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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Säure, der kontinuierlichen Gewinnung der
Salzsäure, aus den Abgasen einer Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage, durch
Waschung der Abgase mit einer wässrigen Kreislauflösung.
Es ist bekannt in der Abgasreinigung die Säurebildner durch Waschung des Abgases zu binden, wobei jedoch ohne besondere Massnahmen die Konzentration im Waschwasser relativ gering bleibt.
Die Erfindung begegnet diesen Nachteilen durch die Anordnung eines mehrstufigen Waschfilters, sodass in der ersten Stufe eine höhere Säurekonzentration erreicht wird als sie dem Säuregehalt des Abgases aus dem Verbrennungsprozess entspricht und ermöglicht eine abwasserlose Abgaswaschanlage.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas in drei oder mehr Stufen gewaschen wird, wobei die in den einzelnen Waschstufen mit säurebildnern beladene Waschflüssigkeit in die vorhergehende Stufe bzw. davor eingespeist wird und die Waschflüssigkeit mit Hilfe der im Rauchgas vorhandenen Wärme verdampft wird, wodurch sich die Konzentration an Salzsäure sowohl im Abgas als auch in der Waschflüssigkeit bedeutend erhöht und in der ersten Waschstufe die Säurewassermischung zu ihrer weiteren Konzentrierung und Reinigung abgeführt wird. Wesentliche Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 - 6 angegeben.
Die Erfindung wird an Hand des angeschlossenen Schaltbildes erklärt.
Das Abgas einer Verbrennungsanlage 6 wie z. B. Abfallverbrennungsanlage, wird während seiner
Reinigung, insbesondere nach seiner Reinigung von Feststoffen in einem Staubfilter 9, durch einen mehr als zweistufigen, vorzugsweise dreistufigen. Wäscher 1 geführt, in weichem der Säurebildner, wie z. B.
Salzsäure oder Fluorwasserstoffsäure, durch eine im Kreislauf geführte Waschflüssigkeit, wie z. B. Wasser, ausgewaschen wird. Im Wäscher 1 sind drei Waschstufen 2,3 und 4 angeordnet, die im Abgasstrom hintereinander geschaltet sind. Das Frischwasser 5 tritt in die letzte Stufe ein und bindet so infolge seiner
Reinheit den letzten Teil des auswaschbaren Säurebildners, wobei sich im Sumpf der Waschstufe 4 eine gewisse Säurekonzentration ansammelt. Zur Erhöhung der Absorptionsfähigkeit kann die zu rezirkulierende Waschflüssigkeit mittels einer Kühleinrichtung 8 gekühlt werden.
Ein Teil der Waschflüssigkeit des Sumpfes wird insbesondere nach einer Konzentrierung in den Waschflüssigkeitsvorratsbehälter der Waschstufe 3 eingeleitet. Auch hier wird wieder eine nunmehr höher konzentrierte Säurelösung aus dem Waschflüssigkeitsvorratsbehälter entnommen und der Waschstufe 2 zugeführt, von der die Säurelösung in stärkster Konzentration über die Leitung 11 in die Konzentrationsstufe 10 abgeführt wird.
In einem bestimmten Anwendungsfall tritt das Abgas 12 mit einer Menge von 100. 000 m3/h in den Wäscher 1 ein und führt bei einem Salzsäuregehalt von 1 g/m3, 100 kg/h Salzsäure mit sich. Dieser Salzsäuregehalt reduziert sich infolge der Auswaschung im Nasswäscher 1 am Austritt 13 auf etwa 1 % der ursprünglichen Menge also auf 1kg/h. Durch die dreistufige Auswaschung der Salzsäure führt der Waschflüssigkeitskreislauf der Waschstufe 4,20 g Salzsäurell Waschflüssigkeit mit sich.
In der Waschstufe 3 erhöht sich die Salzsäurekonzentration auf 110 g/t und in der Waschstufe 2 auf 170 g/). Diese Erhöhung der Konzentrationen kann durch eine Umkehrosmose- oder Elektrodialyseanlage 14 zwischen den Waschstufen 3 und 4 erhöht werden, indem in die Waschstufe 3 eine höhere Säurekonzentration über die Leitung 15 eingegeben wird. Die an Salzsäure verarmte Waschflüssigkeit wird von der Umkehrosmose- oder Elektrodialyseanlage 14 über die Leitung 7 in die Waschstufe 4 rückgeführt. Auch in der Waschstufe 3 kann eine ähnliche Umkehrosmose- oder Elektrodialyseanlage vorgesehen werden. Durch die erfindungsgemässe Schaffung kann bei den angegebenen Werten eine ca. 17 %ige Rohsäurekonzentration erreicht werden, die als Ausgangspunkt für die wirtschaftlich Gewinnung einer hochprozentigen Salzsäure dienen kann.
Solange der Säuretaupunkt im Abgas noch nicht erreicht ist, kann die Waschflüssigkeit der Waschstufe 3 mit hoher Säurekonzentration auch vor der ersten Waschstufe 2. insbesondere über die Leitung 16 vor dem Staubfilter 9, welcher als Elektrofilter ausgebildet sein kann, in den zu reinigenden Abgasstrom eingesprüht werden, wodurch nicht nur der Abgasstrom gekühlt und konditioniert wird, sondern auch die Salzsäurekonzentration im Abgasstrom erhöht wird infolgedessen und eine höhere Abscheidung in der ersten Waschstufe 2 erreicht wird. Dies bewirkt infolge auch eine höhere Säurekonzentration in der Leitung 11, sodass in der Konzentrationsstufe 10 weniger Energie, insbesondere zur Endampfung benötigt wird. Die an Salzsäure verarmte Flüssigkeit der Konzentrationsstufe 10 wird eventuell mit dem Frischwasser 5 in die Waschstufe 4 rückgeführt.
