DE3135200A1

DE3135200A1 - Verfahren zur behandlung von endprodukten aus der rauchgasentschwefelung

Info

Publication number: DE3135200A1
Application number: DE19813135200
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 5226 Reichshof Bloss; Ulrich Dipl.-Ing. 5060 Bergisch-Gladbach Mohn
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1981-09-05
Filing date: 1981-09-05
Publication date: 1983-03-17
Also published as: DK390182A; IT1155059B; NL8203022A; GB2106090A; US4478810A; JPS5843221A; FR2512353A1; DE3135200C2; AT393461B; BE894296A; FR2512353B1; ATA330882A; GR76167B; IT8223067A0; LU84361A1; IT8223067A1; GB2106090B

Description

L. & C. Steinmüller GmbH"-- - ^Tö-Guittmers-bäcrij den 4.o9.1981 Postfach 1949/196Ο Kl./Al.

Pa 8121

Patentanmeldung

"Verfahren zur Behandlung von Endprodukten aus der Rauchgasentschwefelung"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Endprodukten aus der Rauchgasentschwefelung, bei der die Rauchgasentschwefelung durch die Absorption der Schwefeloxide in einem Sprühtrockner mit einer kalkhaltigen Suspension oder in einem Reaktor mit einem trokkenen, feinkörnigen, kalkhaltigen Absorptionsmittel durchgeführt wi rd und wobei aus dem zu entschwefelnden Rauchgas vor der Entschwefelung wahlweise die von ihm mitgeführte Flugasche ganz oder teilweise oder überhaupt nicht abgeschieden wird und wobei die Endprodukte aus der Rauchgasentschwefelung vor ihrer weiteren Behandlung aus 1 99 Gew.%, vorzugsweise 1 - 7o Gew.% der Summe der Ent-Schwefelungsprodukte, vorzugsweise Calciumsulfithalbhydrat und/oder Calciumsulfit und/oder Calciumsulfatdihydrat und/oder Calciumsulfathalbhydrat und/oder Calciumsulfat sowie Resten des Absorptionsmittels bestehen.

Bei der Behandlung von Rauchgasen, die bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen, sind im Hinblick auf die Verschärfung der Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft Maßnahmen zu treffen, die den Schwefelgehalt derartiger Rauchgase herabsetzen. Die Behandlung der Rauchgase kann in bekannter Weise so erfolgen, daß die Abscheidung der Schwefeloxide in einem Sprühtrockner oder Reaktor" erfolgt.

313 .200

Bei diesem Verfahren der Rauchgasentschwefelung fallen trockene Endprodukte an, die in der Regel ein Gemisch aus Flugasche, calciumhaltigen Reaktionsprodukten und Resten des calciumhaltigen Absorptionsmittels enthalten. Die Flugasche kann dabei ganz oder teilweise vor dem Entschwefelungsprozeß separat abgeschieden und entweder getrennt oder gemeinsam mit den Entschwefelungsendprodukten entsorgt werden.

Die Weiterv.erwendung solcher Endprodukte mit hohen Sulfitgehalten in der Baustoffindustrie ist derzeit noch sehr begrenzt, so daß der weitaus überwiegende Teil deponiert werden muß.

Dabei stellt das im Endprodukt enthaltene Calciumsulfit ein besonderes Problem dar, in dem es in bekannter Weise durch Oxidation zu CaSO · 2 HO (Gips) besonders in feuchter Atmosphäre den Sickerwässern Sauerstoff entzieht und so zu einer Beeinträchtigung der Grundwasserqualität führen kann.

Weiterhin ist bekannt, daß durch Erhitzen von Calciumsulf ithalbhydrat zwischen ca. 385 ⁰C und 4Io ^JC das Calciumsulf itanhydrit CaSO entsteht, daß aber gleichzeitig ab 4oo ⁰C eine Oxidation zu CaSO. (Gips-Anhydrit) stattfindet, die exotherm verläuft.

t-

Bekannt und auch großtechnisch bereits realisiert ist die Oxidation von Calciumsulfithalbhydrat zu Gips-Dihydrat bei der "nassen" Rauchgasentschwefelung, wobei z. B. Luft in die Suspension eingebracht wird und zusätzlich der pH-Wert auf einen für die Oxidation geeigneten pH-Wert abgesenkt werden muß.

Dieses Verfahren ließe sich zwar auf das hier vorliegende trockene Endprodukt anwenden, jedoch müßte dazu das trokkene Endprodukt in Wasser suspendiert, durch Zugabe von Schwefelsäure auf einen geeigneten pH-Wert gebracht und

nach der Oxidation wieder entwässert werden. Dies erfordert einen außerordentlich hohen apparativen Aufwand und erhöhte Betriebskosten infolge des Schwefelsäureverbrauches.

