DE2530538A1

DE2530538A1 - Verfahren und vorrichtung zur waschung von gasen, die mit so tief 2, fluor, no tief x, n, co tief 2 und o tief 2 angereichert sind und mit einer waschfluessigkeit gewaschen werden, die aus wasser mit zuschlagstoffen, wie z.b. kalk, besteht, und der zusaetzlich spezifische mengen an saeuren und/oder salze der halogengruppe zugefuehrt werden

Info

Publication number: DE2530538A1
Application number: DE19752530538
Authority: DE
Inventors: Heinz Gresch; Heinz Oelter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2530538C2

Description

Beschreibung und Erläuterung zur Patentanmeldung "Verfahren und Vorrichtung zur Waschung von Gasen, die mit SO#, Fluor, NOx, N, C02 und °2 angereichert sind und mit einer Waschflüssigkeit gewaschen werden, die aus Wasser mit Zuschlagstoffen, wie z.B. Kalk, besteht, und der zusätzlich spezifische Mengen an Säuren undzoder Salze der Halogengruppe zugeführt werden. " Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Rauchgasen und anderen Abgasen, die mit Schwefeldioxid, Fluor, NOx, N, C02 und z.B. mit # 2 angereichert sind.
Nach dem Stande der Technik ist es bekannt, bei einer Schwefeldioxidwäsche unter Verwendung von Kalkmilch den Kalkausnutzungsgrad dadurch zu steigern, daß dem Waschflüssigkeitskreislauf geringe Mengen einer Säure, insbesondere Salzsäure, beigemischt werden.
Diese Säuren oder auch Salze bewirken, daß mehr Calciumionen in Lösung gehen, und somit der Auswascheffekt gesteigert wird.
Trotz der verstärkten Lösung der Calciumionen enthält die Waschflüssigkeit aber neben dissoziiertem Calcium nicht-dissoziierte Calciumverbindungen, wie z.B. schlecht lösliches Calcium-Carbonat und Calciumhydroxid in der Suspension.
Diese nicht dissoziierten Calcium-Verbindungen inkrustieren in der Waschapparatur, insbesondere in den Sprühdüsen, Leitungen, usw., und bewirken Verstopfungen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß Carbonatinkrustierungen in der Waschapparatur mit Sicherheit vermieden werden, ohne daß dabei die Intensität z.B. der Schwefeldioxid-Absorption leidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, die Waschflüssigkeit vor dem Kontakt mit dem Gas vor allem von Feststoffen zu befreien.
Hierdurch ist die Gewähr gegeben, daß das Gas nunmehr in einer glasklaren durch keinerlei Feststoffe verunreinigten Waschflüssigkeit gewaschen wird.
Durch diese Tatsache werden Düsen, Leitungen und die Waschapparatur selber von Carbonat-Inkrustierungen freigehalten.
Bei der S02-Waschung kommen als Zusatz in das Waschwasser 1) Kalk, 2) Säure und/oder Salze der Halogengruppe, des Stickstoffs oder des Phosphors infrage, deren Anionen mit Calciumionen wasserlösliche Verbindungen bilden, die sich bei Anwesenheit von schwefeliger Säure im neutralen oder schwachsauren Medium gegen den Säurerest der schwefeligen Säure austauschen lassen und im alkalischen Medium die wasserlöslichen C alcium-Verbindung en zurückbilden.
Diese Säuren und Salze stehen in der Regel billig zur Verfügung und erfüllen ihren Zweck voll und ganz.
Alternativ können als Zusatz auch Carbonsäuren und/oder Salze verwendet werden, deren Radikale mit Calciumionen wasserlösliche Verbindungen bilden und sich bei Anwesenheit von schwefeliger Säure im neutralen oder schwachsauren Medium gegen den Säurerest der schwefeligen Säure austauschen lassen und im alkalischen Medium die wasserlöslichen Calciumverbindungen zurückbilden.
Die Verwendung dieser organischen Säuren hat den Vorteil, daß das anzustrebende Nebenprodukt Calciumsulfat (Gips) besonders rein hergestellt werden kann und nicht oder nur wenig durch schädliche Halogene, wie z.B. Chloride oder Phosphate, verunreinigt wird.
Besonders gute Erfolge werden erzielt, wenn man als Zusatz z.B. geringe Mengen von Salzsäure und einen entsprechenden Anteil Ameisensäure oder Ameisensäure allein verwendet Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme ist der Auswascheffekt wesentlich größer als bei der Verwendung von anderen Zusätzen.
Zur Bildung von Gips ist unter Beifügung dieser genannten Zuschlagstoffe eine Vorrichtung notwendig, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist.
