DE3641170A1 - Simultaneous SO2/NOx wet scrubbing process with scrubbing water treatment for purifying combustion exhaust gases - Google Patents
Simultaneous SO2/NOx wet scrubbing process with scrubbing water treatment for purifying combustion exhaust gasesInfo
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Abstract
Description
Es sind mehrere Verfahren bekannt, SO2 und NOx aus Verbrennungsabgasen durch Einsatz einer Naß-Kreislaufwäsche mit Waschwasseraufbereitung, deren Waschwasser Eisen-II-EDTA- oder Eisen-II-NTA-Komplex enthält, zu reinigen.Several methods are known for cleaning SO2 and NO x from combustion exhaust gases by using a wet cycle wash with washing water treatment, the washing water of which contains iron-II-EDTA or iron-II-NTA complex.
Es wurde aber gefunden, daß durch nachstehend beschriebene Verfahren die simultane SO2/NOx-Entfernung mit modifizierter Waschwasseraufbereitung kostengünstig und technisch erfolgreich durchgeführt werden kann.However, it was found that simultaneous SO2 / NO x removal with modified washing water treatment can be carried out inexpensively and technically successfully by the process described below.
Erfindungsgemäß können nachstehend beschriebene Verfahren entsprechend beiliegender Zeichnung eingesetzt werden.According to the invention can be described below Process used in accordance with the attached drawing will.
Nach Fig. 1 wird eine SO2/NOx-Simultannaßwäsche beschrieben, die auf Alkalibasis (Natrium) und der Additivzugabe Kalkhydrat betrieben wird.According to Fig. 1, a SO2 / NO x -Simultannaßwäsche is described which hydrated lime is operated on the basis of alkali (sodium) and the additive addition.
Im Wäscher 2 wird das eintretende Rohgas 1 mit über eine Pumpe 3 und Leitung 4 im Kreislauf geführtem Waschwasser gewaschen und verläßt, von den Schadstoffen Staub, HCl und HF befreit, den Vorwäscher 2 und tritt über die Tropfenabscheider 18 in den SO2/NOx-Simultanwascher 5 ein. Hier wird das von Staub, HCl und HF befreite Rauchgas mit einer Waschlösung, die über einen Pumpenvorlagenbehälter 6 einer Pumpe 7 und Leitungen 8 im Kreislauf geführt wird, von Schwefel- und Stickstoffoxiden befreit. Gereinigt verläßt das Rauchgas bei 14 den Wäscher 5.In the scrubber 2 , the incoming raw gas 1 is washed with washing water which is circulated via a pump 3 and line 4 and leaves, freed from the pollutants dust, HCl and HF, the pre-scrubber 2 and enters the SO2 / NO x via the droplet separator 18 . Simultaneous washer 5 a. Here the flue gas freed from dust, HCl and HF is freed of sulfur and nitrogen oxides with a washing solution which is circulated through a pump reservoir 6, a pump 7 and lines 8 . The cleaned flue gas leaves the scrubber 5 at 14 .
Über den Pumpenvorlagenbehälter 6 wird bei 17 Kalkhydrat und bei 16 Eisen-II-EDTA-Lösung dem Geamt-Waschkreislauf zugegeben.At 17 hydrated lime and at 16 iron-II-EDTA solution, the entire wash cycle is added via the pump reservoir 6 .
Das im Kreislauf geführte Waschwasser hat erfindungsgemäß nachfolgende spezifische Zusammensetzung:The circulating wash water has according to the invention following specific composition:
SO4′′= ca. 35-45 g/l SO3′′= ca. 5-20 g/l EDTA= ca. 20-50 g/l FeII= ca. 0,3-2,2 g/l FeIII= ca. 2,7-5,3 g/l S+N-Salze= ca. 80-200 g/l Na2S2O6= ca. 60-120 g/l pH-Wert= ca. pH 6,3-6,5 Dichte= ca. 1,12-1,28SO4 ′ ′ = approx. 35-45 g / l SO3 ′ ′ = approx. 5-20 g / l EDTA = approx. 20-50 g / l FeII = approx. 0.3-2.2 g / l FeIII = approx. 2.7-5.3 g / l S + N salts = approx. 80-200 g / l Na2S2O6 = approx. 60-120 g / l pH = approx. pH 6.3-6.5 Density = approx. 1.12-1.28
Von der Waschwasser-Aufgabeleitung 8 wird eine Teilmenge, 10-50% der Waschwasserumlaufmenge über die Leitung 9 zu einem Verweilzeitbehälter 10, der gleichzeitig als Schwerkraftabscheider und EisenIII- Reduktionsbehälter ausgebildet ist, geführt.From the wash water feed line 8 , a partial amount, 10-50% of the wash water circulating amount, is fed via line 9 to a residence time tank 10 , which is simultaneously designed as a gravity separator and an iron III reduction tank.
