DE2251031B2

DE2251031B2 - Verfahren zum entfernen einer saeuregaskomponente aus einem gasstrom

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Publication number: DE2251031B2
Application number: DE19722251031
Authority: DE
Original assignee: Teller Environmental Systems Inc
Current assignee: Teller Environmental Systems Inc
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1972-10-18
Publication date: 1977-09-01
Also published as: DE2251031C3; CA984764A; US3808774A; DE2251031A1; US3721066A; FR2156770A1; FR2156770B1; GB1408057A

Description

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Bekanntlich werden bei vielen industriellen Herstellungs- oder Behandlungsverfahren Säuregase freigesetzt. Beispielsweise werden bei der Glasherstellung Säuregasc wie Fluorwasserstoff, Siliziumtetrafluorid und Schwefeloxide gebildet, während bei der Aluminiumherstellung Säuregase wie Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff und Chlor erzeugt werden. Das Entlernen dieser Gase aus dem Abgas solcher Prozesse ist höchst erwünscht, und zwar sowohl vom Standpunkt der Weiterverwertung dieser Säuregase als auch vom Standpunkt der Reinhaltung der Atmosphäre. Die hierfür bisher vorgesehene Anwendung von Naß-Wäschern läßt hinsichtlich Einfachheit, Wirkungsgrad und Kosten viel zu wünschen übrig.

Gsgenstand des Hauptpatents 2222 139 ist ein Verfahren zum Entfernen einer Säuregaskoimponente aus einem Gasstrom, bei dem der Gasstrom mit Nephelinsyenitpartikeln in Kontakt gebracht wird, die vorher mit Wasser behandelt und anschließend getrocknet worden sind. Die Vorbehandlung tier Nephelinsyenitpartikeln mit Wasser führt zu einer gewissen Auswitterung ties Nephelmsyenits, wodurch darin enthaltene Alkali-Atome und möglicherweise Aluminium-Atome zur Oberfläche wandern und dort eine miinomolekulare Schicht bilden, was eine hohe chemische Aktivität ties so vorbchandelten Nephelinsyenits zur Folge hat. Die Anlagerung der Säuregase an dem so vorbehandelten Nephelinsyenit entspricht im wesentlichen einer chemischen Reaktion. Es wird ein festes Anhaften der Säuregaskomponenle an dem Nephelinsyenit erreicht, so daß auch erhöhte Temperaturen oder auch eine weitere Wasserbehandlung nicht zur Entfernung der sorhierten Säuregaskomponentc führen.

Die Aufgabe der Zusatzerfindung ist es, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine besonders einfache und wenig aufwendige Durchführung des Verfahrens möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Maßnahme gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Erhöhung der chemischen Aktivität aufgrund einer Wasserdampfbehandlung auf eine Weise erreicht, die für eine automatische, kontinuierliche Betriebsweise besonders geeignet ist. Die Wasserdampfbehandlung kann entweder vor oder nach dem Einführen des Nephelinsyenitminerals in ein Sackfilter erfolgen. So ist es insbesondere möglich, vor dem Eintreffen des die Säuregaskomponente enthaltenden Abgases oder gleichzeitig damit vvasserdampfhaltige Luft durch die in einem Filterbett oder Sackfilter befindlichen Nephelinsyenitpartikeln zu leiten oder das Abgas zuerst durch eine anfeuchtende Zone und dann durch die Nephelinsyenitpartikeln zu führen, so daß die von dem Abgasstrom aufgenommene Feuchtigkeit dann von dem Mineral adsorbiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt auch den nachfolgenden Vorteil. Wie bekannt ist, enthält das Abgas eines sekundären Aluminiumofens normalerweise außer Säuregaskomponenten auch verschiedene Arten von Partikeln. Dabei handelt es sich um kohlenstoffhaltige Partikeln, und zwar sowohl verbrennbare als auch nicht verbrennbare, ölige Partikeln und anorganische Partikeln wie Aluminiumchlorid, Magnesiumchlorid, Aluminiumoxid, Cryolith, Natriumchlorid und Kaliumchlorid. Zur Entfernung dieser Partikeln aus dem Abgas sind bisher Sackfilter, Nachverbrennen Venturis und verschiedene Formen von Naßwäschern eingesetzt worden; jedoch war keine dieser Einrichtungen in der Lage, sowohl das Problem des Entfernens der Säuregaskomponenten als auch das Problem des Entfernens der ausströmenden Partikeln zu lösen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht jedoch außer der Entfernung der Säuregaskomponenten auch die Herabsetzung des Partikelgehaltes des Abgases bis auf einen Bereich von 0,1 bis 0,5 Körner pro irr' Abgas unter Normalbedingungen, und zwar im gleichen Arbeitsgang und mittels der gleichen Einrichtung wie zum Entfernen der Säuregaskomponenten.