Will man marktgerecht z.B. nicht Gips, sondern Kunstdünger herstellen, so wird die Verfahrenstechnik zur Gipsherstellung durch Änderung des Waschmediums, wie in der beiliegenden Zeichnung erfindungsgemäß dargestellt, zur Herstellung von z.B. Kunstdünger (Ammonsulfat) angewendet.
In der beiliegenden Zeichnung ist dargestellt mit 1 - die Rauchgasabkühlung oder auch Konditionierungsstrecke, die gleichzeitig auch als Waschstrecke dient, mit 2 - ein Vorwascher, der die Hauptwassermengen aus der Waschapparatur vom Rohgasstrom trennt, mit 3 - ein Tropfenabscheider, z.B. Drallabscheider, mit 4 - ein Ventilator, mit 5 - ein Abtauchbehälter, in dem die gesamten Waschflüssigkeiten aus der Waschapparatur gesammelt werden, mit 6 - ein Oxidationsbehälter, der die Waschflüssigkeiten aus dem Abtauchbehälter (5) übernimmt und durch Luftzuführung die Oxidation bewirkt, mit 7 - ein Schwerkraftabscheider, vorzugsweise, wie dargestellt, als Doppelmantelsinkabscheider ausgebildet, mit 8 - ein Filter oder eine Zentrifuge, die die Flüssigkeit vom Feststoff trennt, mit 9 - ein Sprühtrockner oder Kristallisator zur Gips- oder Ammonsulfat-Herstellung, mit 10 - eine Bevorratungs- und Entladestelle mit Eindüsung für flüssiges Ammoniak oder Ammoniumhydroxid, mit 11 - das Luftgebläse für die Oxidation, mit 12 - der Zuschlagstoffbehälter für Kalkmilch, Ameisensäure, HCL, usw.
V erfahrensbes chreibung Das Rohgas wird über die Konditionierungs- und Waschstrecke (1) in die Waschapparatur eingeführt.
Die klare Calciumhydroxid-Lösung wird mittels einer Pumpe aus dem Doppelmantelsinkabscheider gespeist und die Absorption erfolgt bereits schon in der Waschstrecke bzw. in den nachgeschalteten Abscheidern (2) und (3), wobei gleichzeitig die Waschflüssigkeit aus dem Gasstrom bei (2) und (3) getrennt wird, dem Abtauchbehälter (5) und von hieraus der Oxidationseinrichtung (6) zugeführt wird.
Durch Frischluftzugabe mittels (11) wird im Oxidationsbehälter (6) z.B. eine Aufoxidation von CaS03 zu CaS04 erfolgen.
Durch Umpumpen der Waschflüssigkeit, die mit CaS04 angereichert ist, in den Sinkabscheider (7) erfolgt im Sinkabscheider (7) eine Klärung der Waschflüssigkeit, so daß die Pumpe die Waschflüssigkeit, die im Umlenksinkabscheider (7) mit Kalkmilch aus (12) und/oder HCL und Ameisensäure angereichert wird, wieder dem Waschprozeß zuführt.
Am Ablauf des Doppelmantelsinkabscheiders (7) wird vorzugsweise eine Zentrifuge oder ein Trommelvakuumfilter (8) installiert, die bzw. das die Flüssigkeit vom Feststoff trennt.
Der Feststoff CaS04 . 2H20 mit geringen Spuren von z.B. Sulfit wird einem Sprühtrockner (9) zugeführt und hier zu Gips gebrannt.
Erfindungsgemäß kann durch Fortfall der Kalkmilch und/oder der Salzsäure und Ameisensäure bei ( 10) der klaren Waschwasserflüssigkeit NH3 zugeführt werden, so daß bei Beibehaltung der Verfahrenswege bei (6) eine Oxidation zu Ammonsulfat stattfindet.
Die bei diesem Waschmedium ausgewaschenen Staub- und Feststoffteilchen werden ebenfalls im Doppelmantelsinkabscheider voreingedickt und über ein Filter bzw. eine Zentrifuge ausgetragen.
Ein Teil der mit Ammonsulfat angereicherten Waschflüssigkeit wird aus dem Kreislauf des Doppelmantelsinkabscheiders hinter dem Flüssigkeitsfeststofftrenner dem Kristallisator (9) zugeführt und hier zu Ammonsulfat aufg etrocknet.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: Anspruch 1 Verfahren und Vorrichtung zur Waschung von Gasen, die SO2, Fluor, NOx, N, C02 und 02 angereichert sind und zu Gips oder in der gleichen Vorrichtung zu Ammonsulfat-Rückstandsprodukten gewandelt werden müssen, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit folgende Zusatzstoffe zugeführt werden: 1) Kalk 2) Säuren und/oder Salze der Halogengruppe, des Stickstoffs oder des Phosphors, deren Anionen mit Calciumionen wasserlösliche Verbindungen bilden, die sich bei Anwesenheit von schwefeliger Säure im neutralen oder schwachsauren Medium gegen den Säurerest der schwefeligen Säure austauschen lassen und im alkalischen Medium die wasserlöslichen Calciumverbindungen zurückbilden, vorzugsweise Salzsäure und/oder Ameisensäure, wobei die obige Zusammensetzung der Zuschlagstoffe für die Gipsherstellung Anwendung findet und gegen Austausch der Zuschlagstoffe gegen NH3, z.B. in flüssiger Form, Ammonsulfat hergestellt wird.