In dem Verweilzeitbehälter 10 kann die Waschwassermenge zur EisenIII-Reduzierung durch eine indirekte Aufheizung auf eine gewünschte Temperatur von 45 Grad C- 90 Grad C gebracht werden und die Verweilzeit je nach Durchsatzmenge oder Größe des Behälters auf 0,5-5 Stunden eingestellt werden. Der pH-Wert des Wassers wird bei 6,3-6,5 gehalten. Das sich abgesetzte und eingedickte Calciumsulfat- und Sulfitgemisch wird aus dem Schwerkraftabscheider 10 abgezogen und über eine Oxidation- und Entwässerungsstation 11 geführt und als Calciumsulfatdihydrat ausgelagert 13. Das Filtrat wird über die Leitung 12 zum Waschkreislauf Wäscher 5 zurückgeführt.In the residence time container 10 , the amount of washing water for iron III reduction can be brought to a desired temperature of 45 degrees C-90 degrees C by indirect heating and the residence time can be set to 0.5-5 hours depending on the throughput quantity or size of the container. The pH of the water is kept at 6.3-6.5. The calcium sulfate and sulfite mixture which has settled and thickened is drawn off from the gravity separator 10 and passed over an oxidation and dewatering station 11 and stored 13 as calcium sulfate dihydrate. The filtrate is returned via line 12 to the washing circuit scrubber 5 .
Eine bestimmte Menge Reinwasser wird aus dem Verweilzeitbehälter 10 über die Leitung 15 der Waschwasseraufbereitung entsprechend Fig. 2 zugeführt. A certain amount of pure water is fed from the residence time tank 10 via line 15 to the washing water treatment unit according to FIG. 2.
In der Waschwasseraufbereitungsanlage gemäß Fig. 2 wird die spezifisch zu behandelnde Wassermenge über die Leitung 21 dem EDTA-Rückgewinnungsbehälter 22 zugeleitet. Dieser Behälter ist als Rührbehälter ausgebildet. Durch Zugabe von Natriumdithionit 23 wird das Eisenchelat vollkommen zu FeII-EDTA reduziert und durch Zugabe von Schwefelsäure 24 die Absenkung des pH-Wertes der Waschlösung auf pH 1-1,5 vorgenommen. Dabei fällt das H4EDTA aus, wird über eine Entwässerungsstation 25 entwässert und über 29 einem Eisenchelatansetzbehälter zugeführt. Das Filtrat wird über eine Leitung 31 in eine Eindampfungsanlage 32 eingebracht und im sauren Bereich eingedampft. Das in den Behälter 26 eingebrachte H4EDTA wird in über die Leitung 27 zugeführtem Waschwasser pH 6,3-6,5 aufgelöst und durch weitere Zugabe von EisenII-sulfat 28 EisenII-Chelatlösung gebildet, das über Leitung 30 dem Simultanwäscher zugeführt wird.In the wash water treatment plant according to FIG. 2, the amount of water to be treated specifically is fed via line 21 to the EDTA recovery tank 22 . This container is designed as a stirred container. By adding sodium dithionite 23 , the iron chelate is completely reduced to FeII-EDTA and by adding sulfuric acid 24 the pH of the wash solution is lowered to pH 1-1.5. The H4EDTA fails, is dewatered via a dewatering station 25 and fed to an iron chelate container via 29 . The filtrate is introduced via a line 31 into an evaporation plant 32 and evaporated in the acidic range. The H4EDTA introduced into the container 26 is dissolved in washing water pH 6.3-6.5 supplied via line 27 and formed by further addition of iron II sulfate 28 iron II chelate solution, which is fed via line 30 to the simultaneous washer.
Das über die Leitung 31 geführte Wasser kann durch Zugabe von Kalkhydrat oder Natronlauge 35 sauer, neutral oder leicht alkalisch zur Eindampfanlage 32 gepumpt werden. Über die Leitung 33 wird das verdampfte Wasser einer Kondensation zugeleitet, und die eingedampfte Salzsole wird über eine Leitung in einen Brennofen 36 gegeben und bei 400 Grad C-650 Grad C erhitzt. Über eine Transporteinrichtung 43 werden ebenfalls die Kristalle (Na2S2O6 + Na2SO4) in den Brennofen 36 gebracht.The water fed via line 31 can be pumped acidic, neutral or slightly alkaline to the evaporation system 32 by adding hydrated lime or sodium hydroxide 35 . The evaporated water is fed to a condensation via line 33 , and the evaporated brine is introduced via a line into a furnace 36 and heated at 400 ° C.-650 ° C. The crystals (Na2S2O6 + Na2SO4) are also brought into the furnace 36 via a transport device 43 .
Bei 39 entweicht das entstehende Schwefeldioxid aus dem Ofen. Der aus dem Ofen austretende Rückstand kann bei 44 wieder dem Waschkreislauf zugeführt werden, bei 37 nach Aufarbeitung einer Vermarktung zugeführt und bei 38 als Rohnatriumsulfat zur Gipsherstellung, Streu oder Brandschutzsalz oder zur Stabilisierung von Berge- und Mülldeponien eingesetzt werden.At 39 , the sulfur dioxide produced escapes from the furnace. The residue emerging from the oven can be returned to the washing cycle at 44 , marketed at 37 after refurbishment and used at 38 as raw sodium sulfate for gypsum production, litter or fire protection salt or for stabilizing mountain and landfill sites.