Nachfolgend wird ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.

Das Mineral Nephelinsyenit hat in etwa folgende Zusammensetzung:

Siliciumdioxyd 58-62 %

Aluminiumoxyd 22-25 %

Calciumoxyd 0,o~0,9'Ό

l'errioxyd <(),1%

Magiv.-s'ia <0.2^f*

Soda 8,5-12.5%

Pottasche 4,0- 5,5 <:h

Wasser < 1 %

408 kg Nephelinsyenit auf eine Partikelgröße im Bereich von 5 bis 50 μ fein gemahlen, werden unbehandelt in ein Sackfilter mit einer Filterfläche von 557 nr geblasen und bilden eine Schicht mit einer mittleren Dicke von etwa 0.89 mm. Das Abgas enthält

Ll

,„wohl Partikeln tier vorerwähnten Art, und zwar im Sich von etwa 0,7 bis 9 pro m> (Normalbedmgun-',„) als auch Säuregaskomponenten, nämlich etwa Sl bis 100 ppm Chlor, 20 ppm Chlorwasserstoll und ? nom Fluorwasserstoff, und weist eine Temperatur «herhalb 149° C auf. Dieses Abgas wird aus einem sekundären Aluminiumofen von 30 t mit einer Gendiakeit von 28Om¹ZMIn, (Normalbedingungen) gJn unü der Wirkung einer Hochdruck-Was-Khreckung (14 atü an der Düse mit einer Strom S "ctindigkcU von etwa 1,5 bis 6 1 m/Min ) ' nterworfen, welche in den Gaskanal eingeführt wird, das Gas das Sackfilter erreicht, und welche die r des Gases auf etwa 77° C herabsetzt. wKd eines siebentägigen Arbeitens des Ofens funktioniert das Sackfilter ohne das sonst so oft aufretende Brennen oder Verstopfen, und das das Sacknitcr verlassende Abgas hat die folgende Zusammen setzung:

Partikeln

Chlor

Chlorwasserstoff
Fluorwasserstoff

0,3/m¹ (Durchschnitt)

0,6/m¹ (Maximum)

3 ppm (Mittelwert während

der Chlorierung)

0 ppm

I IUYSI ι. ι.. .

Man kann etwa bei der Glasherstellung auch so vorgehen, dali die Nephelinsyenitparlikel kontinuierlich in das Sackfilter eingeführt werden, beispielsweise mit einer Rate von etwa 0,82 bis 0,032 g/min je mV min Gaszuführrate, dort mit dem beginnenden Abgasstrom gemischt werden und kontinuierlich aus dem Sackfilter zusammen mit den sorbierten Verunreinigungen abgezogen werden.

Claims

Patentar.,->prüche:

1. Abänderung des Verfahrens zum Entfernen einer Säuregaskomponente aus einem Gasstrom, gemäß Patent 2 222 139, bei dem der Ciasstrom in Kontakt mit mit Wasser behandelten, die Säuregaskomponente aufnehmenden Nephelinsyenitpartikeln gebracht wird und dann der von der Säuregaskomponente befreite Gasstrom abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Nephelinsyenitpartikeln in der Weise erfolgt, daß die Nephelinsyenitpartikeln in Kontakt mit einem wasserdampfhaltigen Gasstrom gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Säuregaskomponente enthaltende Gasstrom vor dem Erreichen der Nephelinsyenitpartikeln angefeuchtet wird und als wasserdampfhaltiger Gasstrom zur Behandlung der Nephelinsyenitpartikeln dient.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nephelinsyenithpartikeln in den Gasstrom eingeführt werden und von diesem

in einem Sackfilter mitgeführt werden. ^a5

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nephelinsyenitparitikeln einer Partikelgröße zwischen 5 und 50 μ in ein Sackfilter geblasen werden und dort durch Inkontaktbringen mit dem wasserdampfhaltigen Gasstrom behandelt werden.