AT323118B - Verfahren und einrichtung zur abscheidung von schwefeloxyden - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abscheidung von Schwefeloxyden aus Abgasen, insbesondere aus Abgasen von Verbrennungsanlagen, bei dem die Abgase mit einem aufgeschlämmten Adsorptionsmittel, wie   z.   B. Aktivkohle, in Berührung gebracht werden. 



   Es sind Verfahren zur Abscheidung von Schwefeloxyden unter Einwirkung von Aktivkohle bekannt, bei der die Abgase durch eine Schicht von Aktivkohle hindurchströmen gelassen werden. Zur Erhöhung der Adsorptionsfähigkeit wurde die Aktivkohle auch befeuchtet. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es kaum kontinuierlich durchgeführt werden kann, so dass die Aktivkohle in den einzelnen Kammern abwechselnd be- und entladen wird. Um diesem   übelstand   abzuhelfen, wurde eine Art Wanderrost vorgeschlagen, mit dem das Adsorptionsmittel kontinuierlich von der Adsorptionszone in die Desorptionszone geführt wird. Es ist ferner bekanntgeworden, die Aktivkohle in einer Flüssigkeit suspendiert im Gegenstrom mit dem zu reinigenden Gas in einer Art Kolonne in Berührung zu bringen.

   Dieses Verfahren hatte mit dem vorhergegangenen den Nachteil, dass für das In-Berührung-bringen der Aktivkohle mit dem zu reinigenden Gasstrom eine voluminöse turmartige Einrichtung vorgesehen werden musste. 



   Ferner ist bekanntgeworden, in einem Nasswäscher durch ein Düsensystem eine Absorptionsflüssigkeit einzusprühen. Bei diesem Verfahren wird die Absorptionsflüssigkeit nicht durch den Gasstrom sondern durch die Düse in Flüssigkeitströpfchen aufgespalten. Dieses Verfahren bedingt somit die Einführung der Absorptionsflüssigkeit mit überdruck. Ausser dem Nachteil, dass sich derartige Anlagen insbesondere im Düsenbereich leicht verstopfen, besteht ferner der Nachteil, dass die gesättigte Absorptionsflüssigkeit nur durch chemische Verfahren regeneriert werden kann, so dass auch der Regenerationskreis komplizierter wird. 



   Die Erfindung vermeidet die angeführten Nachteile und ist dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschlämmte Adsorptionsmittel in einem Venturiwäscher durch den Gasstrom in Tröpfchen zerteilt und im Gasstrom gleichmässig verteilt wird, wobei das Abgas im Gleichstrom zu den Adsorptionströpfchen mit einer Relativgeschwindigkeit vorbeigeführt wird und dass das mit Schwefeloxyden gesättigte Adsorptionsmittel regeneriert und erneut zur Adsorption verwendet wird. Insbesondere wird das Adsorptionsmittel vor dem Eintritt in die Abscheideeinrichtung auf eine Korngrösse von 50 bis   200,um,   vorzugsweise   100 jum, feingemahlen   und aufgeschlämmt.

   Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die Desorption durch Erhitzen des Adsorptionsmittels in Heissdampfatmosphäre vorgenommen und wird die Trennung von Wasser und den Schwefeloxyden durch Kondensation bei gleichzeitiger Druckabsenkung erreicht. Insbesondere wird der mit Schwefeloxyden gesättigte Schlamm des Adsorptionsmittels entwässert, mit geringfügig überhitztem Heissdampf höheren als atmosphärischen Druckes getrocknet und der anfallende Adsorptionsmittelstaub in Heissdampfatmosphäre bei der Regeneration etwa bei atmosphärischem Druck jedoch bei Temperaturen von etwa 200 bis 300 C, vorzugsweise in einem mehrstufigen Zyklon erhitzt, so dass sich die Schwefeloxyde vom Adsorptionsmittel trennen. 



   Die   erfindungsgemässe   Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass im Kreislauf der Waschflüssigkeit eine Aufschlämmeinrichtung vorgesehen ist, von der eine Leitung zu einem an sich bekannten Nasswäscher geführt wird, von welchem eine Abschlämmeinrichtung zur einer Trocknungsstufe und Regenerationseinrichtung zur Wiedergewinnung des Adsorptionsmittels abzweigt. Insbesondere ist die Trocknungsstufe als Zentrifuge ausgebildet und ist an der für den eigentlichen Schlamm des Adsorptionsmittels eine dampfbeheizte Trocknungskammer angeschlossen. 



   Die Erfindung ist in den   Fig. 1   und 2 beispielsweise und schematisch dargestellt.   Fig. 1   zeigt ein Schaltbild einer Entschwefelungsanlage und Fig. 2 zeigt eine für die Entschwefelung geeignete Wascheinrichtung. 



   In Fig. 1 ist die Entstaubung und Entschwefelung eines Abgasstromes in Form eines Schaltbildes dargestellt. 



