DE19610444C1 - Removing gaseous elemental mercury@ from crude gas - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von gasförmigem elementaren Quecksilber aus Rohgasen in zwei hintereinandergeschalteten Stufen, bei dem die Rohgase von unten nach oben durch einen Waschturm geleitet werden und im Waschturm mit einer Waschsäure im Gegenstrom in Kontakt gebracht werden, wobei die Waschsäure im Kopf des Waschturms über ein Düsensystem eingebracht wird.The invention relates to a method for removing gaseous elemental mercury from raw gases in two successive stages, in which the raw gases from below be directed upwards through a wash tower and in the wash tower be brought into contact with a washing acid in countercurrent, the washing acid in the head of the washing tower via a nozzle system is introduced.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Entfernung von gasförmigem elementaren Quecksilber aus Rohgasen in zwei hintereinandergeschalteten Stufen, bei dem die Rohgase von unten nach oben durch einen Waschturm geleitet werden und im Waschturm mit einer Waschsäure im Gegenstrom in Kontakt gebracht werden.The invention further relates to a method for removing gaseous elemental mercury from raw gases in two successive stages, in which the raw gases from below be directed upwards through a wash tower and in the wash tower be brought into contact with a washing acid in countercurrent.
Verfahren zum Reinigen von Gasen, die gasförmiges elementares Quecksilber enthalten, sind bekannt. In der DE-OS-22 07 851 wird ein Verfahren zum Reinigen von Gasen, die gasförmiges elementares Quecksilber enthalten, beschrieben, bei dem die Gase in einem Waschturm mit einer Waschlösung kontaktiert werden. Dabei wird eine Waschlösung verwendet, die Quecksilber-(II)-Ionen in einer Menge zwischen 0,02 g/l und dem Sättigungszustand und einen Anteil von mindestens einem der aus der Gruppe Cl⁻, Br⁻, J⁻ bzw. SO₄2- ausgewählten Ionen enthält, welche teilweise lösliche bzw. schwerlösliche Hg-(I)-Salze bilden, wobei Cl⁻, Br⁻, J⁻ bzw. SO₄2- in einer solchen Menge vorhanden ist, daß das gebildete Hg(I) zwar ausfällt, die entsprechenden Hg(I)-Salze jedoch nicht zu Hg(II) und Hg° disproportioniert werden.Methods for purifying gases containing gaseous elemental mercury are known. DE-OS-22 07 851 describes a process for cleaning gases which contain gaseous elemental mercury, in which the gases are contacted with a washing solution in a washing tower. A washing solution is used which contains mercury (II) ions in an amount between 0.02 g / l and the saturation state and a proportion of at least one of the groups Cl⁻, Br⁻, J⁻ or SO₄ 2- contains selected ions, which form partially soluble or sparingly soluble Hg (I) salts, Cl⁻, Br⁻, J⁻ or SO₄ 2- being present in such an amount that the Hg (I) formed does precipitate, however, the corresponding Hg (I) salts are not disproportionated to Hg (II) and Hg °.
Das Verfahren beruht auf den folgenden chemischen Reaktionen:The process is based on the following chemical reactions:
Hg°(g) + HgCl2(liq) → Hg₂Cl2(sol) (Kalomel) (1)Hg ° (g) + HgCl 2 (liq) → Hg₂Cl 2 (sol) (calomel) (1)
2 HgCl₂ + SO₂ + H₂O → Hg₂Cl₂ + SO₃ + 2 HCl (2)2 HgCl₂ + SO₂ + H₂O → Hg₂Cl₂ + SO₃ + 2 HCl (2)
Hg° + Hg(Cl₄)2- → Hg₂Cl₂ + 2 Cl⁻ (3)Hg ° + Hg (Cl₄) 2- → Hg₂Cl₂ + 2 Cl⁻ (3)
Hg° + MgCln n-2 → Hg₂Cl₂ + (n-2)Cl⁻ (n < 2) (4)Hg ° + MgCl n n-2 → Hg₂Cl₂ + (n-2) Cl⁻ (n <2) (4)
1/2 Hg₂Cl₂ + 1/2 Cl₂ + 2 Cl⁻ → HgCl₄2- (Chlorierung von Kalomel) (5).1/2 Hg₂Cl₂ + 1/2 Cl₂ + 2 Cl⁻ → HgCl₄ 2- (chlorination of calomel) (5).
Die Waschlösung wird im Kopf des Waschturms über ein Düsensystem eingebracht. Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß im Kopf des Waschturms ein Druck eingestellt werden muß, der zwischen 0,5 und 1 bar liegt, was dazu führt, daß sich in unmittelbarer Nähe des Düsensystems relativ feine Nebel herausbilden, die mit dem elementaren Quecksilber beaufschlagt werden und gemeinsam mit dem Reingas aus dem Waschturm ausgetragen werden.The washing solution is in the head of the washing tower via a nozzle system brought in. The disadvantage of this method is that in the head of the wash tower a pressure must be set between 0.5 and 1 bar, which leads to the fact that in the immediate Form relatively fine mist near the nozzle system the elementary mercury and together with which clean gas is discharged from the wash tower.