Zur Teilgewinnung von Natriumdithionat und Natriumsulfat kann eine Kühlkristallisation (b. 10-15 Grad C) 41 eingesetzt werden. Das Waschwasser wird vor der EDTA- Rückgewinnung 22 abgenommen und über die Leitung 40 der Kühlkristallisation 41 zugeführt und wird über die Leitung 42 von einer Teilsalzlast befreit dem Waschwasserkreislauf wieder zugeführt. Die Kühlkristalle werden über eine Transporteinrichtung zum Brennofen 36 gebracht.Cooling crystallization (b. 10-15 degrees C) 41 can be used to partially recover sodium dithionate and sodium sulfate. The wash water is removed before the EDTA recovery 22 and fed to the cooling crystallization 41 via the line 40 and is freed from the partial salt load via the line 42 and fed back to the wash water circuit. The cooling crystals are brought to the furnace 36 via a transport device.
Die Wasseraufbereitung kann auch ohne Kühlkristallisation 21 betrieben werden.The water treatment can also be operated without cooling crystallization 21 .
Nach Fig. 3 wird eine SO2/NOx-Simultannaßwäsche beschrieben, die auf reiner Alkalibasis (Natrium) betrieben wird.According to FIG. 3, a SO2 / NO x -Simultannaßwäsche is described, which is operated on a pure alkali metal base (sodium).
Im Wäscher 52 wird das eintretende Rohgas 51 mit über eine Pumpe 53 und Leitung 54 im Kreislauf geführten Waschwasser gewaschen und verläßt, von den Schadstoffen Staub, HCl und HF befreit, den Vorwascher 52 und tritt über die Tropfenabscheider 67 in den SO2/NOx-Simultanwascher 55 ein. Hier wird das von Staub, HCl und HF befreite Rauchgas mit einer Waschlösung, die über einen Pumpenvorlagenbehälter 56 einer Pumpe 57 und Leitungen 58 im Kreislauf geführt wird, von Schwefel- und Stickstoffoxiden befreit. Gereinigt verläßt das Rauchgas bei 64 den Wäscher 55.In the scrubber 52, the incoming raw gas 51 via a pump 53 and line 54 the recycled wash water washed and leaves, is freed of the pollutant dust, HCl and HF, the Vorwascher 52 and exits through the mist eliminator 67 in the SO2 / NO x - Simultaneous washer 55 a. Here, the flue gas freed from dust, HCl and HF is freed of sulfur and nitrogen oxides with a washing solution which is circulated through a pump reservoir 56, a pump 57 and lines 58 . The cleaned flue gas leaves the scrubber 55 at 64 .
Über den Pumpenvorlagenbehälter 56 wird bei 63 Natronlauge und bei 66 EisenII-EDTA-Lösung dem Gesamt- Waschkreislauf zugegeben.At 63 sodium hydroxide solution and at 66 iron II-EDTA solution, the total washing circuit is added via the pump reservoir 56 .
Das im Kreislauf geführte Waschwasser hat erfindungsgemäß nachfolgende spezifische Zusammensetzung:The circulating wash water has according to the invention following specific composition:
SO4′′= ca. 35-45 g/l SO3′′= ca. 5-20 g/l EDTA= ca. 20-50 g/l FeII= ca. 0,3-2,2 g/l FeIII= ca. 2,7-5,3 g/l S+N-Salze= ca. 80-200 g/l Na2S2O6= ca. 60-120 g/l pH-Wert= ca. pH 6,3-6,5 Dichte= ca. 1,12-1,28SO4 ′ ′ = approx. 35-45 g / l SO3 ′ ′ = approx. 5-20 g / l EDTA = approx. 20-50 g / l FeII = approx. 0.3-2.2 g / l FeIII = approx. 2.7-5.3 g / l S + N salts = approx. 80-200 g / l Na2S2O6 = approx. 60-120 g / l pH = approx. pH 6.3-6.5 Density = approx. 1.12-1.28
Von der Waschwasser-Aufgabeleitung 58 wird eine Teilmenge, 10-50% der Waschwasserumlaufmenge über die Leitung 59 zu einem Verweilzeitbehälter 60, der gleichzeitig als Schwerkraftabscheider und EisenIII-Reduktionsbehälter ausgebildet ist, geführt.From the wash water feed line 58 , a partial amount, 10-50% of the wash water circulating amount, is led via line 59 to a residence time tank 60 , which is simultaneously designed as a gravity separator and an iron III reduction tank.
In dem Verweilzeitbehälter 60 kann die Waschwassermenge zur EisenIII-Reduzierung durch eine indirekte Aufheizung auf eine gewünschte Temperatur von 45 Grad C-90 Grad C gebracht werden und die Verweilzeit je nach Durchsatzmenge oder Größe des Behälters auf 0,5-5 Stunden eingestellt werden. Der pH-Wert des Wassers wird bei 7,0- 7,5 gehalten.In the residence time container 60 , the amount of wash water for iron III reduction can be brought to a desired temperature of 45 degrees C-90 degrees C by indirect heating and the residence time can be set to 0.5-5 hours depending on the throughput quantity or size of the container. The pH of the water is kept at 7.0-7.5.
