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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von übelriechenden, insbesondere aus
Zersetzungsprodukten organischer Stoffe gebildeten Bestandteilen von Abgasen und/oder Dämpfen.
Die Beseitigung übelriechender Bestandteile in Abgasen und/oder Dämpfen bereitet besondere
Schwierigkeiten, weil der chemische Charakter dieser Bestandteile, insbesondere wenn sie aus
Zersetzungsprodukten organischer Stoffe gebildet werden, oft nicht oder nur mit sehr grossem Aufwand restlos geklärt werden kann. Hiezu kommt, dass industrielle Anlagen, bei denen diese Gerüche auftreten, oft sehr grosse Abluftmengen erzeugen und es häufig nicht möglich ist, die entstehenden übelriechenden
Abgase und/oder Dämpfe unmittelbar an der Entstehungsstelle zu erfassen und zu behandeln. Dies gilt z.
B. für die Tierkörperverwertungsanstalten (Verarbeitung von Blut, Knochen, Fleischabfällen, Haaren,
Federn), die Fischmehlherstellung, Geflügelfarmen, Schweinezuchtbetriebe, für Häutelager, Gerbereien und auch für Teppichfabriken, bei denen die Teppichrückseiten aus Kautschukdispersionen gefertigt werden. Die erwähnten grossen Abluftmengen, die der Reinigung bedürfen, ergeben sich bei solchen
Betrieben oft aus dem bereits erwähnten Grund der Unmöglichkeit der Erfassung der übelriechenden
Abgase und/oder Dämpfe an der Entstehungsstelle und aus der Notwendigkeit, die Produktionsstätten, schon mit Rücksicht auf die dort arbeitenden Menschen, ständig zu belüften.
Übelriechende Abgase und/oder Dämpfe können durch Verbrennung gereinigt werden. Man unterscheidet zwei Verfahren, nämlich das sogenannte "Thermische Nachverbrennungsverfahren" und das "Katalytische Nachverbrennungsverfahren".
Im "Thermischen Nachverbrennungsverfahren" werden die übelriechenden Abgase und/oder Dämpfe bei Temperaturen oberhalb 760 C, besser aber bei 900 C verbrannt. Da aber der Heizwert der zu ver- brennenden Gase und Dämpfe ausserordentlich gering ist, muss praktisch die gesamte erforderliche Energie in Form von zusätzlichem Brennstoff (in der Regel Heizöl) zugeführt werden. Deshalb liegen die Betriebskosten dieses Verfahrens relativ hoch. Zwar können diese Betriebskosten durch Nutzung der Abwärme über Wärmeaustauscher vermindert werden, aber diese Möglichkeit ist oft aus betrieblichen Gründen nicht gegeben und diese zusätzlichen Aggregate erhöhen die Investitionskosten erheblich.
Nach dem "Katalytischen Nachverbrennungsverfahren" werden die übelriechenden Abgase und/oder Dämpfe bei Temperaturen von 350 bis 450 C verbrannt. Die Verminderung der Verbrennungstemperaturen im Vergleich zum "Thermischen Nachverbrennungsverfahren" wird durch den Einsatz von Katalysatoren erreicht. Es ergibt sich zwar eine Brennstoffersparnis wegen der niedrigen Verbrennungstemperaturen, die Betriebskosten dieses Verfahrens werden aber stark von der Standzeit der Katalysatoren beeinflusst.
Die zu reinigenden übelriechenden Abgase oder Dämpfe enthalten in vielen Fällen sogenannte"Kataly- satorgifte", besonders Schwefel und Phosphor, die die Standzeit der Katalysatoren stark vermindern.
Wegen der oft nicht genau bekannten Zusammensetzung der zu verbrennenden Abgase lassen sich Voraussagen über die Standzeit der Katalysatoren oft nicht oder nur unzureichend treffen. Die Folgen sind : relativ kurze Katalysator-Standzeiten und damit relativ hohe Betriebskosten dieses Verfahrens.
Mit der DE-PS Nr. 861836 ist bereits vorgeschlagen worden, aus Gasen unangenehme Gerüche dadurch zu beseitigen, dass diese Gase mit einen Überschuss an Chlor bzw. Chlordioxyd enthaltendem Wasser gewaschen werden, jedoch ist dieses bekannte Verfahren wegen der hohen Kosten des Chlordioxyds und wegen der Notwendigkeit, im Waschwasser enthaltenes Chlor bzw. Chlordioxyd beseitigen zu müssen, wenig wirtschaftlich.
Mit der DE-OS 1619886 ist bereits vorgeschlagen worden, zwecks Beseitigens üblicher Gerüche aus Abgasen diese Abgase mit gasförmigem Chlor zu vermischen und das erhaltene Gemisch durch einen mit Umlaufwasser berieselten und mit Erdalkalimetallcarbonaten gefüllten Turm zu leiten, jedoch entstehen im Hinblick auf die für den mit Erdalkalimetallcarbonaten gefüllten Turm erforderlichen schweren und stabilen Fundamente und aufwendigen Tragkonstruktionen erhebliche Anlagekosten, wozu noch kommt, dass die Füllung des Turms nach längerer Betriebsdauer an verschiedenen Stellen wegen des Auslaugens von während des Betriebs entstandenem Hypochlorit zusammensackt und damit die Füllung des Turms nicht mehr über den gesamten Querschnitt gleichmässig durchströmt werden kann und in der Folge der Wascheffekt stark verringert wird.
Mit der Erfindung wird nun bezweckt, die Nachteile der oben angegebenen bekannten Verfahren zu beseitigen. Dies gelingt bei einem Verfahren zur Beseitigung von übelriechenden, insbesondere aus Zersetzungsprodukten organischer Stoffe gebildeten Bestandteilen von Abgasen und/oder Dämpfen mit Anwendung gasförmigen Chlors in einem Waschturm, das gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet
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ist, dass in einer mehrstufigen Absorptionsanlage mit etagenförmig übereinander angeordneten Kapillar- waschböden und darauf stehenden Spiegeln regulierbar umlaufender Waschflüssigkeitsströme, bei der die von unten her zugeblasenen Abgase und/oder Dämpfe die Unterseite der Kapillarwaschböden beaufschlagen und diese und die Waschflüssigkeit durchdringen,
in der ersten Waschstufe die Waschflüssigkeit aus 2 bis
6%iger Natronlauge oder Kalilauge besteht und den Abgasen und/oder Dämpfen vor dem Eintritt in die erste Waschstufe Chlor entsprechend dem chloroxydierbaren Anteil der Gasbestandteile zugesetzt wird, dass in der zweiten Waschstufe die Waschflüssigkeit aus 3 bis 8%iger Natronlauge oder Kalilauge besteht und dass die Waschflüssigkeit der dritten Waschstufe aus 0, 5 bis 8% iger Aminosulfosäure (NH.
SOgH) besteht, wobei die Chlorzugabe auf Grund der Messergebnisse einer in der zweiten Waschstufe angeord- neten Redox-Messung auf den optimalen Wert eingeregelt wird, und die in den ersten beiden alkalischen
Waschstufen vorgereinigten Abgase und/oder Dämpfe vor dem Eintritt in die dritte Waschstufe einen
Abstreifer passieren, der Verschleppungen vom zweiten in den dritten und ein Zurücklaufen vom dritten in den zweiten Waschkreislauf verhindert, und dass die verbrauchten Waschflüssigkeiten der drei Stufen durch Untereinandermischung neutralisiert und anschliessend in bekannter Weise geklärt werden.
Dadurch, dass im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens mit einer mehrstufigen Absorptionsanlage mit etagenförmig übereinander angeordneten Kapillarwaschböden, beispielsweise Waschböden gemäss der AT-PS
Nr. 280965 der Patentinhaberin, gearbeitet wird, ist es möglich, mit einer Absorptionsanlage geringen
Gewichtes und damit geringen Anlagekosten das Auslangen zu finden und ohne die Gefahr von
Betriebsstörungen durch teilweises Verlegen des Durchflussquerschnittes durch die Absorptionsanlage zu arbeiten, da in solchen Absorptionsanlagen auch nach mehrjähriger Betriebsdauer noch die gleichen Strömungs- und Stoffaustauschverhältnisse wie bei Betriebsbeginn herrschen.
Dadurch, dass im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens mit zwei alkalischen Kreisläufen gearbeitet wird, wird unter allen
Umständen vermieden, dass nicht verbrauchtes Chlor in die Atmosphäre gelangt. Da im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens in einem dritten Kreislauf weiters eine saure Wäsche mit Aminosulfosäure vorgenommen wird, können aus den Abgasen die häufig darin enthaltenen bzw. bei der Wäsche der
Geruchstoffe enthaltenden Abgase mit chlorhaltigen Wässern erst entstehenden alkalisch reagierenden
Substanzen, z. B. Amino-oder Ammoniumverbindungen, die wegen der Kürze der Verweilzeit der Abgase in einem alkalisch reagierenden, oxydierenden Medium gemäss der DE-OS 1619886 nicht vollständig oxydiert werden können, vollständig beseitigt werden.
Weiters ist die Regelung der Alkali- und Säurekonzentration sowie die Regelung des Oxydationspotentials beim erfindungsgemässen Verfahren einfach, so dass präzise Einstellungen vorgenommen und damit mit exakt definierbaren und bemessbaren Einbauten in der Absorptionsanlage gearbeitet werden kann.
Entsprechend dem chloroxydierbaren Anteil der Abgase und/oder Dämpfe zugesetztes Chlor oxydiert auf dem Wege von der Einführungsstelle bis zum Eintritt in die erste Waschstufe bereits ein Teil der Geruchsstoffe und Geruchsträgerstoffe. Das auf dieser Reaktionsstrecke nicht verbrauchte Chlor verbindet sich in der ersten alkalischen Waschstufe mit der Natronlauge zu Natriumhypochlorit (NaOCl) bzw. mit der Kalilauge zu Kaliumhypochlorit (KOCl). Die gebildete Hypochloritlösung oxydiert weitere Bestandteile der Abgase und/oder Dämpfe. Gleichzeitig werden die oxydierten Geruchsbestandteile an das Waschwasser gebunden. Durch die Umsetzung des nicht verbrauchten Chlors mit der alkalischen Lauge wird ausserdem verhindert, dass freies Chlor aus der Absorptionsanlage austritt.
In der zweiten, ebenfalls mit Natronlauge oder Kalilauge betriebenen Waschstufe wird die Behandlung der ersten Waschstufe ergänzt, so dass sich der Abscheidegrad erhöht. Diese Stufe gilt auch als Sicherheitsstufe für nicht verbrauchtes Chlor. Die Chlorreste, die in der ersten Stufe nicht gebunden worden sind, werden in dieser Stufe vollständig an Natronlauge bzw. Kalilauge gebunden, so dass mit Sicherheit kein freies Chlor aus der Absorptionsanlage austreten kann.
Hier kann, wie die Erfindung weiter vorsieht, durch die Messung des Oxydationspotentials die Chlordosierung mittels einer bekannten Mess-und Regeleinrichtung auf den jeweils optimalen Wert eingeregelt werden. Vor dem Eintritt in die dritte Waschstufe passiert das vorgereinigte Abgas einen Abstreifer, der einerseits verhindert, dass alkalische Bestandteile aus der ersten und zweiten Stufe in die dritte, saure Waschstufe mitgerissen werden und dort einen Mehrverbrauch an Aminosulfosäure verursachen, und der anderseits verhindert, dass Aminosulfosäure aus der dritten Waschstufe in die zweite, alkalische Stufe läuft und dort einen Mehrverbrauch an Natronlauge bzw. Kalilauge verursacht.
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Nach dem Passieren des Abstreifers tritt das Abgas in die dritte Waschstufe ein. In dieser Stufe werden die in den ersten beiden Waschstufen nicht erfassten übelriechenden Bestandteile vorwiegend basischer Natur von der Aminosulfosäure absorbiert. Anschliessend werden die Abgase und/oder Dämpfe über einen Tropfenabscheider ins Freie geblasen.
Die Waschmedien werden in bekannter Weise von einem Vorratsbehälter im Kreislauf bewegt und sind in Normalfall für eine bestimmte, vorgegebene Betriebszeit ausgelegt, danach müssen sie erneuert werden.
Es ist aber auch möglich, mit Hilfe entsprechender regelungstechnischer Geräte eine kontinuierliche und automatische Erneuerung der Waschflüssigkeiten vorzunehmen. Die verbrauchten Waschflüssigkeiten der drei Stufen werden über Abläufe untereinander vermischt und dadurch neutralisiert und anschliessend nach Angleichung des PH-Wertes auf die notwendigen PH 6 bis 9 einer Kläranlage zugeführt.
Der abgesehen von den erwähnten Reagenzien wichtigste Faktor für eine erfolgreiche Absorption ist die intensive Vermischung von Gas und Absorptionsflüssigkeit, die sich aus der Verwendung von Kapillarwaschböden ergibt, die die Voraussetzung für eine möglichst grosse Reaktionsoberfläche schaffen, da sie Kapillarröhrchen aus Kunststoff mit einem freien Durchmesser oder Bohrungen zwischen 0, 2 mm bis 2 mm aufweisen und das Gas zwingen, sich in allerfeinster Form zu verteilen und sich mit der auf dem Kapillarwaschboden stehenden Waschflüssigkeit intensiv zu vermischen. Da der die Kapillarwaschböden von unten beaufschlagende Gas- bzw. Dampfstrom den Durchtritt der Waschflüssigkeit durch die Kapillaren verhindert, ist auch kein Verstopfen der Kapillarröhrchen zu befürchten.
In besonders gelagerten Fällen kann in der ersten Waschstufe der unterste Waschboden grössere Kapillardurchmesser als die darüberliegenden Waschböden aufweisen oder dieser Waschboden aus übereinanderliegenden, engmaschigen Kunststofflochplatten oder-sieben bestehen, der eventuell vorhandene Feststoffe oder Fettanteile in den Gasen oder Dämpfen festhält.
Das Verfahren wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Absorptionsanlage bzw. der Waschturn --1-- weist hier drei Kapillarwaschböden --2, 3 und 4-und unterhalb dieser KapiUarwaschböden einen Doppelsiebboden --5-- auf. Im oberen verengten Ausgang des Turmes befindet sich der Tropfenabscheider --7-- und darüber der Abluftstutzen --8--. Unterhalb des Doppelsiebbodens --5-- werden über den Stutzen --9-- mittels des Ventilators --10-- die in Richtung des eingezeichneten Pfeiles angesaugten Abgase und/oder Dämpfe in den Waschturm --1-- eingebracht.
Für jede einzelne Waschstufe ist unterhalb dieses Raumes je ein Waschflüssigkeitsvorratsbehälter--11, 12 bzw. 13-- für den Waschmittelkreislauf angeordnet. Von dem Vorratsbehälter --11-- führt eine Speiseleitung --14-- zu den oberhalb des Doppelsiebbodens --5-- angeordneten Düsen --15--, vom
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--12-- eine Speiseleitung --16--,Düsen --17 und 18-- oberhalb der Kapillarböden --2 und 3--, die gemeinsam die zweite Waschstufe bilden.
Vom Vorratsbehälter --13-- führt eine Speiseleitung --19-- zu den Düsen --20-- oberhalb des Kapillarbodens --4--, der die dritte und letzte Waschstufe bildet. Für jeden der Kreisläufe ist in den Speiseleitungen eine Pumpe --21, 22 bzw. 23-- vorgesehen. Das die Höhe des eingestellten Flüssigkeits-
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über den Ptr-Wert geregelt. Der PH-Messgeber --28-- regelt über den Verstärker --29-- und den Regler - die Zudosierung frischer Natronlauge aus einem Stapelbehälter über die Rohrleitung --32-- und das Magnetventil --31--, die über die Dosierleitung --33-- in den Vorratsbehälter --11-- geführt wird.
Die für das Verfahren notwendige, optimale Chlormenge wird über die Messung des Oxydationspotentials im zweiten Waschkreislauf geregelt. Im Vorratsbhälter --12-- wird das Oxydationspotential vom Redox-Geber --34-- gemessen und dadurch wird über den Verstärker --35-- und den Regler --36-- die Chlormenge über das Magnetventil --37-- geregelt. Das Chlor wird über die Leitung --38-- aus Chlorflaschen entnommen und über die Leitung --27-- in den Stutzen --9-- geführt.