  Der   Abgasstrom--10--wird   zuerst einer   Entstaubungsanlage--11--zugeführt,   bei der die mitgerissenen festen Verunreinigungen abgeschieden werden. Die Entstaubungsanlage--11--kann von einem Elektrofilter 
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 die freie Atmosphäre abgeblasen. 



   Im   Venturiwäscher--l--wird   das Abgas mit der   aufgeschlämmten   Aktivkohle, dem Adsorptionsmittel, in Berührung gebracht, wobei sich die Schwefeloxyde physikalisch an die Aktivkohlepartikeln anlagern. Der im   Venturiwäscher--l--mit   Schwefeloxyden gesättigte Schlamm wird über die   Schlammpumpe--15--einem   Eindickzyklon zugeführt, bei dem das abgeschiedene Trübwasser, welches auch in gelöster Form Schwefeloxyde 
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 Trübwasser über die Leitung--21--der Leitung--17--aus dem Eindickzyklon zugeführt wird.

   Der nun entstehende vorgetrocknete Schlamm wird über die   Fördereinrichtung --22-- einer   dampfbeheizten   Trocknungskammer --23-- zugeführt,   bei der der Schlamm in einer Heissdampfatmosphäre von etwa 1500C und etwa 1, 5 atü Dampfdruck getrocknet wird. Der Heissdampf wird dabei im Kreislauf geführt und transportiert 

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 dabei die Aktivkohle, die bei dieser Temperatur noch mit den Schwefeloxyden verbunden ist, in den Feststoffabscheider-24--, der als Zyklon ausgebildet werden kann, und von dem die Aktivkohle infolge des höheren Druckniveaus in die Zyklone-5 bis 8-der nachgeschalteten Regenerationsanlage eingeführt wird. 



  Der von Feststoffen gereinigte Heissdampf wird durch das   Gebläse-25-wieder   in den Erhitzer-26und von dort in die Trocknungskammer--23--wieder eingeleitet. 



   Die aus dem   Feststoffabscheider --24-- bei   etwa 1500C abgeschiedene, mit Schwefeloxyden beladene Aktivkohle kommt nun in die Regenerationsanlage, die im wesentlichen aus vier   Einzelzyklonen --5   bis 8-besteht, in welchen ebenfalls eine Heissdampfatmosphäre von etwa 200 bis 3000C und etwa atmosphärischem Druck herrscht. In diesem Temperaturbereich lösen sich die Schwefeloxyde von der Aktivkohle und werden durch den Heissdampfstrom aus den Zyklonen entfernt. Der überschüssige, mit Schwefeloxyden angereicherte Dampf wird über die   Zweigleitung --27-- aus   dem Kreislauf abgezogen. Die Wasserdampfkomponente des abgezogenen Heissdampfes wird im   Kondensator--28--niedergeschlagen,   wobei ein Teil der Schwefeloxyde gelöst wird.

   Das Kondensat mit der gelösten Säure, also die Säure, wird über die   Leitung --29-- einer   weiteren Verwendung zugeführt. Die im Kondensator --28-- nichtgelösten Schwefeloxyde werden über die   Leitung --30-- weitergeführt   und einer eventuellen Verwendung zugeführt. Der   Kondensator-28-enthält   eine Frischwasserkühlung, deren Wasser über die Leitung --31-- herangebracht wird. 



   Da auch im ersten Heissdampfkreislauf durch den   Trockner --23-- die   Dampfmenge durch die mit der Aktivkohle eingebrachte Flüssigkeit erhöht wird, ist für den Überschussdampf eine   Leitung --32-- vorgesehen,   die über ein   Drosselorgan --33-- in   die   Leitung-27-zum Kondensator-28-eingebunden   wird. 



   Im zweiten Heissdampfkreislauf strömt der Heissdampf mit einer Temperatur von 200 bis 3000C und etwas niedrigerem Druck (etwa Atmosphärendruck) als im ersten Kreislauf. Der Heissdampf wird dabei im Erhitzer - regeneriert und dem letzten   Zyklon --8-- zugeleitet,   in dem die fast vollständig gereinigte Aktivkohle anfällt. Die Dampfeinleitung erfolgt hier parallel zur   Aktivkohleleitung--35--.   Durch die Leitung 
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 Heissdampf kontaktiert wird. Der Zyklon-5-, in dem die Aktivkohle mit der höchsten Schwefeloxydkonzentration eingeführt wird, ist mit den Zyklonen--6 und 7--in ähnlicher Weise verbunden, so dass die Aktivkohle vom Feststoffabscheider--24--der Reihe nach über die Zyklone--5, 6,7 und 8-geführt wird, die somit als Desorberzyklone ausgebildet sind. 



   In der Aufschlämmeinrichtung --18-- wird die feingemahlene (Korngrösse etwa   100,um)   bzw. regenerierte Aktivkohle mit dem früher abgeschiedenen Trübwasser, welches durch die   Leitung--17--   herangebracht wird, aufgeschlämmt. Die durch den Kreislauf bedingten Wasserverluste werden durch die Leitung   --37-- ersetzt,   durch welche das im Kondensator aufgewärmte Wasser zum Teil in die Aufschlämmeinrichtung --18-- eingebracht wird. Der nun erzeugte Frischschlamm wird über die   Frischschlammpumpe--38-dem     Venturiwäscher--l--als   Waschflüssigkeit zugeführt.

