DE3221795A1

DE3221795A1 - Verfahren zum kontinuierlichen entfernen von formaldehyd aus einem gasstrom

Info

Publication number: DE3221795A1
Application number: DE19823221795
Authority: DE
Inventors: Norbert 6200 Wiesbaden Kijowski; Hubert Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Zajonz
Original assignee: PETERSEN HUGO VERFAHRENSTECH
Current assignee: PETERSEN HUGO VERFAHRENSTECH
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE3221795C2

Description

Patentanmeldung
Verfahren zum kontinuierlichen Entfernen von Formaldehyd aus einem Gasstrom" Die Erfindung betrifft ein VedShren zum kontinuierlichen Entfernen von Formaldehyd aus einem Abgas- oder Abluftstrom mittels einer wäßrigen Waschlösung in einem Füllkörperwaschturm, wobei mindestens einem abgezogenen Teil der verbrauchten Waschlösung frische Waschlösung zugegeben wird.
So ist bekannt, daß Formaldehyd mit Wasser aus einem Abgasstrom ausgewaschen werden kann. Eine Rückgewinnung des Formaldehyds aus dem Waschwasser oder die Überführung in eine unschädliche Form ist mit vertretbarem Aufwand nicht- möglich.
Ein weiteres aus der DE-PS 27 19 o22 bekanntes Verfahren benutzt Ammoniumsalze starker, nichtflüchtiger anorganischer Säuren, z. B. Ammoniuwulfatr in wäßriger Lösung zu Formaldehydauswaschung aus Abgasströmen, wobei man den pH-Wert der Waschlösung durch Zusatz von Ammoniak auf einen Wert zwischen 6 und 3, vorzugsweise 5,5 und 4, hält.
Der ausgewaschene Formaldehyd setzt sich dabei mit den Ammoniumionen zu Hexamethylentetramin um. Eine Beseitigung des Hexamethylentetramins erfordert entweder eine erneute Freisetzung des Formaldehyds oder aber eine Verbrennung der wässirgen Hexamethyentetraminlösung.
Mit den gleichen Nachteilen ist das in der DE-OS 27 41 929 offenbarte kontinuierliche Verfahren behaftet, bei dem die Abgase in einer mit Hexamethylentetramin und Ammoniumhydroxid enthaltenden wäßrigen Waschlösung unter Ammoniakzufuhr gewaschen werden.
In der DE-AS 25 11 432 ist dagegen ein Verfahren zur Behandlung von formaldehydhaltigen Abwässern beschrieben, bei dem die Abwässer mit 30-50 C#ew.-%iaen Wasserstoffseroxidlösunaen in Geaenwart vonAlkalien, wie Natrimhydroxid, bei Anfangstemperaturen von lo - 35 ° C behandelt werden.
Dabei wird der Formaldehyd nach einer an sich bekannten Reaktion, wie "Walker, Formaldehyde, 3. Auflage, S. 244", bis zum Alkalisalz der Ameisensäure umgewandelt. Unter den dort gewählten Bedingungen läuft die Reaktion recht langsam ab und ist in einigen Fällen nach 30 min noch nicht beendet. Nur bei sehr hohen Formaldehydkonzentrationen im Abwasser, die wegen der exothermen Reaktion zu erhöhter Temperatur des Abwassers führen, ist bereits nach lo min der Formaldehyd vollständig abgebaut.
Diese Vorgehensweise ist bei einem Gaswaschprozeß nicht durchzuführen, da in einem Waschturm die erforderlichen Verweilzeiten nicht realisiert werden können und zudem eine erhöhte Formaldehydkonzentration in der Waschflüssigkeit zwangsläufig zu einer erhöhten Konzentration dieses Stoffes in der Abluft führt, die je gerade davon befreit werden soll.
Generell haben diese Verfahren den Nachteil, daß dabei die mit Formaldehyd oder chemischen Umwandlungsprodukten des Formaldehyds beladenen Waschflüssigkeiten einer aufwendigen Nachbehandlung unterzogen werden müssen, ehe sie umweltfreundlich abgegeben werden kc-nen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Verfahren zu entwickeln, bei dem unter Beibehaltung bestimmter Mengenverhältnisse der im Waschprozeß im Umlauf befindli6hen verbrauchten wäßrigen Waschlösung frische Waschlösung zugegeben wird, so daß eine optimale Auswaschung des Formaldehyds aus dem Gasstrom in einem Füllkörperwaschturm gewährleistet ist.
Als Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß aus dem Sumpf des Füllkörperwaschturms zwei Teilstrommengen an verbrauchter Einsatz- und Reaktionsprodukte enthaltender Waschlösung abgeführt werden, von denen eine Teilstrommenge wieder in den Füllkörperwaschprozeß rückgeführt wird, wobei diese Teilstrommenge unmittelbar nach Verlassen des Füllkörperwaschturms kontinuierlich mit einer solchen wäßrigen Alkalihydroxid- und wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung aufgefüllt wird, daß die Waschlösungsmenge im Sumpf des Füllkörperwaschturms konstant bleibt und die aufgefüllte Waschlösung an Alkalihydoxid die 1,1- bis 1,7-fache und an Wasserstoffperoxid die l,ofache der stöchiometrisch erforderlichen Menge enthält, die andere Teilstrommenge dagegen unbehandelt abgeführt wird.
Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß fortlaufend aus dem Sumpf des Füllkörperwaschturms eine W.aschlösung abgeführt und in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom in den Kopf des Füllkörperwaschturz wieder eingesetzt wird und wobei dem anderen Teilstrom in einem externen Behälter Alkalihydroxid und Wasserstoffperoxid zugegeben und die derart behandelte Waschlösung ihrerseits wieder in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eineTeilstrom in dem Sumpf des Füllkörperwaschturms, der andere Teilstrom aus dem Waschprozeß geführt wird.