In der GB-20 98 186 wird ein Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus Gasen beschrieben, bei dem die Gase durch einen Waschturm geleitet werden. Vor der Einleitung der Gase in den Waschturm werden die Gase mit Waschlösung beaufschlagt, die in die Rohgasleitung eingedüst wird.GB-20 98 186 describes a method for removing Mercury from gases described in which the gases pass through to run a wash tower. Before introducing the gases the gases are charged with washing solution in the washing tower, which is injected into the raw gas line.
Die DE-OS 22 01 481 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus Gasen, bei dem die Gase mit Schwefelsäure von wenigstens 50%, die eine Temperatur von 60 bis 180°C besitzt, gewaschen werden. Dabei wird in vorteilhafter Weise eine Kolonne verwendet, die zwei oder mehrere Glockenböden, Siebböden oder dergleichen besitzt.DE-OS 22 01 481 describes a method for removal of mercury from gases, in which the gases with sulfuric acid of at least 50% having a temperature of 60 to 180 ° C owns, washed. This is advantageous used a column with two or more bubble-cap trays, Has sieve trays or the like.
Ferner ist aus der DE-26 41 230 C2 ein Verfahren zur Abscheidung und Gewinnung von Quecksilber aus Gasen bekannt, bei dem man die Gase in einem geschlossenen Kreislauf mit einer wäßrigen Lösung behandelt. Die Behandlung der Gase kann dabei in mehreren Stufen erfolgen.Furthermore, DE-26 41 230 C2 describes a method for Separation and extraction of mercury from gases known where the gases are in a closed cycle treated with an aqueous solution. Treatment of gases can take place in several stages.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entfernung von gasförmigem elementaren Quecksilber aus Rohgasen in zwei hintereinandergeschalteten Stufen zu schaffen, bei dem ein Einbringen von feinem, mit elementarem Quecksilber beladenen Nebel in die Reingasleitung vermieden wird. Ferner soll das Verfahren auch bei bereits bestehenden Anlagen, wie sie aus der DE-OS 22 07 851 bekannt sind, ohne größeren konstruktiven Aufwand einsetzbar sein.The invention is therefore based on the object of a method for the removal of gaseous elemental mercury To create raw gases in two stages connected in series, in which an introduction of fine, with elementary mercury laden mist in the clean gas line is avoided. Further the procedure should also apply to existing systems such as are known from DE-OS 22 07 851, without major constructive effort can be used.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in die Rohgasleitung, die mit dem Waschturm verbunden ist, zusätzlich Waschsäure mit einem Druck von 1 bis 5 bar eingedüst wird, wobei im Kopf des Waschturms ein Druck von 0,01 bis 0,5 bar eingestellt wird. Unter der Bezeichnung Rohgase sind diejenigen Gase zu verstehen, die elementares Quecksilber enthalten, wie beispielsweise die Abgase, die beim Rösten von Quecksilber enthaltenden Mineralstoffen oder bei Chlor-Alkali-Prozessen und bei der Regeneration von bestimmten Quecksilber enthaltenden Katalysatoren gebildet werden. Als Waschsäure können Flüssigkeiten eingesetzt werden die als Waschlösung in der DE-OS 22 07 851 beschrieben sind. Unter dem Kopf des Waschturms ist der obere Teil des Waschturms zu verstehen, der mit der Reingasleitung verbunden ist. Durch die Rohgasleitung werden die Rohgase dem Sumpf des Waschturms zugeführt. Die Eindüsung der Waschsäure in die Rohgasleitung kann über verschiedenartige Düsensysteme erfolgen, wobei die einzelnen Düsen so anzuordnen sind, daß die Waschsäure weitgehend über den gesamten Strömungsquerschnitt der Rohgasleitung eingedüst werden kann. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß mit dem Verfahren zur Entfernung von gasförmigem elementaren Quecksilber aus Rohgasen die Bildung eines feinen Nebels aus beladener Waschsäure im Kopf des Waschturms vermieden werden kann, was den Abscheidegrad verbessert, da somit kein mit elementarem Quecksilber beladener Nebel in das Reingas gelangt. Auch läßt sich das Verfahren relativ problemlos in bereits bestehende Anlagen integrieren, da somit die Rohgasleitung der bereits bestehenden Anlage nur mit einem Anschluß für die eingesetzte Waschsäure versehen werden muß. Ferner ist vorteilhaft, daß eine Abscheidung des gasförmigen elementaren Quecksilbers aus den Rohgasen in der ersten Stufe in der Rohgasleitung von bis zu 90% erreicht wird, bevor die Rohgase in der zweiten Stufe den Waschturm erreichen.The object on which the invention is based is achieved in that that in the raw gas line that is connected to the scrubbing tower, additionally wash acid sprayed in at a pressure of 1 to 5 bar is, in the head of the wash tower a pressure of 0.01 to 0.5 bar is set. Under the name raw gases are to understand those gases that are elemental mercury contain, such as the exhaust gases from the roasting of Minerals containing mercury or at Chlor-alkali processes and in the regeneration of certain Catalysts