DE4208355A1 - Verfahren zur behandlung von abgas aus einer verbrennung, insbesondere aus der verbrennung von abfall - Google Patents
Verfahren zur behandlung von abgas aus einer verbrennung, insbesondere aus der verbrennung von abfallInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von
zumindest Schwefeldioxid, Chlorwasserstoff und Quecksilber
enthaltenden Abgas aus einer Verbrennung, insbesondere aus
der Verbrennung von Abfall, bei dem das Abgas entstaubt und
mit einer salzsauren Waschlösung behandelt wird und das
Quecksilber vorzugsweise durch Sulfidfällung aus der
Waschlösung entfernt wird.
Bei einem derartigen Verfahren läßt sich Quecksilber, das
in der Form von gut wasserlöslichem Quecksilberchlorid
vorliegt, aus dem Abgas durch Waschen entfernen. Wenn die
Chlorwasserstoffkonzentration bei der Verbrennung für die
Einbindung des vorhandenen Quecksilbers in
Quecksilberchlorid nicht ausreicht, kann in dem Abgas auch
nicht auswaschbares Quecksilber vorliegen, insbesondere bei
der Klärschlammverbrennung wird die HCl-Konzentration nicht
immer sicher erreicht.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes
Verfahren anzugeben, bei dem die Abscheidung von
Quecksilber aus dem Abgas einer Verbrennung verbessert ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Verbrennung
zusätzlich Chlorwasserstoff zugegeben wird.
Durch die zusätzliche Zugabe von Chlorwasserstoff zur
Verbrennung wird nicht als Quecksilberchlorid vorliegendes
Quecksilber sicher in gut wasserlösliches
Quecksilberchlorid überführt und kann als solches aus dem
Abgas ausgewaschen werden.
Es hat sich bei Versuchen zur Verbrennung von Klärschlamm
in einer Wirbelschicht überraschend gezeigt, daß die
günstigsten Bedingungen für die Überführung des
Quecksilbers in Quecksilberchlorid bei der Verbrennung
selbst vorliegen. Die Zugabe von HCl erfolgt vorzugsweise
im Brennraum der Verbrennung bei einer Temperatur von 800-850°C.
Durch die geregelte Zugabe der Chlorwasserstoffmenge in
Abhängigkeit vom Chlorwasserstoffgehalt des Abgases vor
dessen Wäsche wird eine verfahrenstechnische Verbesserung
erreicht.
Von besonderem Vorteil ist es, daß die Zugabe von
Chlorwasserstoff so geregelt ist, daß der
Chlorwasserstoffgehalt des Abgases vor der Wäsche
mindestens 50 mg/Nm3 erreicht. Es wird vorzugsweise ein
Chlorwasserstoffgehalt von 50-80 mg/Nm3 angestrebt. Bei
dieser Betriebsweise ist sichergestellt, daß das gewaschene
Abgas weitgehend quecksilberfrei vorliegt.
Es ist weiterhin von Vorteil, daß der Waschlösung ein
Oxidationsmittel, vorzugsweise Wasserstoffsuperoxid
zugegeben wird. Die Zugabe des Oxidationsmittels erfolgt,
weil bei den herrschenden Betriebsbedingungen der Wäsche
mit einer salzsauren Waschlösung gleichzeitig auch eine
nennenswerte Schwefeldioxid-Absorption stattfinden würde.
Die Zugabe des Oxidationsmittels, insbesondere des
Wasserstoffsuperoxids senkt das Reduktionspotential von
Schwefeldioxid. Somit wird vermieden, daß Schwefeldioxid
vorhandenes Quecksilberchlorid (HgCl2) zu elementarem
Quecksilber reduziert. Elementares Quecksilber kann so gut
wie nicht mit einer wäßrigen Lösung aus dem Abgas
ausgewaschen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der beigefügten
Figur, die ein Blockschaltbild zeigt, näher erläutert.