Über eine Pumpe 61 und Leitung 62 wird das regenerierte Wasser in den Pumpenvorlagenbehälter zurückgeführt. Damit ist der simultane Waschkreislauf auf reiner Alkalibasis geschlossen.The regenerated water is returned to the pump reservoir via a pump 61 and line 62 . This closes the simultaneous washing cycle based on pure alkali.
Da keine Kalkhydratzugabe zum Waschkreislauf erfolgt, entstehen auch keine Feststoffe (CaSO4 · 2 H2O/CaSO3 · 1/2 H2O) die abgeschieden und aufgearbeitet werden müssen. Die sich bildenden Salze bleiben in Lösung.Since no hydrated lime is added to the washing cycle, no solids are formed (CaSO4 · 2 H2O / CaSO3 · 1/2 H2O) that have to be separated and processed. The salts that form remain in solution.
Um eine Salzanreicherung in der Waschlösung zu vermeiden, wird vom Verweilzeitbehälter 60 über die Leitung 65 eine bestimmte Waschwassermenge zur Wasseraufbereitung gepumpt.In order to avoid salt accumulation in the washing solution, a certain amount of washing water is pumped from the retention tank 60 via line 65 for water treatment.
In der Waschwasseraufbereitungsanlage entsprechend Fig. 4 wird die spezifisch zu behandelnde Wassermenge über die Leitung 71 zur Eindampfkristallisation 72 gepumpt und fraktioniert im neutralen pH-Bereich (pH 7-7,5) eingedampft.In the wash water treatment plant according to Fig. 4, the specific amount of water to be treated is pumped through line 71 to evaporative 72 and fractionated (7-7.5 pH) evaporated in the neutral pH range.
Über eine Transporteinrichtung 85 werden die Kristalle (Na2S2O6/Na2SO4) einem Brennofen 86 zugeführt und bei 400-550 Grad C erhitzt. Die überbleibende Salzsole wird aus der Eindampfkristallisation über die Leitung 74 zum EDTA-Fällbehälter 75 gebracht. Hier wird durch Zugabe von Natriumdithionit 76 und Schwefelsäure 77 das EDTA als H4EDTA gefällt, über eine Entwässerungsstation 78 entwässert und über 79 einem Eisenchelatansetzbehälter 80 zugeführt. Durch Zugabe von Natronlauge 82, EisenII-sulfat 81 und alkalischem Wasser über Leitung 83 wird die Eisenchelatlösung angefertigt und über die Pumpe 101 und Leitung 102 zum Wascher gepumpt. Das Filtrat aus der EDTA-Entwässerung 78 wird über die Leitung 94 ebenfalls dem Brennofen 86 zugegeben und bei 400 Grad C-550 Grad C erhitzt. Über die Leitung 87 entweichen die Brenngase mit hohem SO2-Anteil, die vor dem Wäscher wieder dem Rauchgas zugeführt werden. Die bei 88 aus dem Ofen austretenden Feststoffe, bestehend aus Fe2O3+Na2SO4 werden in einem Lösebehälter 90 durch Zugabe von Wasser 89 gerührt, wobei sich das Na2SO4 löst und das Eisenoxid als Feststoff über eine Entwässerungsstation 91 als Rückstand zurückgehalten wird und bei 92 zur besonderen Verwendung ausgetragen wird.The crystals (Na2S2O6 / Na2SO4) are fed to a furnace 86 via a transport device 85 and heated at 400-550 degrees C. The remaining brine is brought from the evaporation crystallization via line 74 to the EDTA precipitation container 75 . Here, by adding sodium dithionite 76 and sulfuric acid 77, the EDTA is precipitated as H4EDTA, dewatered via a dewatering station 78 and fed to an iron chelate preparation tank 80 via 79 . The iron chelate solution is prepared by adding sodium hydroxide solution 82 , iron II sulfate 81 and alkaline water via line 83 and pumped to the washer via pump 101 and line 102 . The filtrate from the EDTA dewatering 78 is also added to the kiln 86 via line 94 and heated at 400 ° C-550 ° C. The fuel gases with a high SO2 content escape via line 87 and are returned to the flue gas in front of the scrubber. The solids emerging from the furnace at 88 , consisting of Fe2O3 + Na2SO4, are stirred in a dissolving tank 90 by adding water 89 , the Na2SO4 dissolving and the iron oxide as a solid being retained as residue via a dewatering station 91 and at 92 for special use is carried out.
Das Filtrat wird über die Leitung 93 einem zweiten Verbrennungsofen 98 zugeführt, um nach Erhitzung auf 400-550 Grad C bei 100 reines vermarktbares Natriumsulfat austreten zu lassen.The filtrate is fed via line 93 to a second incinerator 98 in order to be released after heating to 400-550 degrees C at 100 pure marketable sodium sulfate.
Es kann zusätzlich noch eine Kühlkristallisation 95 betrieben werden, um bei 10-15 Grad C reines Natriumsulfat und Natriumdithionat auskristallisieren zu lassen, die über 97 ebenfalls dem Brennofen 98 zugesetzt werden und bei 100 als reines Natriumsulfat austreten. A cooling crystallization 95 can additionally be operated in order to allow pure sodium sulfate and sodium dithionate to crystallize out at 10-15 ° C., which are likewise added to the furnace 98 via 97 and exit at 100 as pure sodium sulfate.