containing mercury are formed. As Wash acid can be used as liquids Washing solution are described in DE-OS 22 07 851. Under the Head of the wash tower is the upper part of the wash tower understand that is connected to the clean gas line. Through the Raw gas line, the raw gases are the sump of the wash tower fed. The injection of the washing acid into the raw gas line can be done via different types of nozzle systems, the Individual nozzles are to be arranged so that the washing acid largely over the entire flow cross section of the Raw gas line can be injected. It got in Surprisingly shown that with the method for Removal of gaseous elemental mercury from raw gases the formation of a fine mist of loaded washing acid in the head of the wash tower can be avoided, reducing the degree of separation improved since there is no elemental mercury Fog gets into the clean gas. The procedure can also can be integrated into existing systems relatively easily since thus the raw gas line of the existing system only with a connection for the washing acid used got to. It is also advantageous that a deposition of the gaseous elemental mercury from the raw gases in the first stage in the raw gas line of up to 90% is reached before the raw gases reach the wash tower in the second stage.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der im Kopf des Waschturms eingestellte Druck 0,1 bis 0,2 bar beträgt. Bei diesem Druck werden im Kopf des Waschturms Tröpfchen von Waschsäure mit nahezu gleichem Durchmesser gebildet. Dies wirkt sich in vorteilhafter Weise auf die Abscheidung des gasförmigen elementaren Quecksilbers aus.A preferred embodiment of the invention is that the pressure set in the head of the washing tower is 0.1 to 0.2 bar is. At this pressure, in the head of the wash tower Droplets of washing acid with almost the same diameter educated. This has an advantageous effect on the Separation of the gaseous elemental mercury.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig.) näher und beispielhaft erläutert.The invention is explained in more detail and by way of example with reference to the drawing ( FIG. ).
Fig. zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzten Anlage. FIG. 1 shows a simplified schematic illustration of the system used to carry out the method according to the invention.
In Fig. ist das erfindungsgemäße Verfahren schematisch dargestellt. Die Rohgase strömen in der Rohgasleitung (1) dem Sumpf des Waschturms (2) zu. Im Waschturm (2) werden die Rohgase mit Waschsäure kontaktiert, die am Kopf (2′) des Waschturms (2) in den Waschturm (2) eingebracht wird. Dabei ist das Verfahren dargestellt, bei dem die Waschsäure über ein Düsensystem (10) eingebracht wird. Am Kopf (2′) des Waschturms (2) wird ein Druck von 0,01 bis 0,5 bar eingestellt. Die im Sumpf des Waschturms (2) aufgefangene Waschsäure gelangt über die Leitung (7) in den Vorlagebehälter (4). Die Waschsäure gelangt aus dem Vorlagebehälter (4) über die erste Pumpe (5) und die Leitung (3) zum Kopf (2′) des Waschturms (2). Über die Leitung (8) und die zweite Pumpe (11) wird zusätzlich Waschsäure aus dem Vorlagebehälter (4) in die Rohgasleitung (1) eingedüst. Durch die Eindüsung zusätzlicher Waschsäure in die Rohgasleitung (1) wird eine Abscheidung des gasförmigen elementaren Quecksilbers aus den Rohgasen von bis zu 90% erreicht, bevor die Rohgase den Waschturm (2) erreichen. Über die Leitung (9) wird im Abstand von mehreren Stunden unbeladene Waschsäure dem Vorlagebehälter (4) zugeleitet. Das Reingas verläßt den Waschturm (2) über die Reingasleitung (6).The method according to the invention is shown schematically in FIG . The raw gases flow in the raw gas line ( 1 ) to the bottom of the washing tower ( 2 ). In the scrubbing tower (2) the raw gases are contacted with the washing acid, which of the scrubbing tower is introduced into the scrubbing tower (2) (2) at the head (2 '). The method is shown in which the washing acid is introduced via a nozzle system ( 10 ). At the head ( 2 ') of the washing tower ( 2 ), a pressure of 0.01 to 0.5 bar is set. The washing acid collected in the sump of the washing tower ( 2 ) passes through the line ( 7 ) into the storage tank ( 4 ). The washing acid comes from the storage container ( 4 ) via the first pump ( 5 ) and the line ( 3 ) to the head ( 2 ') of the washing tower ( 2 ). Via the line ( 8 ) and the second pump ( 11 ), washing acid is additionally injected from the storage tank ( 4 ) into the raw gas line ( 1 ). By injecting additional washing acid into the raw gas line ( 1 ), the gaseous elemental mercury is separated from the raw gases by up to 90% before the raw gases reach the washing tower ( 2 ). Unloaded washing acid is fed via line ( 9 ) to the storage container ( 4 ) at intervals of several hours. The clean gas leaves the scrubbing tower ( 2 ) via the clean gas line ( 6 ).
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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