AT403015B - Verfahren zur entschwefelung von rauchgasen - Google Patents

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AT403015B
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Austrian Energy & Environment
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  • Treating Waste Gases (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung   betrifft   ein Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen mittels eines Absorbens In Form einer Suspension von   Mg (OH) 2, MgC03   und feinkörnigem   CaS04,   wobei das absorbierte S02 mit   O2   oxidiert wird und die gebildete   MgSOt-Lösung   mit der verbrauchten Suspension abgezogen wird
Es ist bekannt, zur Entschwefelung von Rauchgasen Mg (OH) 2 zu verwenden und damit bel geringem Energiebedarf sehr grosse   SOs-Abscheideraten   ( > 98%) zu erzielen Der Nachteil an dem Verfahren ohne Rückgewinnung des Mg (OH) 2 besteht darin, dass dieses teuer in der Anschaffung ist und andererseits das 
 EMI1.1 
 kann und andererseits In der   Industne,   z.

   B In der   Magnesitmdustne,   nur sehr beschränkt eingesetzt werden kann. 



   Die   Entschwefelung mit Mg (OH)   läuft nach den folgenden Gleichungen ab (Gl. 1 und   2) :   
 EMI1.2 
 
 EMI1.3 
 
CaCI2Folge mit Ca (OH) 2 zu Mg(OH)2 und CaCl2 umgefällt wird (Gl. 4). Die letztgenannte Reaktion läuft im alkalischen Milieu bei pH > 9 ab 
 EMI1.4 
 Nachteilig an diesem Prozess Ist die hohe   C !-Konzentration m   der Rauchgaswäsche und die schwierige Abtrennung des feinen   Mg (OH) 2-Schlammes.   



   Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, ein Entschwefelungsverfahren mit Rückgewinnung des   Mg (OH) 2   zu entwickeln, bei dem die oben genannten Nachteile   be ! der Mg (OH) 2-Rückgewinnung   überwunden werden. 



   Die Erfindung Ist dadurch gekennzeichnet, dass die das MgS04 enthaltende Suspension mit Ca (OH) 2 versetzt und In einem Reaktionsbehälter MgS04 und   Ca (OH) 2 In Mg (OH) 2   und CaS04 umgesetzt werden, das die   Mg (OH) rCaS04-Suspenslon In   einem Hydrozyklon auf einen Trockensubstanzgehalt von mehr als 200   g/ !   konzentriert wird. dass der Untertauf des Hydrozyklons einem   Wirbelschichtklassierer   zugeführt wird, in dem das grobkörnige reine CaS04 unten abgeschieden und die Suspension aus feinkörnigem CaS04 und feinkörnigem Mg (OH) 2 zur Entschwefelung zurückgeführt wird. 



   Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angeführt. 



   Die Vorteile der Erfindung liegen In der Vermeidung von   chlorhältigen   Verbindungen zur Rückgewinnung von   Mg (OH) 2, weil bel diesem   Vorgang nur Ca (OH) 2 zugeführt werden muss, weiches einerseits günstiger In der Anschaffung ist und andererseits findet das beim Prozess anfallende grobkörnige CaS04 als Reingips in der Industrie Anwendung. 



   Im folgenden soll die Erfindung kurz beschneben werden Durch die Waschung des Rauchgases mit einer Suspension, die   Mg (OHh, MgC03   und feinkörniges   CaSO   enthält, fällt in dieser MgS04 an, da von den Magnesiumverbindungen S02 aus dem Rauchgas absorbiert und dieses SO2 durch Zugabe von Sauerstoff   O2   zu   MgS04     weiteroxidiert   wird. 



   Versetzt man die Suspension, die aus dem Wäscher kommt und MgS04 enthält, in einem Reaktionsbe- 
 EMI1.5 
 in mehreren Stufen erfolgen. Das Mg (OH) 2 soll dem Wäscher erneut zur   S02-Absorption   zugeführt werden, das CaS04 soll aus der Suspension abgetrennt und einer anderen Verwertung zugeführt werden. 