Die Erfindung ist nicht auf die Salzsäure Gewinnung beschränkt sondern kann durch Erhöhung der Stufenzahl auch zur Gewinnung der Fluorsäure bzw. Schwefelsäure herangezogen werden, wobei durch Temperaturabstufungen auch mehrere Säuren hintereinander gleichzeitig gewinnbar sind. Selbstverständlich sind die Waschstufen zur Vermeidung von Korrosionen aus säurefestem Material bzw. beschichtet ausgebildet.
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The invention relates to a process for the separation of acid, the continuous extraction of
Hydrochloric acid, from the exhaust gases of an incineration plant, in particular waste incineration plant
Washing the exhaust gases with an aqueous circulating solution.
It is known in exhaust gas cleaning to bind the acid generators by washing the exhaust gas, although the concentration in the wash water remains relatively low without special measures.
The invention addresses these disadvantages by arranging a multi-stage washing filter, so that in the first stage a higher acid concentration is achieved than corresponds to the acidity of the exhaust gas from the combustion process and enables a waste water-free exhaust gas washing system.
The present invention is characterized in that the exhaust gas is washed in three or more stages, the scrubbing liquid loaded with acid generators in the individual scrubbing stages being fed into the preceding stage or before it, and the scrubbing liquid being evaporated using the heat present in the flue gas, whereby the concentration of hydrochloric acid in both the exhaust gas and in the scrubbing liquid increases significantly and in the first washing stage the acid-water mixture is removed for further concentration and purification. Significant embodiments of the invention are specified in subclaims 2-6.
The invention is explained on the basis of the connected circuit diagram.
The exhaust gas of an incinerator 6 such. B. waste incineration plant, will during its
Cleaning, especially after its cleaning of solids in a dust filter 9, by a more than two-stage, preferably three-stage. Washer 1 performed, in soft the acid generator, such as. B.
Hydrochloric acid or hydrofluoric acid, by a circulating washing liquid, such as. B. water is washed out. In the scrubber 1, three washing stages 2, 3 and 4 are arranged, which are connected in series in the exhaust gas stream. The fresh water 5 enters the last stage and binds as a result of it
Purity the last part of the washable acid generator, whereby a certain acid concentration accumulates in the bottom of washing stage 4. To increase the absorption capacity, the washing liquid to be recirculated can be cooled by means of a cooling device 8.
Part of the washing liquid in the sump is introduced, in particular after concentration, into the washing liquid reservoir of washing stage 3. Here, too, an acid solution which is now more concentrated is removed from the washing liquid storage container and fed to washing stage 2, from which the acid solution in the highest concentration is discharged via line 11 into concentration stage 10.
In a specific application, the exhaust gas 12 enters the scrubber 1 at a rate of 100,000 m3 / h and carries with it a hydrochloric acid content of 1 g / m3, 100 kg / h hydrochloric acid. This hydrochloric acid content is reduced as a result of washing out in the wet scrubber 1 at the outlet 13 to about 1% of the original amount, that is to say 1 kg / h. Due to the three-stage washing out of the hydrochloric acid, the washing liquid circuit of the washing stage carries 4.20 g of hydrochloric acid washing liquid with it.
In washing stage 3, the hydrochloric acid concentration increases to 110 g / t and in washing stage 2 to 170 g /). This increase in the concentrations can be increased by a reverse osmosis or electrodialysis system 14 between the washing stages 3 and 4, by entering a higher acid concentration in the washing stage 3 via the line 15. The washing liquid depleted in hydrochloric acid is returned from the reverse osmosis or electrodialysis system 14 via line 7 to the washing stage 4. A similar reverse osmosis or electrodialysis system can also be provided in washing stage 3. By means of the creation according to the invention, an approx. 17% crude acid concentration can be achieved at the stated values, which concentration can serve as a starting point for the economical production of a high-percentage hydrochloric acid.
As long as the acid dew point in the exhaust gas has not yet been reached, the washing liquid of the washing stage 3 with a high acid concentration can also be sprayed into the exhaust gas stream to be cleaned before the first washing stage 2, in particular via the line 16 upstream of the dust filter 9, which can be designed as an electrostatic filter , whereby not only the exhaust gas stream is cooled and conditioned, but also the hydrochloric acid concentration in the exhaust gas stream is increased as a result and a higher separation in the first washing stage 2 is achieved. As a result, this also results in a higher acid concentration in line 11, so that less energy is required in concentration stage 10, in particular for final evaporation. The liquid of concentration level 10 depleted in hydrochloric acid is possibly returned to washing stage 4 with the fresh water 5.
The invention is not limited to the extraction of hydrochloric acid, but can also be used to obtain the fluoric acid or sulfuric acid by increasing the number of stages, it being possible to obtain several acids in succession at the same time by means of temperature gradations. Of course, the washing stages are made of acid-resistant material or coated to avoid corrosion.