DE3512500A1

DE3512500A1 - Mehrstufiges hci, so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-waschverfahren fuer rauchgasreinigung vorzugsweise hinter fossilen kraftwerken

Info

Publication number: DE3512500A1
Application number: DE19853512500
Authority: DE
Inventors: Heribert Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Dewert; Heinrich Ing.(grad.) 4600 Dortmund Gresch; Heinz Dipl.-Ing. Hölter; Heinrich Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Igelbüscher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-06
Filing date: 1985-04-06
Publication date: 1986-10-09
Also published as: JPS62502388A

Description

Beschreibung und Erläuterung zur Patentanmeldung
Mehrstufiges HC1, SO, und NOx - Waschverfahren für Rauchgasreinigung vorzugsweise hinter fossilen Kraftwerken".
Es ist bekannt, Rauchgase hinter z.B. Kohlekraftwerken oder ölkraftwerken simultan mit Kalk und EDTA zu waschen.
Diese Verfahren haben sich nicht durchgesetzt, da die Wirtschaftlichkeit durch zu hohen EDTA-Verbrauch und einen nicht stabilen NO -Abscheidegrad gekennzeichnet ist.
Um ein wirtschaftliches Verfahren mit hoher Abscheideleistung betreiben zu können, wurde gefunden, daß z.B.
hinter einem Kohlekraftwerk, das mit chlorreicher Kohle beschickt wird, in der ersten Waschstufe HOl ausgewaschen wird und in der zweiten Waschstufe eine Teilmenge 502 oder aber, wenn chlorarme Kohle verfeuert wird, in der ersten Waschstufe HCl + S02 zu einem bestimmten Prozentsatz von z.B. 70 % ausgewaschen wird.
Diese Waschstufe wird vorzugsweise mit Kalkstein oder Kalkhydrat betrieben, und zur besseren Auflösung des Kalkanteils wird eine ein- oder mehrbasische Carbonsäure in dieser S02 und/oder HCl Waschstufe verwendet, die erfindungsgemäß gute oxydierende Eigenschaft unterhalb des pH-Wertes 5 zuläßt, d .h., daß in dieser Waschstufe durch Zugabe von Luft im Wäschersumpf CaSO4 erzeugt werden kann.
Erfindungsgemäß wird in der nachgesetzten Waschstufe eine Flüssigkeit angesetzt, bestehend aus EDTA, das mit Natronlauge angesetzt und mit einer Carbonsäure versetzt wird, die eine Oxidation in diesem Waschwasser des dem S02 Wäscher nachgesetzten Wäschers zur NO##Waschung stark verhindert, um dadurch das Eisen-Il nicht zu Eisen-Ill aufoxidieren zu lassen. Dieses wird erfindungsgemäß z.B. dadurch erreicht, indem Weinsäure und/oder Zitronensäure, also eine mehrbasische Carbonsäure als Antioxjdantie beim Ansetzen des Chelats mit zugegeben wird, die in der Waschflüssigkeit die Gewähr gibt, daß sehr wenig Eisen-Il in der EDTA-Verbindung zu Eisen-Ill ox diert wird.
Es wurde gefunden, daß bei Stabilisierung des pH-Wertes, vorzugsweise größer 6, das in der Waschflüssigkeit eingesetzte EDTA z.B. mit größer 10 g/l und etwa, Je nach NOx-Belastung und nach dem Sauerstoffüberschuß im Rauchgas des jeweiligen Fossilkessels größer 2 g Weinsäure pro Liter zugegeben wird, und mit dieser so gebildeten Waschlösung, bestehend aus dem Waschwasser, der Natronlauge, dem EDTA oder NTA und der antioxidativ wirkenden Carbonsäure, vorzugsweise Weinsäure, es möglich ist, wirtschaftlich vertretbar eine preiswertere NO Ausscheidung aus dem Rohgasstrom zu ermöglichen, als es bisher mit Waschverfahren oder Katalysatoren möglich ist.
Nachstehend sind die chemischen Reaktionen für die HCl-und S02-Waschung dargestellt und weiterhin die Reaktionsgleichungen für die simultane 502 und NOx Waschung, wobei erfindungsgemäß nur soviel S02 in die NOx-Abscheidestufe übergeleitet wird, wie es notwendig ist, um das erforderliche Alkali-Sulfit zu bilden, das als Reaktionsträger in der NO##Waschstufe erforderlich ist.
Erfindungsgemäß wird nicht, wie in der Literatur beschrieben, mit einem zwei- bis dreifachen Molüberschuß von S02 gegenüber NO diese Waschstufe betrieben, da hierbei zuviel Sulfit entsteht, das wirtschaftlich für das Verfahren nicht tragbar ist.
Reaktionsgleichungen: In der beiliegenden Zeichnung wird das Verfahren und die nachgeschaltete Wasseraufbereitung dargestellt.
Weiterhin wird entsprechend dem Sauerstoffüberschuß im Gas Natriumdithionit in kleinen Dosierungen zugegeben,um das negative Redox-Fotential, gemessen gegen Calomel Elektrode dreimolig ECl bewertet, um größer minus 100 mV zu halten.
Durch die erfindungsgemäße Fahrweise ist das Natriumdithionit so geringfügig belastend, daß das zweistufige Verfahren, das in der Hauptwaschstufe die überwiegende Menge S02 und in der zweiten Waschstufe eine kleinere Menge SO, und NOX auswäscht, nicht so aufwendig ist, daß es wirtschaftlich nicht vertretbar ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist dargestellt: mit (1) der S02- und HCl - Wäscher; mit (2) der NO##Wäscher; mit (3) der aus der ersten Waschstufe abgeschiedene Gips, der z.B. im Wäschersumpf des ersten S02-Wäschers oxidiert wurde.
Mit (4) ist eine Natronlaugebevorratung bzw.
Natriumsulfit bzw. Natriumpyrosulfit dargestellt, die mit (5), d.h. mit EDTA oder NTA bei (6) im aufgabengerechten Mischungsverhältnis gemischt werden.
Entsprechend dem Sauerstoffüberschuß im Rohgas und dem NO -Wert werden diese Stoffe gemischt und bei (7) dem Waschkreislauf (12) übergeben.
Bei (7a) ist eine die Oxidation hemmende Carbonsäure vorzugsweise Weinsäure bevorratet, die bei (8) der Waschflüssigkeit übergeben wird.
Mit (9) ist der Natriumdithionitvorrat dargestellt, der bei (10) erfordernisgerecht, Je nach Sauerstoffgehalt und NO -Wert der Waschflüssigkeit zugegeben wird.
Mit (11) wird das Abwasser der Oxidationsstufe (13) übergeben, die Oxidationsluft (14) sorgt bei einem pH-Wert von z.B. 3,5 für einen anfallenden Gips, der auf das Filter (15) übergeben wird, um bei (16) als ungebrannter, feuchter Gips abgegeben zu werden.
Die zur Gipswaschung notwendige Teilwassermenge wird der Eisenfällstufe (17) übergeben, und das aus dem Filter abgeschiedene Waschwasser wird als Filtratrücklauf zum Wäscher (2) gepumpt.
Das Filtratwasser ist mit (18) bezeichnet.
Das aus der Eisenfällstufe (17) ausgefällte Eisenhydroxid (19) kann der Deponie übergeben werden oder aber auch im Gips belassen werden, wenn der Gips für bestimmte Zwecke dieses Eisen aufnehmen kann.
Das aus der Eisenfällstufe (17) gebildete überschüssige Wasser aus der Filterwaschung (15) wird der EDTA Fällstufe (20) übergeben. Hier wird durch Zugabe von Schwefelsäure (21) bei einer pH-Wert -Einstellung von etwa 1 bis 2 das EDTA gefällt (22) und als Rückführwasser (23) in den Prozeß-Waschkreislauf zurückgeführt.
Das aus dem Überlauf geklärte Wasser aus der EDTA-Fällstufe (22), mit (24) bezeichnet, wird vorzugsweise einer Biologie (25) übergeben.
Durch diese Fahrweise wird ein Luftreinigungs und ein Abwasseraufbereitungsprozeß beschrieben, der wirtschaftlich vertretbar zur HC1-, S02- und NOx Abscheidung Anwendung finden kann. Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: Anspruch 1 Verfahren zur Waschung von HCl, SO2 und NO dadurch gekennzeichnet, daß der NO##Waschstufe eine SO, -und/oder 502 und HCl#Vorwaschstufe vorgeschaltet ist, die das HC1 und das 502 soweit wie möglich, wunechgerecht auswäscht, und das so teilgereinigte Rohgas in einen Wäscher (2) überführt wird, wobei im Wäscher (1) mit vorzugsweise Kalkstein oder Kalkhydrat die 502 und HCl-Abbindung durchgeführt wird, und zur Unterstützung der Löslichkeit der eingesetzten Kalkstoffe Carbonsäure, vorzugsweise Ameisensäure, zugesetzt wird, die der Oxidation von CaSO3 zu CaSO4 nicht entgegensteht, wobei,entgegengesetzt dieser Gasbehandlung, in der Stufe (2) ein Komplex gebildet wird aus der Flüssigkeit Natronlauge, EDTA und/oder NTA gemischt mit Carbonsäure, aber in diesem Fall im Gegensatz zur ersten Waschstufe mit einer die Oxidation hemmenden Carbonsäure, z.B.

