AT3495U1

AT3495U1 - Verfahren zur abtrennung und verwertung von chlorwasserstoff und/oder chlor aus abgasen

Info

Publication number: AT3495U1
Application number: AT0066899U
Authority: AT
Original assignee: Howorka Franz
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2000-04-25

Abstract

Ein Verfahren zur Abtrennung und Verwertung von Chlorwasserstoff und/oder Chlor aus Abgasen besteht darin, daß die den Chlorwasserstoff und/oder das Chlor enthaltenden Abgase in Gegenwart von Wasser und Luft mit metallischem Eisen in Kontakt gebracht werden, wodurch sich FeCl`2 bildet, das seinerseits in wässeriger Lösung, vorzugsweise durch Einwirkung von Chlor, zu FeCl`3 oxidiert wird. Das gebildete FeCl`3 ist als Klärschlammstabilisator verwendbar, wodurch das Verfahren nicht nur zur Abgasreinigung dient, sondern auch ein technisch verwertbares Endprodukt liefert.

Description


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  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung und Verwertung 
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Abgase von PVC verarbeitenden Betrieben und Kunststoff-Recycling-Anlagen enthalten in der Regel   grössere   oder kleinere Mengen Chlorwasserstoff und manchmal auch geringe Mengen Chlorgas Auch andere Betriebe   konnen   chlorwasserstoff- oder chlorhaltige Abgase liefern, die in allen Fällen ein ernstes Problem darstellen, da sie nicht nur giftig und umweltschadlich sind, sondern auch stark korrodierend wirken
Es besteht daher der dringende Bedarf an Verfahren, mit deren Hilfe sowohl Chlorwasserstoff als auch Chlor aus solchen Abgasen verlasslich entfernt werden kann Von Vorteil ware dabei auch ein Verfahren,

   bei welchem die entstehenden Produkte wirtschaftlich verwertbar sind   Ublicherweise   werden derartige Abgase durch Waschen mit Kalkmilch von ihren Chlorverunreinigungen befreit Das entstehende Calciumchlorid stellt allerdings ein Produkt dar, fur das in der Praxis nur wenig   Verwertungsmoglichkeiten   bestehen
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe nicht nur eine Reinigung der Abgase von Chlorwasserstoff und Chlor erfolgt, sondern das ausserdem ein Verfahrensprodukt liefert, das industriell verwertbar ist. 



   Das   ernndungsgemässe   Verfahren zur Abtrennung und Verwertung von Chlorwasserstoff und/oder Chlor aus Abgasen, die diese Substanzen enthalten, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase in Gegenwart von Wasser und Luft mit metallischem Eisen in Kontakt gebracht werden, worauf das gebildete   Fetch   (Eisen (II) chlond) als wasserige Losung abgezogen und zu   FeCl3 (Eisen (III) chlorid)   oxidiert wird. 



   Eisen ist ein sogenanntes unedles Metall und ist durch relativ hohe chemische Reaktivität gekennzeichnet Seine Reaktionsfähigkeit ist umso starker, je weniger Kohlenstoff, der im Eisen 
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 bestandteile, wie sie   z. B   im Stahl vorliegen, enthalten sind In nichtoxidierenden Sauren, wie Salzsaure   HCI,   lost sich das Eisen entsprechend seiner Stellung in der Spannungsreihe   (So =   - 0, 440 V) leicht auf. 



   Die Reaktion von Chlorwasserstoff mit metallischem Eisen führt normalerweise zu   Fecal2   und Wasserstoff Da die Bildung von Wasserstoff in Anwesenheit von Luft leicht zur Entwicklung von hochexplosivem Knallgas fuhrt, muss diese Reaktion in Gegenwart von uberschusslgem Sauerstoff bzw von Luft vor sich gehen, um den Wasserstoff im Entstehungszustand sofort in Form von Wasser zu binden. 



   Fe + 2HCI   +'02- FeCl2 + H2Ü   

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Ausserdem wird unter Zugabe von Wasser gearbeitet, da hiedurch einerseits der   Chlorwas-   serstoff und das gebildete   FeC   in   geloster   Form vorliegen und andererseits das eventuell in den Abgasen enthaltene Chlor unter Bildung von Salzsaure und unterchloriger Saure in Losung geht 
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   d2 + H20 < HCI + HOCI   
Beide entstehenden Sauren reagieren mit dem Eisen unter Bildung von Eisenchlond
Die bei diesen Reaktionen hauptsächlich gebildete   Fed2-Losung   wird abgezogen und zu   Feds   oxidiert Als Oxidationsmittel kommt bevorzugt Chlor in Frage, das am besten in Form von ublichen   Chlortragern,   wie sie   z.

   B   zur Schwimmbaddesinfektion vewendet werden, zugesetzt wird Diese Chlortrager sind als sogenannte Chlortabletten bzw Hypochlorittabletten im Handel erhaltlich
2FeCl2 +   Cl2-). 2FeCl3  
Wenn ein chlorhaltiges Abgas gereinigt werden soll, kann auch dieses zur Oxidation von   Fe* zu Fe verwendet   werden
Das gebildete   Feds   ist ein gut verwertbares Nebenprodukt dieses Verfahrens, das z B vor dem   Klärschlammpressen   zur   Klärschlammstabilisierung   zugegeben wird Dadurch wird das erfindungsgemasse Verfahren auch wirtschaftlich interessant
Das Verfahren wird anhand der angeschlossenen Zeichnung beispielhaft erlautert, wobei selbstverständlich auch andere Formen der Durchführung gewählt werden können.