Über 99 treten die Brenngase mit erhöhtem SO2-Gehalt aus und werden dem Rauchgas vor dem Wascher wieder zugeführt.Over 99 , the fuel gases with an increased SO2 content emerge and are returned to the flue gas before the washer.
Das Waschwasser wird aus der Leitung vor der Eindampfkristallisation über die Leitung 94 der Kühlkristallisation zugeführt und wird über die Leitung 96 von einer Teilsalzlast befreit dem Waschwasserkreislauf wieder zugeführt.The washing water is fed from the line before the evaporative crystallization via line 94 to the cooling crystallization and is freed from the partial salt load via line 96 and returned to the washing water circuit.
Claims (4)
Im Wäscher (2) wird das eintretende Rohgas (1) mit über eine Pumpe (3) und Leitung (4) im Kreislauf geführtem Waschwasser gewaschen und verläßt, von den Schadstoffen Staub, HCl und HF befreit, den Vorwäscher (2) und tritt über die Tropfenabschneider (18) in den SO2/NOx-Simultanwascher (5) ein. Hier wird das von Staub, HCl und HF befreite Rauchgas mit einer Waschlösung, die über einen Pumpenvorlagenbehälter (6) einer Pumpe (7) und Leitungen (8) im Kreislauf geführt wird, von Schwefel- und Stickstoffoxiden befreit. Gereinigt verläßt das Rauchgas bei (14) den Wäscher (5).
Über den Pumpenvorlagenbehälter (6) wird bei (17) Kalkhydrat und bei (16) Eisen-II-EDTA-Lösung dem Gesamt- Waschkreislauf zugegeben. Das im Kreislauf geführte Waschwasser hat erfindungsgemäß nachfolgende spezifische Zusammensetzung: SO4′′= ca. 35-45 g/l SO3′′= ca. 5-20 g/l EDTA= ca. 20-50 g/l FeII= ca. 0,3-2,2 g/l FeIII= ca. 2,7-5,3 g/l S+N-Salze= ca. 80-200 g/l Na2S2O6= ca. 60-120 g/l pH-Wert= ca. pH 6,3-6,5 Dichte= ca. 1,12-1,28Von der Waschwasser-Aufgabeleitung (8) wird eine Teilmenge, 10-50% der Waschwasserumlaufmenge über die Leitung (9) zu einem Verweilzeitbehälter (10), der gleichzeitig als Schwerkraftabscheider und EisenIII- Reduktionsbehälter ausgebildet ist, geführt.
In dem Verweilzeitbehälter (10) kann die Waschwassermenge zur EisenIII-Reduzierung durch eine indirekte Aufheizung auf eine gewünschte Temperatur von 45 Grad C-90 Grad C gebracht werden und die Verweilzeit je nach Durchsatzmenge oder Größe des Behälters auf 0,5-5 Stunden eingestellt werden.
Der pH-Wert des Wassers wird bei 6,3-6,5 gehalten. Das sich abgesetzte und eingedickte Calciumsulfat- und Sulfitgemisch wird aus dem Schwerkraftabscheider (10) abgezogen und über eine Oxidations- und Entwässerungsstation geführt und als Calciumsulfatdihydrat ausgelagert (13). Das Filtrat wird über die Leitung (12) zum Waschkreislauf Wäscher (5) zurückgeführt.
Eine bestimmte Menge Reinwasser wird aus dem Verweilzeitbehälter (10) über die Leitung (15) der Waschwasseraufbereitung entsprechend Fig. 2 zugeführt.1. SO2 / NO x simultaneous wet washing, characterized in that it is operated on an alkali base (sodium) and the additive addition of hydrated lime.
In the scrubber ( 2 ), the incoming raw gas ( 1 ) is washed with washing water which is circulated via a pump ( 3 ) and line ( 4 ) and leaves, freed from the pollutants dust, HCl and HF, the pre-scrubber ( 2 ) and passes over the drop cutters ( 18 ) into the SO2 / NO x simultaneous washer ( 5 ). Here, the flue gas, which has been freed of dust, HCl and HF, is freed from sulfur and nitrogen oxides with a scrubbing solution which is circulated through a pump reservoir ( 6 ), a pump ( 7 ) and lines ( 8 ). When cleaned, the flue gas leaves the scrubber ( 5 ) at ( 14 ).
Via ( 17 ) hydrated lime and ( 16 ) iron (II) EDTA solution, the total washing circuit is added via the pump reservoir ( 6 ). According to the invention, the circulating wash water has the following specific composition: SO4 '' = approx. 35-45 g / l SO3 '' = approx. 5-20 g / l EDTA = approx. 20-50 g / l FeII = approx. 0 , 3-2.2 g / l FeIII = approx. 2.7-5.3 g / l S + N salts = approx. 80-200 g / l Na2S2O6 = approx. 60-120 g / l pH value = approx. pH 6.3-6.5 density = approx. 1.12-1.28 From the wash water feed line ( 8 ), a portion, 10-50% of the wash water circulation amount via line ( 9 ) to a residence time container ( 10 ), which is designed as a gravity separator and EisenIII reduction tank.
