CH629678A5 - Process for removing sulphur dioxide from exhaust air and apparatus for carrying out this process - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid, das in der aus einer Behälterwaschanlage, gegebenenfalls mit Sterilisationsstufe, herrührenden Abluft enthalten ist, durch Auswaschen der Abluft mittels einer Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser oder Lauge, unter Verwendung eines Waschturms. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind verschiedene Rauchgasentschwefelungsanlagen zur Entziehung des Schwefeldioxids aus der Abluft bekannt, wobei man zwischen trockener Rauchgasentschwefelung und nasser Rauchgasentschwefelung unterscheidet. Heute bekannte trockene Rauchgasentschwefelungen arbeiten regenerativ und erzeugen dadurch wieder verwertbare Endprodukte, wie Gips, Elementarschwefel oder Schwefelsäure. Bei der nassen Entschwefelung von Abgasen wird gewöhnlich auf Kaltbasis mit einer Suspension von Ca(OH)2 gearbeitet, was jedoch zu Verkrustungen und Verstopfungen der Anlage führt. Ein weiteres Verfahren schlägt die Zu-setzung von speziellen Ionen vor, gewöhnlich Chlorverbindungen, die dem Waschwasser zugesetzt werden.

Die bekannten Anlagen sind jedoch durchweg für die Gross-Chemie wie Raffinerien und Kraftwerke konzipiert.

Diese Anlagen sind gewöhnlich sehr aufwendig und eignen sich nicht für den Einsatz zur Sterilisation von Behältern in Behälterwasch- und Sterilisationsanlagen. Darüber hinaus gelten bei Grossanlagen andere umweltschützende Vorschriften, weshalb Grossanlagen einen relativ hohen Prozentsatz an Schwefeldioxid trotzdem ausstossen dürfen. Das ist für Kleinanlagen - wie sie in diesem Rahmen auch eine Behälterwasch- und Sterilisationsanlage darstellt - nicht der Fall.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem die Abluft, herrührend von einer Behälterwasch- und Sterilisationsanlage, von dem enthaltenden Schwefeldioxid vollständig gereinigt werden kann, wobei dieses Verfahren einfach und billig zu bewerkstelligen sein soll. Ebenso soll die zur Durchführung des Verfahrens verwendete Vorrichtung einfach und billig sein und den vollständigen Entzug des Schwefeldioxids ermöglichen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsge-mäss die Abluft zuerst durch ein Waschflüssigkeitsbad geleitet und danach in den Waschturm gedrückt wird, wo die Abluft im Gegenstromverfahren mit der Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht wird.

Der hervorstechende Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass aufgrund des Waschens der Abluft in dem Waschflüssigkeitsbad und danach im Gegenstromprinzip sämtliches Schwefeldioxid herausgewaschen werden kann.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Waschbehälter für die schwefeldioxidhaltige Abluft, an den sich ein mit mehreren übereinander angeordneten Sieben ausgestatteter Waschturm anschliesst, der in seinem oberen Teil über dem obersten Sieb einen Zulauf für die Waschflüssigkeit aufweist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann innerhalb des Waschbehälters eine Trennwand angeordnet sein, die den Waschbehälter in zwei zusammenhängende Kammern teilt, wobei in die eine Kammer ein Druckrohr zur Zuführung der Schwefeldioxid-Abluft ragt und der Waschturm unmittelbar neben oder auf der zweiten Kammer angeordnet ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt gegenüber den bekannten Grossanlagen den Vorteil, dass diese völlig einfach im Aufbau und dadurch billig herzustellen ist. Ebenfalls ist eine Verschmutzung des Waschturms und dadurch eine Abnahme des Wirkungsgrades des Auswaschens nicht gegeben.

Vorteilhafterweise ragt die Trennwand senkrecht von der Decke des Waschbehälters bis kurz über den Boden desselben, wodurch eine geringe Verwirbelung beider Kammern des Waschbehälters stattfindet. Die Flüssigkeit der ersten Kammer kann durch den während des Betriebes auf der Flüssigkeit stehenden Druck in die zweite Kammer übergedrückt werden, wodurch die beiden Flüssigkeitsspiegel der beiden Kammern unterschiedlich sind. In der zweiten Kammer kann der Flüssigkeitsspiegel im Waschturm entsprechend dem vorgegebenen, auf der Flüssigkeit stehenden Druck ansteigen. Nach Abschalten des Druckgebläses oder Wegnahme des Druckes kann die Flüssigkeit innerhalb des Waschturmes in die zweite Kammer des Waschbehälters zurückfallen und auch in die erste Kammer zurückgedrückt werden.

Damit lässt sich in höchst vorteilhafter Weise erreichen, dass die Vorrichtung immer sofort einsatzbereit bleibt und bei Abschalten derselben keine Flüssigkeit in das Druckgebläse gelangen kann; ebenso kann dadurch in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass beim Einschalten der Vorrichtung ungereinigte Abluft aus dem Waschturm austritt.

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In der zum Waschturm führenden Kammer des Waschbehälters kann desweiteren in vorteilhafter Weise ein Tauchrohr zum Abfluss des Waschwassers angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Trennwand zwischen den beiden Kammern an ihrem unteren Rand zahnförmig ausgebildet sein.

In weiterer Ausgestaltung kann an den Waschflüssig-keitszulauf der Ablauf einer normalen Behälter-Waschmaschine ohne Sterilisation angeschlossen werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren mit der Vorrichtung ist insbesondere für Kleinanlagen geeignet, um eine völlige Entschwefelung der Abluft durchzuführen, wobei leicht weiter zu verarbeitende Abfallprodukte wie Sulfite und Sulfate im Abwasser entstehen.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Vorrichtungs-Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Vorrichtung zur Entfernung von Schwefeldioxid, das in der aus einer Behälterwasch- und Sterilisationsanlage herrührenden Abluft enthalten ist und ausgewaschen wird und

Fig. 2 ein Beispiel einer Gesamtanlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens als Pilotanlage.

Gemäss der Fig. 1 besteht die Vorrichtung prinzipiell aus einem Waschbehälter 1, auf den ein Ringverdichter 2 aufgesetzt ist, der über ein Saugrohr 3 die schwefeldioxidhaltige Abluft ansaugt. Diese Abluft stammt aus einer Behälterwasch- und Sterilisationsanlage, insbesondere zur Sterilisierung von Weinflaschen, die in Fig. 1 nicht gezeichnet ist.

An den Ringverdichter 2 ist ein Druckrohr 4 angeschlossen, bestehend aus einem senkrecht nach oben weisenden Teil und einem um 180° zurückgebogenen Teil, welches in den Waschbehälter 1 eintaucht. Der Waschbehälter 1 ist mittels einer Trennwand 7 in zwei Kammern 5 bzw. 6 eingeteilt, die untereinander in Verbindung stehen. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel erstreckt sich die Trennwand 7 von der Dek-ke des Waschbehälters 1 bis kurz über den Boden desselben, wodurch eine schmale Passage zwischen beiden Kammern 5 bzw. 6 des Waschbehälters 1 gebildet ist. Innerhalb des Waschbehälters 1 befindet sich eine Waschflüssigkeit 8, die z.B. Wasser sein kann. Vorzugsweise ist jedoch die Waschflüssigkeit 8 eine Lauge, die in verschiedenen Konzentrationen benützt werden kann. Auf dem Waschbehälter 1, direkt über der Kammer 6 desselben, ist ein Waschturm 9 angeordnet, bestehend aus einem zylindrischen Rohr, in welchem verschiedene Siebanlagen 10 bzw. 11 waagrecht übereinander angeordnet sind. Oberhalb der obersten Siebanlage 11 befindet sich ein Zuflussrohr 12 für die Waschflüssigkeit des durch den Waschturm 9 strömenden Schwefeldioxids. An den Waschturm 9 schliesst sich oben und oberhalb des Zuflussrohres 12 für die Waschflüssigkeit ein Luftaustrittsrohr 13 an, durch welches die gereinigte Abluft entweicht. Desweiteren befindet sich innerhalb der Kammer 6 des Waschbehälters 1 ein höhen verstellbares Überlaufrohr 14, durch dessen Höhenverstellbarkeit der Flüssigkeitsspiegel geregelt werden kann.