   Die dazu erforderliche Trennung in einem Gipshydrozyklon ist unzureichend, bei Verwendung mehrerer Hydrozyklonen kann eine teilweise Trennung In eine   CaSOt-Fraktion   mit geringerem   Mg (OH) 2-Anteil   und eine   Mg (OH) s-Fraktion   erreicht werden, die Verluste an Mg (OH) 2 sind jedoch relativ hoch. 



   Setzt man für die Trennung der   Mg (OH) 2-CaS04-Suspension einen Wirbelschichtklassierer   ein. gelingt eine wesentlich bessere Trennung In eine grobkörnige CaS04-Fraktion und in eine Suspension von feinkörnigem CaS04 und   Mg (OH) 2, welche   in den Wäscher rückgeführt wird. Denn dort kommt es zu einer Kornvergrösserung beim   feinkörnigen   CaS04 und es kann in der Folge im   Wirbelschlchtklassierer als   grobkörniges CaS04 abgetrennt werden.

   Das feine CaS04 und das Mg (OH) 2 werden durch Spülwasser aus dem groben CaS04 ausgetragen 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Der Hydrozyklon dient der Konzentration der Suspension auf mehr als 200   g/)   und ist dem Wirbelschichtklassierer vorgeschaltet. wobei die im Hydrozyklon abgeschiedene Suspension in den Wäscher rückgeführt und die konzentrierte Suspension im Unterlauf des Hydrozyklons dem Wirbelschichtklassierer zugeführt wird. 



   Eine weitere Verfahrensvariante sieht vor, das die zu trennende Suspension aus dem Reaktionsbehälter direkt in den Wirbelschichtklassierer geführt wird. 



   Die gezielte Kristallisation von   CaSOt   im Wäscher ist wesentlich für den Prozess. Dazu muss der Wäscher mit einem niedrigem   Flüsslgkeit-Gasverhältnis UG betneben   und der Druckverlust an den Düsen der Sprüheinrichtung kleingehalten werden, um einen   Mahleffekt   in der Suspension und eine daraus resultierende Kornverkleinerung des CaSO4 zu vermelden. Als Wäscher ist besonders ein Venturiwäscher oder Umkehrventuriwäscher geeignet, da hier das   Flüssigkelts-Gasverhältnis UG   im Vergleich zu Sprühturm-Absorbern weit geringer gehalten werden kann. Das   Flüssigkelt-Gasverhältnis UG soll   den Wert 5 nicht übersteigen. 



   Das Sumpfvolumen im Wäscher muss gross genug   gewählt   werden, damit das   CaSO   mit einer Korngrösse > 20 um kristallisieren kann. Durch eine Verweilzeit > 10 Stunden ist dies gewährleistet. Der Trockensubstanz-Gehalt im Wäscher wird < 150   g/ ! gewählt,   um eine optimale Kristallisation des   CaSO*   zu ermöglichen. 



   Wichtig ist. dass das   CaSO   nach der Entstehung im Reaktionsbehälter während des ganzen Verfahrens an Korngrösse zunehmen kann und diese nicht durch Abrieb verkleinert wird, damit bei der Abscheidung im Wirbelschichtklasslerer möglichst   viel CaS04   in grobkörniger Form abgeschieden und dem Prozess entnommen werden kann und damit möglichst wenig feines   CaSO   zurück In den Wäscher gelangt. 



   Durch die Einleitung von Sauerstoff in den Sumpf des Wäschers kann eine unerwünschte MgSO3Konzentration klein gehalten werden, da vorhandenes MgS03 zu   MgSO   oxidiert wird. 



   Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in der angeschlossenen Abbildung in Form eines Schaltbildes beispielsweise dargestellt. Die In der Abbildung gezeigte Anlage besteht im wesentlichen aus einem Wäscher 1, einem   Reaktionsbehälter   2, einem Hydrozyklon 3 und einem Wirbelschichtklassierer 4. 