In the residence time container ( 10 ), the amount of washing water for iron III reduction can be brought to a desired temperature of 45 degrees C-90 degrees C by indirect heating and the residence time can be set to 0.5-5 hours depending on the throughput quantity or size of the container .
The pH of the water is kept at 6.3-6.5. The settled and thickened calcium sulfate and sulfite mixture is withdrawn from the gravity separator ( 10 ) and passed through an oxidation and dewatering station and stored as calcium sulfate dihydrate ( 13 ). The filtrate is returned to the washing circuit scrubber ( 5 ) via line ( 12 ).
A certain amount of pure water is supplied from the residence time tank ( 10 ) via the line ( 15 ) to the wash water treatment unit according to FIG. 2.
Das über die Leitung (31) geführte Wasser kann durch Zugabe von Kalkhydrat oder Natronlauge (35) sauer, neutral oder leicht alkalisch zur Eindampfanlage (32) gepumpt werden. Über die Leitung (23) wird das verdampfte Wasser einer Kondensation zugeleitet, und die eingedampfte Salzsole wird über eine Leitung in einen Brennofen (36) gegeben und bei 400 Grad C-650 Grad C erhitzt. Über eine Transporteinrichtung (43) werden ebenfalls die Kristalle (Na2S2O6 + Na2SO4) in den Brennofen (36) gebracht.
Bei (39) entweicht das entstehende Schwefeldioxid aus dem Ofen. Der aus dem Ofen austretende Rückstand kann bei (44) wieder dem Waschkreislauf zugeführt werden, bei (37) nach Aufarbeitung einer Vermarktung zugeführt und bei (38) als Rohnatriumsulfat zur Gipsherstellung, Streu- oder Brandschutzsalz oder zur Stabilisierung von Berge- und Mülldeponien eingesetzt werden.
Zur Teilgewinnung von Natriumdithionat und Natriumsulfat kann eine Kühlkristallisation (b. 10-15 Grad C) (41) eingesetzt werden. Das Waschwasser wird vor der EDTA-Rückgewinnung (22) abgenommen und über die Leitung (40) der Kühlkristallisation (41) zugeführt und wird über die Leitung (42) von einer Teilsalzlast befreit dem Waschwasserkreislauf wieder zugeführt. Die Kühlkristalle werden über eine Transporteinrichtung zum Brennofen (36) gebracht. Die Wasseraufbereitung kann auch ohne Kühlkristallisation (41) betrieben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that in the washing water treatment plant, the specific amount of water to be treated via the line ( 21 ) is fed to the EDTA recovery tank ( 22 ). This container is designed as a stirred container. By adding sodium dithionite ( 23 ) the iron chelate is completely reduced to FeII-EDTA and by adding sulfuric acid ( 24 ) the pH of the wash solution is reduced to pH 1-1.5. The H4EDTA fails, is dewatered via a dewatering station ( 25 ) and fed to an iron chelate preparation tank via ( 29 ). The filtrate is introduced via a line ( 31 ) into an evaporation plant ( 32 ) and evaporated in the acidic range. The H4EDTA introduced into the container ( 26 ) is dissolved in wash water pH 6.3-6.5 fed via the line ( 27 ) and formed by further addition of iron II sulfate ( 28 ) iron II chelate solution, which via line ( 30 ) is fed to the simultaneous washer.
The water fed via line ( 31 ) can be pumped acidic, neutral or slightly alkaline to the evaporation plant ( 32 ) by adding lime hydrate or sodium hydroxide solution ( 35 ). The evaporated water is fed to a condensation via line ( 23 ), and the evaporated brine is introduced via a line into a kiln ( 36 ) and heated at 400 ° C.-650 ° C. The crystals (Na2S2O6 + Na2SO4) are also brought into the kiln ( 36 ) via a transport device ( 43 ).
At ( 39 ), the sulfur dioxide that escapes from the furnace. The residue emerging from the furnace can be returned to the washing cycle at ( 44 ), can be marketed at ( 37 ) after refurbishment and can be used as raw sodium sulfate at ( 38 ) for the production of gypsum, scattering or fire protection salt or for the stabilization of mountain and waste landfills .
Cooling crystallization (b. 10-15 degrees C) ( 41 ) can be used to partially recover sodium dithionate and sodium sulfate. The washing water is removed before the EDTA recovery ( 22 ) and fed to the cooling crystallization ( 41 ) via the line ( 40 ) and is freed from the partial salt load via the line ( 42 ) to the washing water circuit again. The cooling crystals are brought to the kiln ( 36 ) via a transport device. The water treatment can also be operated without cooling crystallization ( 41 ).
Im Wäscher (52) wird das eintretende Rohgas (51) mit über eine Pumpe (53) und Leitung (54) im Kreislauf geführten Waschwasser gewaschen und verläßt, von den Schadstoffen Staub, HCl und HF befreit, den Vorwascher (52) und tritt über die Tropfenabscheider (67) in den SO2/NOx-Simultanwascher (55) ein. Hier wird das von Staub, HCl und HF befreite Rauchgas mit einer Waschlösung, die über einen Pumpenvorlagenbehälter (56) einer Pumpe (57) und Leitungen (58) im Kreislauf geführt wird, von Schwefel- und Stickstoffoxiden befreit. Gereinigt verläßt das Rauchgas bei (64) den Wäscher (55).
