration, dass eine Abgabe direkt in die Atmosphäre möglich ist.
Im Fall des Betriebs der ersten Kolonne 12 mit einem in seiner Zusammensetzung nicht stark schwankenden Abgasstrom 1, wird der Gasstrom 18, der in die zweite Kolonne 32 gelangt, kein oder nur sehr wenig Chlor enthalten. Infolgedessen wird in der zweiten Kolonne 32 auch kaum Natriumthiosulfat verbraucht.
Daher stellt sich ein relativ hoher Gehalt an Natriumthiosulfat im Vorlagebehälter 23, der Kolonne 32 und der Kreislaufleitung 25 ein. Durch eine entsprechende Bemessung des Flüssigkeitsinhalts im Vorlagebehälter 23, der Kolonne 32 und der Kreislaufleitung 25 kann nun soviel Natriumthiosulfat vorgehalten werden, dass im Fall einer plötzlichen Erhöhung des Chlorgehalts im Strom 1 immer noch eine sichere Auswaschung des Chlors in der zweiten Kolonne 32 möglich ist:
In diesem Fall würde zwar Chlor in der ersten Kolonne 12 nicht ausgewaschen werden können, da weder dort noch im Vorlagebehälter 5 noch in der Kreislaufleitung 6 die vorgehaltene Menge an Thiosulfat für die Auswaschung ausreicht.
In der zweiten Kolonne 32 in Verbindung mit ihrem Vorlagebehälter 23 und ihrer Kreislaufleitung 25 ist aber genügend Thiosulfat vorhanden, um das Chlor sicher auszuwaschen.
Zusätzlich gewinnt man durch eine ständige Beobachtung z.B. des Thiosulfat- oder des Chlorgehalts im Bereich der ersten Kolonne 12 ausreichend Zeit, um bei einer plötzlichen Erhöhung des Chlorgehalts im Strom 1 bei der zweiten Kolonne 32 rechtzeitig gegenzusteuern.

Claims

Verfahren zur Absorption von Chlor aus einem Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gas, dass umfasst: Inkontaktbringen des Chlor- und Kohlendioxid-enthaltenden Gases in einer ersten Stufe mit einer ersten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält, und, in einer zweiten Stufe, das Inkontaktbringen des aus der ersten Stufe resultierenden Gases mit einer zweiten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Base ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus: Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Reduktionsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus: Natriumsulfit, Wasserstoffperoxid, Natriumthiosulfat und Natriumbisulfit (NaHSO₃),
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Base Natriumhydroxid und das Reduktionsmittel Natriumthiosulfat oder Natriumbisulfit ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Reduktionsmittel Natriumthiosulfat ist.
Verfahren nach Anspruch 5, worin das molare Verhältnis von Natriumthiosulfat zu Cl₂ des Verfahrens auf größer oder gleich 0,25 eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, worin die Base Natriumhydroxid ist und das molare Verhältnis von Natriumhydroxid zu Natriumthiosulfat des Verfahrens auf größer oder gleich 10, bevorzugt zwischen 10 und 12 eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin pH-Wert der wässrigen Lösungen in der ersten und/oder zweiten Stufe größer als 7, bevorzugt größer als 8 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Konzentration von Chlor im eingesetzten Gasgemisch zwischen 0 und 99,9 Vol.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Konzentration von Kohlendioxid im eingesetzten Gasgemisch zwischen 0 und 99,9 Vol.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin neben Chlor und Kohlendioxid mindestens ein weiterer Gas im eingesetzten Gasgemisch vorhanden ist, dass aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Stickstoff, Sauerstoff und Edelgasen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das eingesetzte Gas im Gegenstrom zur wässrigen Lösung gefahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin die erste und/oder zweite Stufe des Verfahrens in einem Waschturm oder einem Strahlwäscher durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin das Chlor- und Kohlendioxid-enthaltende Gas das Purgegas eines Deacon-Verfahrens ist.
Verfahren zur Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff in Gegenwart mindestens eines Katalysators unter Bildung von Chlor und Wasser, dass die Stufen umfasst: Inkontaktbringen eines Chlor- und Kohlendioxid-haltigen Abgasstroms in einer ersten Stufe mit einer ersten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält, und, in einer zweiten Stufe, das Inkontaktbringen des aus der ersten Stufe resultierenden Gases mit einer zweiten wässrigen Lösung, die ein oder mehrere Basen und ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält.