AT337524B - Verfahren und einrichtung zur ruckgewinnung von cao und so2 aus abgasen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Rückgewinnung von CaO, vorzugsweise aus einem Gemisch von CaO und   CASH,   und S02 aus Abgasen, insbesondere einer Kalziumbisulfit-Ablauge- verbrennungsanlage. 



   Beim Zellstoffaufschluss auf Kalziumbasis sind Verfahren bekannt, mit deren Hilfe die fast vollständige
Rückgewinnung der Chemikalien, insbesondere von Schwefel und Kalzium, aus den Abgasen der Laugenverbrennungskessel sowie die Rückführung dieser Chemikalien in den Prozess der Zellstoffkochung ermöglichen. 



  Diese Verfahren benötigen Hochdruck- bzw. Hochtemperaturanlagen, die die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit der Anlage beeinträchtigen. Bei der Verbrennung der Kalziumbisulfit-Ablauge entstehen, neben Gips   (CaS04),   der die Rückgewinnung erschwert, auch CaO und S02 in solchen Mengen, dass die Rückgewinnung dieser letztgenannten Chemikalien auf einfache Weise sinnvoll ist. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren setzt sich zum Ziel, die in den Abgasen enthaltenen wirtschaftlich nutzbaren Kalzium- und Schwefeloxyde in den Prozess zurückzuführen. Dabei wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bei der Dicklaugenverbrennung nur etwa 30 bis 40% des Flugstaubes als problemlos rückzugewinnendes CaO vorliegt und mit dem bei der Verbrennung frei werdenden S02 zur Reaktion gebracht werden kann. Der Rest des Flugstaubes, hauptsächlich   CaSO,   wird als Ballaststoff bis zur Schleuse mitgeführt. Die Notwendigkeit der   S02 -Rückgewinnung   bei der Kalziumlaugenverbrennung folgt aus der unzulässig grossen   S02-Emission   mit dem Abgas, welche eine Verbrennung der Ablauge ohne eine Absorption des S02 ausschliessen würde.

   Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich aus dem Energierückgewinn (Verbrennung der Ablauge), der weitgehenden Lösung des Abwasserproblems und der Gutschrift für die rückgewonnenen Chemikalien. Die Erfindung ermöglicht somit die wirtschaftliche Durchführung des Umweltschutzes. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Absorptionsstufe das SO2-hältige Abgas mit einer Aufschlämmung aus   CaO-und CaSO -Staub   gewaschen wird, der in einem vorgeschalteten Trockenabscheider aus dem Abgas entnommen wurde, wobei das CaO und das   802   zumindest teilweise in   CASONS   übergeführt wird, dass der S02 -Gehalt des Abgases nach der ersten Absorptionsstufe in einer oder mehreren weiteren Absorptionsstufen, die mit einer Aufschlämmung von technisch reinem CaO betrieben werden, weiter verkleinert wird, und dass das in den Absorptionsstufen entstehende   CaSOs   in Auf- 
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 stufe eine eigene Aufstärkstufe zugeordnet ist, wobei die Aufstärkeeinrichtungen gasseitig in Serie geschaltet sind.

   Vorzugsweise wird als Gas mit höherer   S02-Konzentration   ein Teilstrom der Gase aus der Rösterei vor ihrem Eintritt in   denaufstärkturmverwendet. Vorteilhafterweisewird   das   CASH,     aus der Aufschläm-   mung der ersten Absorptionsstufe erst nach der Gewinnung des   Ca (HS03h in   der Aufstärkstufe aus dem Kreislauf ausgeschleust. Vorzugsweise wird in den Absorptionsstufen die Aufschlämmung so lange im Kreise geführt, bis der CaO-Gehalt in CaSOs bzw. entsprechend den Gleichgewichtsbedingungen in   Ca (HSOs) 2   übergeführt ist. 



   Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die vom Abgas durchströmte Absorptionsstufe, die aus mindestens zwei gasseitig hintereinander geschalteten Venturiabsorbern besteht, zwei Aufschlämmeinrichtungen für   CaO-CaSO-Staubgemisch   eines Trockenabscheiders und für technisch reinen CaO-Staub zur Aufbereitung der Absorptionsflüssigkeit vorgesehen sind und dass die Aufstärkstufe aus vorzugsweise zwei gasseitig hintereinander geschalteten Venturiabsorbern gebildet ist, die in einem Gasstrom mit höherer SO2-Konzentration als das Abgas angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Venturiabsorber der Absorptionsstufe und der Aufstärkstufe in zwei flüssigkeitsseitig hintereinander geschalteten Gruppen von Venturiabsorbern angeordnet. 



   Die Erfindung ist in dem angeschlossenen Schaltbild beispielsweise und schematisch dargestellt. 



   Das Schaltbild zeigt eine Rückgewinnungsanlage für eine Zellstoffabrik, die nach dem Kalziumverfahren arbeitet, deren Dicklauge verbrannt wird. 



   Die nichtentstaubten Abgase der Laugenverbrennungsanlage werden durch die   Leitung -10-- einem     Trockenabscheider-8-zugeführt,   in dem die staubförmigen Bestandteile, wie z. B.   CASH,   und CaO, aus den Abgasen abgeschieden und gesammelt werden. Die Stäubewerden über eine Dosiereinrichtung-11-der Aufschlämmeinrichtung --7-- zugeführt, von der die Aufschlämmung über die Leitung-12-der Venturi-   waschanlage-3-einer     Absorptionsanlage-l-als Waschflüssigkeit   zugeführt wird. In der Venturiwaschanlage --3-- werden die entstaubten Abgase, die etwa 1% SO2 enthalten, mit der Aufschlämmung in Kontakt gebracht, so dass ein Teil des SO2 mit dem CaO der Aufschlämmung in   CaSOs   übergeführt wird.

   Die Reaktion erfolgt gemäss den Gleichungen 
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 nur relativ wenig   Ca (HSOg)    in Lösung halten, so dass zur Erzielung einer wirtschaftlichen Konzentration die   nachgeschalteteAufstärkstufe-2-vorgesehen ist. In denoben genannten Reaktionen ist jedesmal CaSO,   als
Ballaststoff beteiligt, der jedoch nicht umgesetzt wird und damit ausser Betracht gelassen wurde. 



   Da der S02 -Gehalt des Abgases, welches aus der Venturiwaschanlage --3-- der ersten Absorptionsstu-   fe-l-entweicht,   mit 0,7% SO2 zu hoch ist um in die freie Atmosphäre abgegeben zu werden, ist eine zweite   Absorptionsstufe-4-bestehend   aus zwei Venturiwaschanlagen vorgesehen, in der das Abgas mit einer, in der Aufschlämmeinrichtung --9-- hergestellten, Aufschlämmung aus technisch reinem CaO behandelt wird, so dass der   S02-Gehalt   im Endabgas auf einen   zulässigen Wert   (beispielsweise   0,   04%) reduziert wird. 



   Auch hier erfolgt der Absorptionsprozess gemäss den oben genannten Gleichungen, wobei der Anteil der
Ballaststoffe durch die Verwendung von technisch reinem CaO in der Aufstärkeinrichtung vernachlässigbar klein ist. 



   Die in der ersten Absorptionsstufe anfallende Aufschlämmung enthält im wesentlichen   CaSOg   und CaSO, als Feststoff, wobei in der Lösung noch zusätzlich   Ca (HSOg) 2 enthalten   ist. Diese Aufschlämmung wird bei
Erreichung der erwünschten Feststoffkonzentration einem Sammelbehälter --13-- zugeführt, von dem die
Klarflüssigkeit über die Leitung--14-- zurück in die Aufschlämmeinrichtung --7-- geführt wird. Die einge- dickte Suspension wird über die Leitung--15-- der Venturiwaschanlage --5-- der Aufstärkstufe --2-- zuge-- führt, in der hauptsächlich nach der zweiten obenangeführten Gleichung das CaSO3 in Ca(HSO3)2 überge- führt wird. Ähnliches geschieht mit der Aufschlämmung aus der Venturiwaschanlage-4-, die direkt in die
Venturiwaschanlage--6-- übergeführt wird. 