Zusätzlich geht durch das Anmachen mit Wasser ein Teil der latent hydraulischen (oder puzzolanischen) Eigenschaften der Flugaschen verloren, wodurch einerseits die Verwendbarkeit auf dem Baustoffsektor weiter eingeschränkt wird, andererseits aber für die Deponierung relevante Eigenschaften (wie z. B. Wasserpermeabilität, Auslaugverhalten) verschlechtert werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Reduzierung der Calciumsulfrtanteile auf eine Art und Weise durchzuführen, die wirtschaftlicher als die der bekannten Verfahrenstechniken ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, 'daß die Reduzierung der Calciumsulfitanteile durch eine trockene Oxidation mit Luft durchgeführt wird. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Oxidation bei Temperaturen zwischen 4oo C und 800 C, vorzugsweise 4oo C und 600 ⁰C, durchgeführt werden.· Der zur Oxidation der Calciumsulfitanteile notwendige Energiebedarf kann nach der Erfindung ganz oder teilweise durch Zufuhr heißer Rauchgase oder durch Verbrennungsluft aus dem Kraftwerksprozeß gedeckt werden. Der Ablauf des Verfahrens kann in einem Reaktor erfolgen, wobei Apparate eingesetzt werden können, wie sie bereits in bekannten Industriezweigen (z. B. Bindemittelindustrie) zur Trocknung, Dehydratation oder Galcinierung zur Anwendung kommen. Die Verweilzeit des Gutes im Reaktor ist dabei abhängig von der Prozeßtemperatur.

C: _

Um die Energiekosten so niedrig wie möglich zu halten, kann es von Vorteil sein, entsprechend den beispielhaft dargestellten Möglichkeiten in den Fig. 1 bis 3 einen Teil des Flugstaubes vor der Entschwefelung getrennt abzuscheiden und so die zu erhitzende Materialmenge zu reduzieren.

Sehr wesentlich für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist die Tatsache, daß die Oxidation von CaSO, zu CaSO. eine exotherme Reaktion ist. Ein wesentlicher Teil des Energiebedarfs wird durch diese Reaktionswärme (ca, 25o kJ/mol) gedeckt. Je nach Flugstaubanteil und Wärmeverlust des verwendeten Reaktors ist noch Wärme zuzuführen. Diese Wärme kann durch Verbrennen von Brennstoffen oder wie oben erwähnt durch heiße Verbrennungsluft oder Rauchgas aus dem Kraftwerksprozeß oder einer Kombination dieser Möglichkeiten eingebracht werden.

Die Vorteile des vorgeschlagenen Verfahrens erstrecken sich sowohl auf die VerfahEnstechnik der Calciumsulfitoxidation als auch auf die Eigenschaften der daraus resultierenden Endprodukte.

Bei diesem Vorschlag müssen - neben einem geringen apparativen Aufwand - keine weiteren Additive (z. B. zur pH-Wert- Regulierung) eingebracht werden.

Daraus resultieren im Vergleich zu Verfahren, die mit einer Suspension arbeiten, geringe Betriebskosten. Durch den einfachen Aufbau und das ebenso einfache Verfahrensprinzip der Oxidation ist zudem eine hohe Verfügbarkeit gegeben. Das vorgeschlagene Verfahen arbeitet abwasserfrei.

Im Hinblick auf die zur Deponierung relevanten Eigenschaften der Endprodukte, liegt der Vorteil vor allem in der Reduzierung des Calciumsulfitanteiles zugunsten des Gips-Anhydrits und damit in der Reduzierung des chemischen Sauerstoffbedarfes.

Gleichzeitig wird durch das Verfahren im Endprodukt ein Festigkeitsträger gebildet, da der Gips-Anhydrit, wie er in der vorgeschlagenen Weise _entsteht/ selbständig zu Gips-Dihydrat rehydratisieren und damit abbinden kann, während Calciumsulfit sich in dieser Beziehung als Inertstoff verhält.

Durch die Reduzierung des Calciumsulfitanteiles im Endprodukt wird schließlich die mögliche Weiterverwertbarkeit für die Bauindustrie in solche Baustoffe erreicht, wo sich ein .erhöhter Anteil an Calciumsulfit störend bemerkbar macht.

Claims

L„ & C. Steinmüller GmbH 527o Gummersbach, den o4 „139.1981 Postfach 1949/196O ' Kl./Al.

Pa 8121

Ansprüche

1/ Verfahren zur Behandlung von Endprodukten aus der Rauchgasentschwefelung, bni der die Rauchgasentschwefelung durch die Absorption der Schwefeloxide in einem Sprühtrockner mit einer kalkhaltigen Suspension oder in einem Reaktor mit einem trockenen, feinkörnigen, kalkhaltigen Absorptionsmittel durchgeführt wird und wobei aus dem zu entschwefelnden Rauchgas vor der Entschwefelung wahlweise die von ihm mitgeführte Flugasche ganz oder teilweise oder überhaupt nicht abgeschieden wird und wobei die Endprodukte aus der Rauchgasentschwefelung vor ihrer weiteren Behandlung aus 1-99 Gew.%, vorzugsweise 1 - 7o Gew.% Flugasche und 1-99 Gew.%, vorzugswei-, se 3o - 99 Gew.% der Summe der Entschwefelungsprodukte, vorzugsweise Calciumsulfithalbhydrat und/ oder Calciumsulfit und/oder Calciumsulfatdihydrat und/oder Calciumsulfathalbhydrat und/oder Calciumsulfat sowie festen des Absorptionsmittels bestehan, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung der Calciumsulfitanteile durch eine trockene Oxidation mit Luft .durchgeführt wird.

. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die Oxidation bei Temperaturen zwischen 4oo und 8oo° C, vorzugsweise 4oo ° und 600 ° C, durchgeführt wird.

, Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Oxidation der Calciumsulfitanteile notwendige Energiebedarf ganz oder teilweise durch Zufuhr heißer Rauchgase oder durch Verbrennungsluft gedeckt wird.