   Die Zeichnung zeigt einen Waschturm oder   turmformigen   Reaktor   1,   in dessen untere Hälfte durch die Zuleitung 2 uber einen Ventilators 2a das rohe Abgas eingeleitet wird Durch die Wasserduse 3 wird Wasser eingespruht, das eine erste Wasche des Abgases bewirkt Das Waschwasser lost   HCI   aus den Abgasen heraus und sammelt sich als Waschflüssigkeitsvorrat 4 im unteren Teil des Reaktors Durch die Leitung 5 wird auch Luft in diesen Teil des Reaktors eingefuhrt 
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 schichtet und das mit Luft gemischte Abgas wird durch diese Füllkörperschichte hindurchgeführt, wobei etwaige mitgerissene Tröpfchen von Cl-haltigem Waschwasser abgeschieden und mit dem Eisen unter Bildung von Fed2 neutralisiert werden Von oben wird die Fullkorperschichte aus der zweiten Wasserdüse 8 mit der Waschlösung beaufschlagt,

   die uber die Leitung 10 mit Hilfe der Pumpe 9 über die zu den Wasserdüsen 3 und 8 führenden Zuleitungen   l Oa   und l Ob im Kreislauf geführt wird, wobei der Niveauregler 11 das Waschwasser auf gleichbleibendem Niveau halt, indem durch die Nachspeiseleitung 18 Wasser erganzt wird, wenn der Niveauregler 11 ein Absinken des eingestellten Niveaus anzeigt.

   Das Waschwasser reagiert nach dem gleichen Prinzip wie die mitgerissenen Tröpfchen mit dem Eisen und wird dabei neutralisiert
Die gebildete Fed2 Losung sammelt sich als Waschflussigkeitsvorrat 4 im unteren Bereich des Reaktors an, wo der   Leitfähigkeitsmesser   12 ständig die Leitfähigkeit der Losung   überprüft   Der Leitfahigkeitsmesser 12 arbeitet mit dem Ablaufventil 13 zusammen und bewirkt ein rechtzeitiges Ausschleusen der   Fed2-Losung,   sobald die Ionenkonzentration einen vorherbestimmten Wert erreicht hat Die abgezogene   Fed2-Losung   gelangt uber die Leitung 14 in einen Behalter 

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 15, wo sie im vorliegenden Fall mit Chlor, am besten in Form von sogenannten Chlortabletten,

   versetzt wird Der Zusatz von Oxidationsmittel erfolgt uber den Einlassstutzen 16 Im Behalter 15 findet die Oxidation von   FeClz zu FeCIs   statt Die gebildete   FeCIs-Lösung   gelangt uber die Ablaufleitung 17 zur Abfüllung und kann dann je nach Bedarf gegebenenfalls direkt verwendet oder eingedickt werden
Das Eisen bzw die Eisenfullkorper werden durch die Reaktion verbraucht und werden bei Bedarf durch den Fullstutzen 19 nachgefullt 
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 gelangtVerwertung oder es wird in die   Atmosphare   entlassen
Das gesamte Verfahren läuft im Temperaturbereich von   0 C   bis   1000C   ab Mit diesem Verfahren kann mit einfachen Vorrichtungen und Verfahrensbedingungen bei den verschiedensten Prozessen, bei denen Chlorwasserstoff oder Chlor in den Abgasstrom gelangt,

   zu niedrigen Investitions-und Betriebskosten eine effiziente Abgasreinigung durchgeführt werden, bei der ein Nebenprodukt erhalten wird, das auf dem Gebiet der Umwelttechnik, nämlich der Klärschlamm- 
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Claims

Patentansprüche 1 Verfahren zur Abtrennung und Verwertung von Chlorwasserstoff und/oder Chlor aus EMI4.1 den Abgase in Gegenwart von Wasser und Luft mit metallischem Eisen in Kontakt gebracht werden, worauf das gebildete FeCl2 als wasserige Lösung abgezogen und zu FeCl3 oxidiert wird EMI4.2 von Eisenfüllkorpern, wie Eisenwolle, Eisenfeilspänen und dergl., verwendet wird, wobei das Eisen in kohlenstoffarmer, vorzugsweise niedriglegierter Form vorliegt.

3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase unter Was- EMI4.3 4 Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Oxidation von Fe2- zu Fe3+ in der gesammelten FeCl2-Lösung Chlor, vorzugsweise in Form von üblichen Chlortragem, zugesetzt wird.

5 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Oxidation von Fe"zu Fe * in der gesammelten FeC-Lösung Chlortabletten zugesetzt werden 6 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Oxidation von Fe2+ zu Fe"in der gesammelten FeCl2-Lösung chlorhaltiges Abgas in dieselbe eingeleitet wird 7 Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus einem Reaktor (l) besteht, der in seiner unteren Halfte eine Rohgaszuleitung (2), ein Auslassventil (13), eine erste Waschwasserduse (3) und eine Luftzufuhrleitung (5), in seinem mittleren Bereich eine Lochplatte (6)

mit einer darauf befindlichen Schichte aus Eisenfüllkorpern (7) und in seinem oberen Bereich eine zweite Waschwasserduse (8) und einen Reingasabzug (20) aufweist, wobei die zweite Waschwasserduse (8) uber die Leitung (10) aus dem unteren Waschflüssigkeitsvorrat (4) gespeist wird und das Auslassventil (13) uber eine Leitung (14) mit einem Behälter (15) verbunden ist, der einen Einlassstutzen (16) fur das zuzusetzende Oxidationsmittel und eine Ablaufleitung (17) fur die gebil- EMI4.4