Über den Pumpenvorlagenbehälter (56) wird bei (63) Natronlauge und bei (66) EisenII-EDTA-Lösung dem Gesamt- Waschkreislauf zugegeben.
Das im Kreislauf geführte Waschwasser hat erfindungsgemäß nachfolgende spezifische Zusammensetzung: SO4′′= ca. 35-45 g/l SO3′′= ca. 5-20 g/l EDTA= ca. 20-50 g/l FeII= ca. 0,3-2,2 g/l FeIII= ca. 2,7-5,3 g/l S+N-Salze= ca. 80-200 g/l Na2S2O6= ca. 60-120 g/l pH-Wert= ca. pH 6,3-6,5 Dichte= ca. 1,12-1,28Von der Waschwasser-Aufgabeleitung (58) wird eine Teilmenge, 10-50% der Waschwasserumlaufmenge über die Leitung (59) zu einem Verweilzeitbehälter (60), der gleichzeitig als Schwerkraftabscheider und EisenIII- Reduktionsbehälter ausgebildet ist, geführt.
In dem Verweilzeitbehälter (60) kann die Waschwassermenge zur EisenIII-Reduzierung durch eine indirekte Aufheizung auf eine gewünschte Temperatur von 45 Grad C-90 Grad C gebracht werden und die Verweilzeit je nach Durchsatzmenge oder Größe des Behälters auf 0,5-5 Stunden eingestellt werden. Der pH-Wert des Wassers wird bei 7,0- 7,5 gehalten.
Über eine Pumpe (61) und Leitung (62) wird das regenerierte Wasser in den Pumpenvorlagenbehälter zurückgeführt. Damit ist der simultane Waschkreislauf auf reiner Alkalibasis geschlossen.
Da keine Kalkhydratzugabe zum Waschkreislauf erfolgt, entstehen auch keine Feststoffe (CaSO4 · 2 H2O/CaSO3 · 1/2 H2O) die abgeschieden und aufgearbeitet werden müssen.
Die sich bildenden Salze bleiben in Lösung.
Um eine Salzanreicherung in der Waschlösung zu vermeiden, wird vom Verweilzeitbehälter (60) über die Leitung (65) eine bestimmte Waschwassermenge zur Wasseraufbereitung gepumpt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a SO2 / NO x simultaneous wet wash is operated on a pure alkali base (sodium).
In the scrubber ( 52 ), the incoming raw gas ( 51 ) is washed with washing water which is circulated via a pump ( 53 ) and line ( 54 ) and leaves the pre-scrubber ( 52 ) and frees itself of the contaminants dust, HCl and HF and passes over the droplet separator ( 67 ) into the SO2 / NO x simultaneous washer ( 55 ). Here, the flue gas, which has been freed of dust, HCl and HF, is freed of sulfur and nitrogen oxides with a scrubbing solution which is circulated through a pump reservoir ( 56 ), a pump ( 57 ) and lines ( 58 ). The cleaned flue gas leaves the scrubber ( 55 ) at ( 64 ).
The pump wash container ( 56 ) is used to add ( 63 ) sodium hydroxide solution and ( 66 ) EisenII-EDTA solution to the overall washing cycle.
According to the invention, the circulating wash water has the following specific composition: SO4 '' = approx. 35-45 g / l SO3 '' = approx. 5-20 g / l EDTA = approx. 20-50 g / l FeII = approx. 0 , 3-2.2 g / l FeIII = approx. 2.7-5.3 g / l S + N salts = approx. 80-200 g / l Na2S2O6 = approx. 60-120 g / l pH value = approx. pH 6.3-6.5 density = approx. 1.12-1.28 From the wash water feed line ( 58 ), a portion, 10-50% of the wash water circulating amount via line ( 59 ) becomes a retention tank ( 60 ), which is designed as a gravity separator and EisenIII reduction tank at the same time.
In the residence time container ( 60 ), the amount of washing water for iron III reduction can be brought to a desired temperature of 45 degrees C-90 degrees C by indirect heating and the residence time can be set to 0.5-5 hours depending on the throughput quantity or size of the container . The pH of the water is kept at 7.0-7.5.
The regenerated water is returned to the pump reservoir via a pump ( 61 ) and line ( 62 ). This closes the simultaneous washing cycle based on pure alkali.
Since no hydrated lime is added to the washing cycle, there are no solids (CaSO4 · 2 H2O / CaSO3 · 1/2 H2O) that have to be separated and worked up.
The salts that form remain in solution.
In order to avoid salt accumulation in the washing solution, a certain amount of washing water is pumped from the residence time tank ( 60 ) via line ( 65 ) for water treatment.