Da ein Teil des alkalischen Waschwassers aus dem ersten Waschkreislauf für die Befeuchtung des Abgasstromes verbraucht werden kann, ist im Vorratsbehälter --11-- eine Niveauregelung vorgesehen. Über die Niveausonde --39-- wird bei Erreichen des minimalen Waschwasserniveaus über das Magnetventil
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- -41-- aus der Frischwasserleitung --40-- über die Dosierleitung --42-- Frischwasser zudosiert, bis das Magnetventil --41-- bei Erreichen des maximalen Waschwasserniveaus im Vorratsbehälter --11-- wieder geschlossen wird. Ausserdem ist am Vorratsbehälter --11-- ein Überlauf --43-- vorgesehen, damit bei einem Ausfall der Niveauregelung auch von Hand gefüllt werden kann.
Wie aus der Darstellung erkennbar, tritt das ungereinigte Gas bei --9-- in den Waschturm --1-- ein, beaufschlagt den Doppelsiebboden --5-- von unten her, wird dabei von eventuell vorhandenen Feststoffen und Fettbestandteilen befreit und unterliegt einem ersten Waschvorgang durch die aus den Düsen --15-- ausgetretene, auf dem Boden --5-- aufstehende und durch die Sieblochungen des Bodens --5-- hindurchfliessende Natronlauge. Anschliessend beaufschlagt das vorgereinigte Gas den Kapillarboden-2--, steigt durch den auf diesem aufstehenden Spiegel frischer Natronlauge auf und wird innerhalb des folgenden Kapillarbodens-3-einer wiederholten Waschung auf die gleiche Weise unterzogen.
Das jetzt im wesentlichen nur noch basische Anteile übelriechender Stoffe enthaltende Gas gelangt dann über den
Abstreifer --6-- unter den Kapillarwaschboden --4--, auf dem die durch die Düsen --20-- eingeführte
Aminosulfosäure aufsteht, die diese Anteile absorbiert. Das nunmehr gereinigte und geruchlose Gas wird, nachdem es durch den Tropfenabscheider --7-- hindurchgeleitet wurde, durch den Stutzen --8-- abgeblasen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Beseitigung von übelriechenden, insbesondere aus Zersetzungsprodukten organischer Stoffe gebildeten Bestandteilen von Abgasen und/oder Dämpfen, mit Anwendung gasförmigen Chlors in einem Waschturm, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in einer mehrstufigen Absorptionsanlage mit etagenförmig übereinander angeordneten Kapillarwaschböden (2,3, 4 und 5) und darauf stehenden Spiegeln regulierbar umlaufender Waschflüssigkeitsströme, bei der die von unten her zugeblasenen Abgase und/oder Dämpfe die Unterseite der KapiUarwaschböden beaufschlagen und diese und die Waschflüssigkeit durchdringen,
in der ersten Waschstufe die Waschflüssigkeit aus 2 bis 6% niger Natronlauge oder Kalilauge besteht und den Abgasen und/oder Dämpfen vor dem Eintritt in die erste Waschstufe Chlor entsprechend dem chloroxydierbaren Anteil der Gasbestandteile zugesetzt wird, dass in der zweiten Waschstufe die Waschflüssigkeit aus 3 bis 8% iger Natronlauge oder Kalilauge besteht und dass die Waschflüssigkeit der dritten Waschstufe aus 0, 5 bis 8% iger Aminosulfosäure (NH2.
SO3H) besteht, wobei die Chlorzugabe auf Grund der Messergebnisse einer in der zweiten Waschstufe angeordneten Redox-Messung auf den optimalen Wert eingeregelt wird, und die in den ersten beiden alkalischen Waschstufen vorgereinigten Abgase und/oder Dämpfe vor dem Eintritt in die dritte Waschstufe einen Abstreifer passieren, der Verschleppungen vom zweiten in den dritten und ein Zurücklaufen vom dritten in den zweiten Waschkreislauf verhindert, und dass die verbrauchten Waschflüssigkeiten der drei Stufen durch Untereinandermischung neutralisiert und anschliessend in bekannter Weise geklärt werden.