   In diese Leitung --3-- mündet auch die Ableitung - 39--vom Abscheider--13--, in welchem aus dem   Venturiwäscher--l-durch   den Abgasstrom   --10--   mitgerissene Aktivkohleteilchen abgeschieden werden. Die vom   Venturiwäscher--l--abgehende     Leitung --2-- führt   dann zum bereits erwähnten Eindickzyklon-16-. 



   In Fig. 2 ist ein Venturiwäscher dargestellt, der eine   überlaufartige Waschmittelzuführung--40--   aufweist. Die Art der Zuführung gestattet die Verwendung von Schlämmen, die bei den sonst üblichen Venturiwäschern, die mit Düsen arbeiten, zu Verstopfungen führen würden. Da der Rohgasstrom entgegen der Richtung der Schwerkraft geführt wird, reisst er den Flüssigkeitsschleier, der aus der Verteilrinne aus Öffnungen - austritt, aus der Richtung der Schwerkraft in die Richtung der Strömung und in den engsten Querschnitt des Venturirohres, wodurch eine gleichmässige Verteilung über den Querschnitt und eine innige Durchmischung des Rohgases mit der Waschflüssigkeit, d. h. der aufgeschlämmten Aktivkohle erzielt wird.

   Die mitgerissenen Schlammtropfen werden in zwei nachgeschalteten Zyklonstufen abgeschieden und durch die Leitungen--3 und   39--der   Waschmittelabgabeeinrichtung, d. h. der Verteilrinne zugeführt. Anschliessend an diesen Zyklon ist eine weitere zyklonartige   Einrichtung --13-- angeordnet, in   welcher die letzten mitgerissenen Teilchen aus dem Rohgasstrom entfernt werden. Die Abführung dieser Teilchen erfolgt über die   Leitung--39--in   die Leitung--3--, wie es bereits in Fig. 1 dargestellt wurde. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Abscheidung von Schwefeloxyden aus Abgasen, insbesondere aus Abgasen von Verbrennungsanlagen, bei dem die Abgase mit einem aufgeschlämmten Adsorptionsmittel, wie z. B. Aktivkohle, EMI2.2 in einem Venturiwäscher durch den Gasstrom in Tröpfchen zerteilt und im Gasstrom gleichmässig verteilt wird, wobei das Abgas im Gleichstrom zu den Adsorptionströpfchen mit einer Relativgeschwindigkeit vorbeigeführt wird und dass das mit Schwefeloxyden gesättigte Adsorptionsmittel regeneriert und erneut zur Adsorption verwendet wird. <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 des Adsorptionsmittels in Heissdampfatmosphäre vorgenommen wird und die Trennung von Wasser und den Schwefeloxyden durch Kondensation des Wasserdampfes bei gleichzeitiger Druckabsenkung erreicht wird.

   EMI3.2 gesättigte Schlamm des Adsorptionsmittels entwässert, mit geringfügig überhitztem Heissdampf höheren als atmosphärischen Druckes getrocknet und der anfallende Adsorptionsmittelstaub in Heissdampfatmosphäre bei der Regeneration etwa bei atmosphärischem Druck, jedoch bei Temperaturen von etwa 200-300 C, vorzugsweise in einem mehrstufigen Zyklon, erhitzt wird, so dass sich die Schwefeloxyde vom Adsorptionsmittel trennen. EMI3.3 Regeneration verwendeten schwefeloxydhältigen Heissdampf Heissdampf aus der Schlammtrocknung zugesetzt wird. EMI3.4 entstehende schwefeloxydhältige Dampf in einem Kondensator niedergeschlagen wird und Schwefeloxyd freigesetzt wird. EMI3.5 für das Verfahren erforderliche Heissdampf mit Abwärme der Anlage erzeugt wird, deren Abgase gereinigt werden.

   9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, EMI3.6 vorgesehen ist, von der eine Leitung (3) zu einem an sich bekannten Nasswäscher (1) geführt wird, von welchem eine Abschlämmeinrichtung (2) zu einer Trocknungsstufe (20) und Regenerationseinrichtung (4) zur Wiedergewinnung des Adsorptionsmittels abzweigt. EMI3.7 Zentrifuge ausgebildet ist, an der für den eingedickten Schlamm des Adsorptionsmittels eine dampfbeheizte Trocknungskammer (23) angeschlossen ist. EMI3.8 regenerierten Adsorptionsmittels von den Schwefeloxyden und eine Abzweigleitung (27) mit Kondensator (28) umfasst, wobei im Kondensator (28) die Wasserdampfkomponente des Wasserdampf-Schwefeloxydgemisches kondensiert wird. EMI3.9