Über eine Transporteinrichtung (85) werden die Kristalle (Na2S2O6/Na2SO4) einem Brennofen (86) zugeführt und bei 400-550 Grad C erhitzt. Die überbleibende Salzsole wird aus der Eindampfkristallisation über die Leitung (74) zum EDTA-Fällbehälter (75) gebracht. Hier wird durch Zugabe von Natriumdithionit (76) und Schwefelsäure (77) das EDTA als H4EDTA gefällt, über eine Entwässerungsstation (78) entwässert und über (79) einem Eisenchelatansetzbehälter (80) zugeführt. Durch Zugabe von Natronlauge (82), EisenII-sulfat (81) und alkalischem Wasser über Leitung (83) wird die Eisenchelatlösung angefertigt und über die Pumpe (101) und Leitung (102) zum Wascher gepumpt. Das Filtrat aus der EDTA-Entwässerung (78) wird über die Leitung (84) ebenfalls dem Brennofen (86) zugegeben und bei 400-550 Grad C erhitzt. Über die Leitung (87) entweichen die Brenngase mit hohem SO2-Anteil, die vor dem Wäscher wieder dem Rauchgas zugeführt werden. Die bei (88) aus dem Ofen austretenden Feststoffe, bestehend aus Fe2O3 + Na2SO4 werden in einem Lösebehälter (90) durch Zugabe von Wasser (89) gerührt, wobei sich das Na2SO4 löst und das Eisenoxid als Feststoff über eine Entwässerungsstation (91) als Rückstand zurückgehalten wird und bei (92) zur besonderen Verwendung ausgetragen wird.
Das Filtrat wird über die Leitung (93) einem zweiten Verbrennungsofen (98) zugeführt, um nach Erhitzung auf 400-550 Grad C bei (100) reines vermarktbares Natriumsulfat austreten zu lassen.
Es kann zusätzlich noch eine Kühlkristallisation (95) betrieben werden, um bei 10-15 Grad C reines Natriumsulfat und Natriumdithionat auskristallisieren zu lassen, die über (97) ebenfalls dem Brennofen (98) zugesetzt werden und bei (100) als reines Natriumsulfat austreten.
Über (99) treten die Brenngase mit erhöhtem SO2-Gehalt aus und werden dem Rauchgas vor dem Wascher wieder zugeführt.
Das Waschwasser wird aus der Leitung vor der Eindampfkristallisation über die Leitung (94) der Kühlkristallisation zugeführt und wird über die Leitung (96) von einer Teilsalzlast befreit dem Waschwasserkreislauf wieder zugeführt.4. The method according to claim 1-3, characterized in that in the wash water treatment plant, the specific amount of water to be treated is pumped via the line ( 71 ) to the evaporation crystallization ( 72 ) and fractionally evaporated in the neutral pH range (pH 7-7.5) .
The crystals (Na2S2O6 / Na2SO4) are fed to a furnace ( 86 ) via a transport device ( 85 ) and heated at 400-550 degrees C. The remaining brine is brought from the evaporation crystallization via line ( 74 ) to the EDTA precipitation container ( 75 ). Here the EDTA is precipitated as H4EDTA by adding sodium dithionite ( 76 ) and sulfuric acid ( 77 ), dewatered via a dewatering station ( 78 ) and fed to an iron chelate preparation tank ( 80 ) via ( 79 ). The iron chelate solution is prepared by adding sodium hydroxide solution ( 82 ), iron II sulfate ( 81 ) and alkaline water via line ( 83 ) and pumped to the washer via the pump ( 101 ) and line ( 102 ). The filtrate from the EDTA dewatering ( 78 ) is also added to the kiln ( 86 ) via line ( 84 ) and heated at 400-550 degrees C. The fuel gases with a high SO2 content escape via line ( 87 ) and are returned to the flue gas upstream of the scrubber. The solids emerging from the furnace at ( 88 ), consisting of Fe2O3 + Na2SO4, are stirred in a dissolving tank ( 90 ) by adding water ( 89 ), the Na2SO4 dissolving and the iron oxide as a solid via a dewatering station ( 91 ) as residue is withheld and carried out at ( 92 ) for special use.
The filtrate is fed via line ( 93 ) to a second incinerator ( 98 ) in order to allow pure marketable sodium sulfate to emerge after heating to 400-550 degrees C at ( 100 ).
In addition, cooling crystallization ( 95 ) can be carried out in order to allow pure sodium sulfate and sodium dithionate to crystallize out at 10-15 ° C., which are also added to the furnace ( 98 ) via ( 97 ) and exit as ( 100 ) sodium sulfate.
The fuel gases with increased SO2 content emerge via ( 99 ) and are returned to the flue gas upstream of the washer.
The washing water is fed from the line before the evaporative crystallization via line ( 94 ) to the cooling crystallization and is freed from the partial salt load via line ( 96 ) and returned to the washing water circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863641170 DE3641170A1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Simultaneous SO2/NOx wet scrubbing process with scrubbing water treatment for purifying combustion exhaust gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863641170 DE3641170A1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Simultaneous SO2/NOx wet scrubbing process with scrubbing water treatment for purifying combustion exhaust gases |
Publications (1)
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| DE3641170A1 true DE3641170A1 (en) | 1988-06-09 |
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| DE19863641170 Withdrawn DE3641170A1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Simultaneous SO2/NOx wet scrubbing process with scrubbing water treatment for purifying combustion exhaust gases |
Country Status (1)
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