Ein bei der Verbrennung von Klärschlamm in einer
Wirbelschicht 1 anfallendes Schwefeldioxid,
Chlorwasserstoff und Quecksilber enthaltendes Abgas 2 wird
in einer Staubabscheidevorrichtung 3, beispielsweise ein
Elektrofilter, entstaubt und einer Wäsche 4 mit einer im
Kreislauf geführten sauren Waschlösung 5 zugeführt. Beim
Waschen 4 wird aus dem Abgas 2 das Quecksilber, das als gut
wasserlösliches Quecksilberchlorid (HgCl2) gebunden
vorliegt, entfernt. Das Quecksilberchlorid wird
anschließend aufgrund des hohen Chloridgehaltes der sauren
Waschlösung in einer Komplexierungsreaktion in das noch
mehrfach besser lösliche Chlorokomplexionen, wie z. B.
(HgCl4)2- überführt. Aus der Waschlösung 5 wird in einer
nachgeschalteten Sulfidfällung 6 das Quecksilber in eine
wasserunlösliche Sulfidverbindung 7 überführt und wird
abgezogen. Der Sulfidfällung 7 wird ein entsprechendes
Fällungsmittel 7a zugegeben.
Um möglichst die gesamte bei der Verbrennung 1 freiwerdende
Quecksilbermenge in das gut wasserlösliche
Quecksilberchlorid zu überführen, wird der Verbrennung über
ein Regelventil 9 Chlorwasserstoff in Form von Salzsäure 10
geregelt zugeführt. Der Mengenstrom der Salzsäure 10 wird
so eingestellt, daß das aus der Verbrennung 1 abgeführte
Abgas 2 stets eine Chlorwasserstoffkonzentration aufweist,
die 50 mg/Nm3 nicht unterschreitet. Zur Ermittlung des
Istwertes wird die Chlorwasserstoffkonzentration des
Abgases 2 vor dessen Wäsche 4, vorzugsweise vor dessen
Entstaubung 3 gemessen. Der Chlorwasserstoffgehalt des
Abgases 2 wird mit einer Meßeinrichtung 11 bestimmt. Durch
Vergleich 12 des Meßwertes mit einem von einem
Sollwertgeber 13 vorgegebenen Sollwert wird die Regelgröße
ermittelt und über einen PI-Regler 14 das Regelventil 9
angesteuert.
Durch die Einstellung der Chlorwasserstoffkonzentration im
Abgas auf einen Sollwert= 50 mg/Nm3 wird erreicht, daß
stets so viel Chlorwasserstoff vorhanden ist, um bei der
Verbrennung 1 freiwerdendes elementares Quecksilber in gut
wasserlösliches Quecksilberchlorid (HgCl2) zu überführen,
so daß im Wäscher 4 gereinigtes Abgas 15 weitgehend
quecksilberfrei ist. Das Abgas 15 kann noch entschwefelt
und gegebenenfalls auch noch entstickt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf
Abgase aus der Verbrennung von Klärschlamm, sondern ist auf
alle Abgase aus Verbrennungen von beispielsweise Haus-,
Industrie- und Sondermüll anzuwenden, bei denen die
Chlorwasserstoffkonzentration im Abgas nicht zur HgCl2-
Bildung des vorhandenen Quecksilbers ausreicht.
Claims (4)
1. Verfahren zur Behandlung von zumindest Schwefeldioxid,
Chlorwasserstoff und Quecksilber enthaltenden Abgas aus
einer Verbrennung, insbesondere aus der Verbrennung von
Abfall, bei dem Abgas entstaubt und mit einer
salzsauren Waschlösung behandelt wird und das
Quecksilber vorzugsweise durch Sulfidfällung aus der
Waschlösung entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbrennung zusätzlich Chlorwasserstoff
zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Chlorwasserstoffmenge in Abhängigkeit vom
Chlorwasserstoffgehalt des Abgases vor dessen Wäsche
geregelt zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zugabe von
Chlorwasserstoff so geregelt ist, daß der
Chlorwasserstoffgehalt des Abgases vor der Wäsche
mindestens 50 mg/Nm3 erreicht.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Waschlösung ein Oxidationsmittel, vorzugsweise
Wasserstoffsuperoxid zugegeben wird.
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