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:

Über das Saugrohr 3 wird die Abluft vom Ringverdichter 2 angesaugt und durch das Druckrohr 4 in die erste Kammer 5 des Waschbehälters 1 gedrückt. Dadurch wird der Flüssigkeitsspiegel 41 der Waschflüssigkeit innerhalb der Kammer 5 abgesenkt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Innerhalb der ersten Kammer 5 des Waschbehälters 1 findet nun eine erste Neutralisation bzw. ein erstes Auswaschen des Schwefeldioxids statt. Danach gelangt die Abluft unter der Trennwand 7 hindurch in die zweite Kammer 6 des Waschbehälters 1 und steigt von hier in den Waschturm 9 auf, in der vom Pfeil 39 angezeigten Richtung. Der Flüssigkeitsspiegel 40 der Flüssigkeit innerhalb der zweiten Kammer 6

ist dabei aufgrund der Druckbeaufschlagung des Flüssigkeitsspiegels 41 innerhalb der Kammer 5 in den Waschturm 9 aufgestiegen, wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist. Ein Überlaufrohr 14, welches in die Kammer 6 eintaucht, ist zum Überlauf der Flüssigkeit vorgesehen, wobei das Überlaufrohr 14 aus zwei Teilen besteht, die gegenseitig höhenverstellbar sind. Der Flüssigkeitsspiegel 40 der Flüssigkeit innerhalb der zweiten Kammer 6 besitzt innerhalb des Überlaufrohres 14 die gleiche Höhe.

Über das Zuflussrohr 12 strömt Waschflüssigkeit in den Waschturm 9 ein, wobei die Waschflüssigkeit über die Siebanlage 10 bzw. 11 hinunterrieselt und dadurch in innigen Kontakt mit der aufsteigenden Abluft kommt, die aus der Flüssigkeit ausgetreten ist. Aufgrund dieses Gegenstrom-Waschverfahrens wird sämtliches Schwefeldioxid, welches noch in der Abluft enthalten ist, ausgewaschen. Nach dem Auswaschen wird die Abluft über das Luftaustrittsrohr 13 ins Freie gelassen.

Als Waschflüssigkeit innerhalb des Waschturmes 1 kann sowohl reines Wasser wie auch vorteilhafterweise Lauge in verschiedener Konzentration benutzt werden. Bei Verwendung von Laugen ist der Wascheffekt mit geringerer Flüssigkeitsmenge zu bewerkstelligen.

Fig. 2 zeigt im Prinzipaufbau eine gesamte Behälterwasch- und Sterilisationsanlage. Wiederum ist ein Waschbehälter 15 vorhanden, der mittels einer Trennwand 18 in zwei Kammern 16 bzw. 17 unterteilt ist, welche untereinander in Verbindung stehen. Auch hier - wie in Fig. 1 - kann der untere Rand der Trennwand 18 zahnförmig ausgebildet sein. Ein Ringverdichter 19 saugt über ein Saugrohr 20 Abluft an, die Schwefeldioxid enthält. Diese schwefeldioxidhaltige Abluft stammt aus einem Tauchsteiler 21, der mittels eines Abluftrohres 22 an das Saugrohr 20 des Ringverdichters 19 angeschlossen ist. Oberhalb der zweiten Kammer 17 des Waschbehälters 15 ist ein Waschturm 23 montiert, der in seinem Innern waagrecht übereinander angeordnete Siebanlagen 24 aufweist. Oberhalb der obersten Siebanlage mündet eine Zuführleitung 25 für die Waschflüssigkeit in den Waschturm 23. Die Zuführleitung 25 ist über ein Absperrventil mit einem Frischwasseranschluss 26 verbunden.