   Da, bedingt durch die Ausschleusung von   CaSO,   keine vollständige   Chemikalienrückgewinnung   möglich ist, muss ein Teil der benötigten Chemikalien, d. h. ein Teil der Kochsäure, frisch gewonnen werden, wozu ein   Röstofen-l6- vorgesehen   ist, der ein stark   S02-hältiges   Abgas mit zirka   14%   SO2 abgibt, welches im   Aufstärkturm-17-,   der mit   CaCOg   (Kalk) und Wasser beschickt wird, zu Ca(HSO3)2-Lösung in der ge- wünschten Konzentration reagiert. Von diesem stark SO2-hältigen Abgasstrom wird ein Teilstrom entnommen und über die   Leitung-18-durch   die Aufstärkstufe --2-- mit ihren beiden hintereinander geschalteten Ven- 
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 stellt.

   Die Aufschlämmung der   Venturiwaschanlage -5-,   in der   CASONS   mitgeführt wird, wird dabei in ein   Absetzbecken -19- geführt,   aus dem die reine Lösung der Leitung-20-und damit dem Aufstärkturm - 17-zugeführt wird. Das   CASONS   sedimentiert im Absetzgefäss--19-- und wird über die Leitung-21-abgeführt.

   
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 dass in einer ersten Absorptionsstufe das   SO-hältige   Abgas mit einer Aufschlämmung aus   CaO-und CaSOf   - Staub gewaschen wird, der in einem vorgeschalteten Trockenabscheider aus dem Abgas entnommen wurde, wobei das CaO und das SO2 zumindest teilweise in CaSO3 übergeführt wird, dass der SO2-Gehalt des Abgases nach der ersten Absorptionsstufe in einer oder mehreren weiteren Absorptionsstufen, die mit einer Aufschlämmung von technisch reinem CaO betrieben werden, weiter verkleinert wird, und dass das in den Absorptionsstufen entstehende   CaSOs   in Aufstärkstufen zu   Ca (HSOg) 2 umgesetzt   wird, welche mit einem Gas betrieben werden, dessen   S02-Konzentration   grösser ist als die maximale   S02-Konzentration   des Abgases.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des in den Absorptionsstufen anfallenden Cases zu Ca (HSOg) z in der Aufstärkeeinrichtung flüssigkeitsseitig getrennt entsprechend der Anzahl der Absorptionsstufen derart durchgeführtwird, dass zumindest der ersten Absorptions- stufe eine eigene Aufstärkstufe zugeordnet ist, wobei die Aufstärkeeinrichtungen gasseitig in Serie geschaltet sind. EMI2.4 <Desc/Clms Page number 3> wichtsbedingungen in Ca(HSO3)2 übergeführt ist.

   6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Abgas durchströmte Absorptionsstufe (1), die aus mindestens zwei gasseitig hintereinander geschalteten Venturiabsorbern (3,4) besteht, zwei Aufschlämmeinrichtungen (7 und 9) für CaO-CaSQt-Staubgemisch eines Trockenabscheiders (8) und für technisch reinen CaO-Staub zur Aufbereitung der Absorptionsflüssigkeit vorgesehen sind und dass die Aufstärkstufe (2) aus vorzugsweise zwei gasseitig hintereinander geschalteten Venturiabsorbern (5,6) gebildet ist, die in einem Gasstrom mit höherer S02 -Konzentration als das Abgas angeordnet sind.

   EMI3.1 nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieVenturiabsorber (3,der Absorptions stufe (1) und der Aufstärkstufe (2) in zwei flüssigkeitsseitig hintereinander geschalteten Gruppen von Venturiabsorbern (3,5 und 4,6) angeordnet sind.