In den beigefügten Schemazeichnungen werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen, Fig. 2 ein Schema des erfindungsgemäßen Waschprozesses mit den in Anspruch 2 aufgeführten Verfahrensmerkmalen.
Entsprechend der in Fig. 1 aufgeführten Verfahrensweise wird ein mit Formaldehyd beladener Abgasstrom 5 einem mit Füllkörper 2 gefüllten Waschturm 1 zugeführt und mit einer Waschflüssigkeit 6 im Gegenstrom in Kontakt gebracht.
Die Waschflüssigkeit enthält an der Aufgabestelle eine stöchiometrische Menge Wasserstoffperoxid und die 1,1-bis 1,7-fache Menge des stöchiometrischen Verbrauchs an Natronlauge. Der pH-Wert der Waschlösung liegt über 12.
Der Formaldehyd setzt sich dabei entsprechend der Reaktionsgleichung 2 CH20 + 2 NaOH + H202 2 HCOONa + 2H20 + H2 vollständig zu Natriumformiat, Wasserstoff und Wasser um.
Etwa 80 % des Gesamtumsatzes findet bereits in der Füllkörperschüttung 2 statt, der Restumsatz läuft im Sumpf 3 des Waschturmes 1 ab. In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse von experimentellen bestimmten Umsätzen für verschiedene Natronlaugenmengen in der Waschlösung bei einer 3 min langen Reaktionszeit und für Temperaturen von 25 - 35 ° C wiedergegeben.
CH O-Gehalt NaOH-Gehalt Temperatur Umsetzung de) Lösung der Lösung nach 3 min.
(%) (%) der stöch. <0C) (%) Menge o,95 83,3 30 80,1 o,9o loo,o 31 94,9 o,83 125,o 31 97,4 o,9o 167,o 32 loo o,287 167,o 25 loo Mit einer Pumpe 11 wird die größere Teilstrommenge 7 der verbrauchten Waschlösung wieder in den Kopf 4 des Waschturms 1 zurückgepumpt, wobei dieser Teilstrom mit Natronlauge 9 und Wasserstoffperoxid lo aufgefüllt wird, um die oben aufgeführten Konzentrationen an der Aufgabestelle wieder einzustellen und die Waschlösungsmenge im Sumpf des Füllkörperwaschturmes konstant zu halten.
Die kleinere Teilstrommenge 8 der verbrauchten Waschlösung wird zur Entfernung des gebildeten Natriumformiats aus dem Waschprozeß geführt und gegebenenfalls nach Neutralisation der überschüssigen Natronlauge einer biologischen Abwasserreinigung zugeführt. Von Vorteil dabei ist, daß wegen der guten Löslichkeit des Natriumformiats die auszuschleusende Menge an verbrauchter Waschlösung nur das 2- bis 2 1/2-fache des gebildeten Natrimformiates beträgt. Dadurch ist auch der Verlust an Natronlauge aus dem Waschprozeß sehr klein.
Nach dem in Fig. 2 dargestellen Verfahren wird fortlaufend aus dem Sumpf 3 des Füllkörperwaschturms 1 eine Waschlösung 12 abgeführt und in zwei Teilströme 6 und 13 aufgeteilt, wobei der eine Teilstrom 6 in den Kopf 4 des Füllkörperwaschturms 1 wieder eingesetzt wird und wobei dem anderen Teilstrom 13 in einem externen Behälter 14 Alkalihydroxid 15 und Wasserstoffperoxid 16 zugegeben und die derart behandelte Waschlösung 17 ihrerseits wieder in zwei Teilströme 18 und 19 aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom 18 in den Sumpf des Füllkörperwaschturms, der andere Teilstrom 19 aus dem Waschprozeß abgeführt wird.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum kontinuierlichen Entfernen von Formaldehyd aus einem Abgas oder Abluftstrom mittels einer wäßrigen Waschlösung in einem Füllkörperwaschturm, wobei mindestens einem abgezogenen Teil der verbrauchten Waschlösung frische Waschlösung zugegeben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß aus dem Sumpf des Füllkörperwaschturms zwei Teilstrommengen an verbrauchter Einsatz- und Reaktionsprodukte enthaltender Waschlösung abgeführt werden, von denen eine Teilstrommenge wieder in den Füllkörperwaschprozeß rückgeführt wird, wobei diese Teilstrommenge unmittelbar nach Verlassen des Füllkörperwaschturms kontinuierlich mit einer solchen wäßrigen Alkalihydroxid- und wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung aufgefüllt wird, daß die Waschlösungsmenge im Sumpf des Füllkörperwaschturms konstant bleibt und die aufgefülltewaschlösung an Alkalihydroxid die 1,1- bis an 1,7fache und Wasserstoffperoxid die 1,o-fache der stöchiometrisch erforderlichen Menge enthält, die andere Teilstrommenge dagegen unbehandelt abgeführt wird.
2. Verfahren zum kontinuierlichen Entfernen von Formaldehyd aus einem Abgas oder Abluftstrom mittels einer wäßrigen Waschlösung in einem Füllkörperwaschturm, wobei mindestens einem abgezogenen Teil der verbrauchten Waschlösung frische Waschlösung zugegeben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß fortlaufend aus dem Sumpf des Füllkörperwaschturms eine Waschlösung abgeführt und in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom in den Kopf des Füllkörperwaschturms wieder eingesetzt wird und wobei dem anderen Teilstrom in einem externen Behälter Alkalihydroxid und Wasserstoffperoxid zugegeben und die derart behandelte Waschlösung ihrerseitwwieder in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom in den Sumpf des Füllkörperwaschturms, der andere Teilstrom aus dem Waschprozeß geführt wird.