Anspruch 2 Verfahren und Vorrichtung zur Waschung von Gasen, die S02, Fluor, NOx, N, C02 und 02 angereichert sind und zu Gips oder in der gleichen Vorrichtung zu Ammonsulfat-Rückstandspr odukten gewandelt werden müssen, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Verfahrens erfindungsgemäß folgende Vorrichtung angewandt wird: Mit (1) eine Waschstrecke oder ein Waschturm, mit (2) Wasserabscheider, mit (3) Gasflüssigkeitstrenner, mit (4) der notwendige unterdruckerzeugende Ventilator, mit (5) ein Abtauchbehälter oder auch eine Sammelpumpe, die die Waschflüssigkeit einem (6) Oxidationsbehälter zuführt, so daß hier unter Zufügung von Luft durch einen Lufterzeuger (11) die Oxidation der eingeleiteten Stoffe stattfindet und diese über eine Pumpe einem Absetzbehälter, vorzugsweise in Form eines Sinkabscheiders (7) zugeführt werden. In diesem Behälter (7) findet eine Voreindickung der Feststoffe von - 30 % statt. Der so voreingedickte Feststoff wird von der Flüssigkeit mittels einer Filterpresse oder Zentrifuge getrennt, wobei die Flüssigkeit wahlweise entweder in den Doppelmantelsinkabscheider zurückgeführt oder aber für die Ammonsulfatherstellung einem Kristalisator bzw. Sprühtrockner (9) zugepumpt wird.

Die erforderlichen Zuschlagstoffe für die Gipsherstellung, z.B. Kalk, HCL und HCOOH, können bei (12) mit der Waschflüssigkeit gemischt und dem Verfahren, vorzugsweise bei (7), zugegeben werden.

Wunschgerecht kann durch Fortfall der für die Gipsherstellung benötigten Zuschlagstoffe bei (12) NH3 in der Form von flüssigem Ammoniak der Verfahrensanlage bei (10) zugeführt werden, um bei (9) einen kontinuierlichen Teil der Waschflüssigkeit zu Ammonsulfat zu verarbeiten.