   Der Wäscher 1 ist als Wäscher mit geringerem Druckverlust an den Düsen für die   Suspensionseinsprü-   hung ausgeführt, beispielsweise als Venturiwäscher oder als Umkehrventuri-Wäscher. Die zu reinigenden Rauchgase werden durch Leitung 9 in den Wäscher 1 eingebracht. Das aufsteigende Rauchgas wird mittels Einsprühen von SO2-absorbierender Suspension in den einzelnen Sprühebenen 7 gereinigt und über Öffnung 10 abgeführt. Die Suspension wird über eine oder mehrere Leitungen 15 aus dem Sumpf 12 In die Sprühebenen 7 gepumpt. Weiters ist ein Tropfenabscheider 6 vorgesehen. Dem Sumpf 12 wird der zur Oxidation benötigte Sauerstoff über eine Leitung 11 zugeführt, die Durchmischung des Sumpfes erfolgt mit einem Rührer 13.

   Vom Wirbelschicht-Klassierer 4 führt die Leitung 14 mit der Suspension, die Mg (OH) 2 und feinkörniges   CaSO   enthält, In den Wäscher 1. 



   Über Leitung 19 wird die Suspension, die   MgSO   enthält, dem Reaktionsbehälter 2 zugeführt. Aus dem   Ca (OH) 2-Behälter   5 wird der Suspension   Ca (OH) 2 zugefügt, die   Durchmischung erfolgt mit einem Rührer 
 EMI2.1 
 Stufen erfolgen. Die Suspension, die   Mg (OH) 2 und CaS04-   enthält, wird einem Hydrozyklon 3 über Leitung 20 zugeführt, der diese auf einem Trockensubstanzgehalt von mehr als 200   g/ !   konzentriert. Die abgetrennte Suspension wird über Leitung 17 zurück in den Sumpf 12 des Wäschers 1 geleitet. Der Unterlauf des Hydrozyklons 3 wird dem   Wirbelschichtklasslerer   4 über Leitung 18 zugeleitet. 



   Im Wirbelschichtklassierer 4 wird das grobkörnige reine   CaSO   von der Suspension abgetrennt und über Auslass 21 entnommen, während über Zuführung 22 Spülwasser In den Wirbelschichtklassierer 4 eingebracht und somit eine Suspension, die Mg (OH) 2 und feines   CaSO   enthält, über Leitung 14 in den Wäscher 1 rückgeführt wird. 

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Claims (5)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen mittels eines Absorbens In Form einer Suspension von Mg (OH) 2, MgC03 und feinkörnigem CaSO4. wobei das absorbierte S02 mit 02 oxidiert wird und die gebildete MgSO4-Lösung mit der verbrauchten Suspension abgezogen wird, dadurch gekennzeich- net, dass die das MgSO4 enthaltende Suspension mit Ca (OH) 2 versetzt und in einem Reaktionsbehälter MgS04 und Ca (OH) 2 in Mg (OH) 2 und CaS04 umgesetzt werden, dass die Mg (OH) 2-CaS04-Suspension in einem Hydrozyklon auf einen Trockensubstanzgehalt von mehr als 200 g/ ! konzentriert wird, <Desc/Clms Page number 3> dass der Unterlauf des Hydrozyklons einem Wirbelschichtklassierer zugeführt wird,
    In dem das grobkör- nige reine CaSO4 unten abgeschieden und die Suspension aus feinkörnigem CaSO4 und feinkörnigem Mg (OH) 2 zur Entschwefelung zurückgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wäscher ein Wäscher mit geringem Druckverlust an den Düsen für die Flüssigkeltseinsprühung, vorzugsweise ein Ventunwäscher oder ein Umkehrventuriwäscher, mit einem Flüssigkeits-Gasverhältnis < 5 eingesetzt wird
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockensubstanz-Gehalt Im Wäscher < 150 g/) gehalten wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfällung des Ca (OH) 2 zu Mg (OH) 2 im Reaktionsbehälter in mehreren Stufen erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension, die CaSO4 und Mg (OH) 2 enthält, aus dem Reaktionsbehälter direkt in den Wirbelschichtklassierer geführt wird.
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