Weinsäure, versetzt wird zur Verhinderung einer zu frühen Oxidation und zur Verstärkung der Eisenkomplexierung von Fe2 zu Fe3 und zur Einstellung des negativen Redox-Potentials Natriumdithionit bzw. Natriumsulfit und/oder Pyrosulfit verwendet wird.

Anspruch 2 Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser aus dem S02 und NO -Wäscher (2) einer Oxidationsstufe (13) übergeben wird, in der durch Zugabe von Luft oder Sauerstoff eine Oxidation erzeugt wird, die bei (16) über einen Filter (15) nassen Gips bei einer Restfeuchte von ca. 10 46 ausschleust, und das aus dem Gips herausfiltrierte Wasser (18) als Filtratrücklauf dem Wäscher (2) zugeführt wird, wobei die Waschwassermenge zur Spülung des Gipses einer Eisenfällstufe (17) übergeleitet wird, in der durch pH-Wert-Anhebung eine Eisenfällung von Eisenhydroxid (19) eingeleitet wird, und das aus der Eisenfällstufe überschüssige Wasser einer EDUA-FällstuSe (20) übergeben wird, in der durch Zugabe von H2504 - mit (21) bezeichnet -das EDTA in den Prozeß zurückgeführt werden kann und das geklärte Wasser (24) in einer Biologie (25) überleitend umweltneutral dann zur Verfügung steht oder aber als Anmischwasser für das Anmischen von Kalkstein und/oder Kalkhydrat in der Waschstufe (1) oder (2) Anwendung finden kann.