Eine Waschanlage 27 zum Waschen oder Ausspritzen von Behältern, insbesondere Flaschen, ist über ein Auffangbecken 29, eine Pumpe 37 und eine Zuführleitung 28 mit der Zuführleitung 25 verbunden. Die Verwendung des Waschwassers aus der Waschanlage 27 ist deshalb vorteilhaft, da dieses Wasser in der Regel schon basisch ist und somit für das Auswaschen des Schwefeldioxids, herrührend aus dem Tauchsteller 21, schon Lauge zur Verfügung steht.

Innerhalb des Waschturmes 23 wird die Abluft von vorhandenem Schwefeldioxid im Gegenstromprinzip ausgewaschen, was durch den Pfeil 38 angedeutet ist. Nach dem Auswaschen gelangt die Abluft über ein Abluftrohr 30 und über eine Luftklappe 36 zu einem Luftinjektor 31 und wird hier an die Atmosphäre abgegeben.

Eine Trennklappe 32 verschliesst das Abluftrohr 22 in direkter Richtung zur Luftklappe und zum Luftinjektor. Diese Klappe dient zur direkten Regulierung der Abluft aus dem Tauchsteiler 21, wobei durch diese Klappe 32 so viel Abluft mit enthaltenem Schwefeldioxid abgelassen wird, wie es der gesetzlich zulässigen Konzentration entspricht. Eine über-schiessende Konzentration wird über das Saugrohr 20 in den Waschbehälter 15 geleitet. An den Waschbehälter 15 ist ein Ablaufrohr 35 angeschlossen, welches das überschüssige und verbrauchte Waschwasser in einen Abwasserabfluss 34 leitet. Dort können Abfallprodukte z.B. Sulfite und Sulfate, gewonnen werden. Ebenso ist mit der Bezugsziffer 33 ein Abwasserabfluss für einen Abfluss des Tauchstellers gekennzeichnet.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid, das in der aus einer Behälterwaschanlage oder Behälterwasch- und Sterilisationsanlage herrührenden Abluft enthalten ist, durch Auswaschen der Abluft mittels einer Waschflüssigkeit unter Verwendung eines Waschturmes, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft zuerst durch ein Waschflüssigkeitsbad (8) geleitet und danach in den Waschturm (9; 23) gedrückt wird, wo die Abluft im Gegenstromverfahren mit der Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit Wasser oder eine Lauge verwendet wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschflüssigkeit der Flüssigkeitsablauf einer Behälterwaschanlage verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen Waschbehälter (1; 15) für die schwefeldioxidhaltige Abluft, an den sich ein mit mehreren übereinander angeordneten Sieben (10,11;

24) ausgestatteter Waschturm (9; 23) anschliesst, der in seinem oberen Teil über dem obersten Sieb einen Zulauf (12;

25) für die Waschflüssigkeit aufweist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Waschbehälters (1; 15) eine Trennwand (7; 18) angeordnet ist, die den Waschbehälter in zwei zusammenhängende Kammern (5, 6; 16,17) teilt, wobei in die eine Kammer (5; 16) ein Rohr (4) zur Zuführung der schwefeldioxidhaltigen Abluft ragt und der Waschturm (9; 23) unmittelbar neben oder auf der zweiten Kammer (6; 17) des Waschbehälters (1; 15) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (7; 18) senkrecht von der Dek-ke des Waschbehälters (1; 15) bis kurz über den Boden desselben ragt.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zum Waschturm (9; 23) führenden Kammer (6; 16) des Waschbehälters (1; 15) ein Tauchrohr (14; 35) zum Abfluss der Waschflüssigkeit angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand der Trennwand zahnförmig ausgebildet ist.