CZ183798A3

CZ183798A3 - Způsob odstraňování oxidu siřičitého z kouřových plynů

Info

Publication number: CZ183798A3
Application number: CZ981837A
Authority: CZ
Inventors: Rudolf Frey
Original assignee: Von Roll Umwelttechnik Ag
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1999-03-17
Also published as: HU9801348D0; JPH1170317A; PL326775A1; CA2240765A1; EP0884092A1; HUP9801348A2; TW358038B; NO982684L; KR19990006890A; NO982684D0

Description

(57) Anotace:

Způsob spočívá v tom, že kouřový plyn se vypírá roztokem obsahujícím hydroxid draselný za vzniku síranu draselného. Koncentrace síranu draselného ve vodném roztoku se udržuje na koncentraci maximálně 15 %. Takto získaný síran draselný je možno využít např. jako hnojivo.

CZ 1837-98 A3 «3? 28

Způsob odstraňování oxidu siřičitého z kouřových plynů

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu odstraňování oxidu siřičitého z kouřových plynů propíráním vodním roztokem kouřového plynu ze spalovacího zařízení odpadů, kalů, nebo čističky kalů.

Dosavadní stav techniky

Je známo ze zařízení pro čistění kouřových plynů, nebo ze zařízení pro odsiřování kouřových plynů, že oxid siřičitý obsažený v kouřových plynech lze zreagovat bud přímo hydroxidem vápenatým, nebo nepřímo ve vodním roztoku za přidání louhu sodného a následnou reakcí s hydroxidem vápenatým na sádru.

Nevýhodou tohoto známého postupu je, že sádra získaná například v zařízení pro spalování odpadů vykazuje nečistoty, a je tedy neužitečným výrobkem. Protože tento výrobek nelze zhodnotit, přičítá se jeho odstranění k nákladům. Sádra se musí převézt do skladu, což navíc k vysokým nákladům na odstraňování vede k zatížení životního prostředí.

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je navrhnout způsob čistění • ·

- 2 kouřových plynů, případně odsiřování kouřových plynů, který nevyžaduje skladovací náklady a nezatěžuje prostředí. Tato úloha se řeší postupem, který se vyznačuje tím, že se kouřový plyn vypere vodním roztokem obsahujícím hydroxid draselný, a že se z vodního roztoku získá síran draselný. Roztok hydroxidu draselného se řízené přivádí do vodního roztoku takovým způsobem, že vykazuje hodnotu pH mezi 4 a 7, a přednostně mezi 5 a 6.5. Koncentrace síranu draselného vznikajícího ve vodním roztoku se udržuje na maximálně 15 %. Do vodního roztoku se přídavně přivádí kyslík, zvláště ve vzduchu nebo v tlakovém vzduchu, aby se případně vznikající siřičitan draselný oxidoval na síran draselný. Do vodního roztoku se přidávají aditiva, jako síru obsahující srážecí činidlo a/nebo absorpční prostředek, například aktivní uhlí. Síran draselný obsažený ve vodním roztoku se zkoncentruje na solanku, nebo na vykrystalizovaný síran draselný. Stopové prvky, zvláště stopové kovy se částečně z vodního roztoku vysráží, a vyrobí se síran draselný obsahující stopové prvky. Síran draselný takto získaný lze použít jako hnojivo.

Výhoda způsobu dle vynálezu je v tom, že oxid siřičitý obsažený v kouřovém plynu reaguje na síran draselný, který je snadno na trhu zhodnotítelný, zvláště jako hnojivá.

Jak již bylo zmíněno, kouřový plyn se propírá vodním roztokem, který se přidáním hydroxidu sodného udržuje na hodnotě pH od 4 do 7, přednostně mezi 5 a 6.5. Při propírání patrně probíhají následující reakce:

• ·

- 3 a) KOH +

b) 2 KOH

c) K₂SO₃

S°₂ ~> + SO2 ^—> + 1/2 O₂ ->

khso₃ k₂so₃ + h₂o

K₂S°4

Síran draselný vyskytující se v roztoku se pak může prodat na trhu buď jako solanka, nebo jako krystalický výrobek, například jako hnojivo.

Pokud kouřové plyny obsahují hodně kyslíku, probíhá reakce označená jako c) bez problémů. Ve výhodném provedení vynálezu se do vodního roztoku přivádí kyslík, například jako tlakový vzduch a zvláště za vytváření rozvíření, což reakci označenou jako c) podstatně urychlí.

Ve výhodném provedení postupu kromě síranu draselného případně ve vodním roztoku obsažené stopové prvky z roztoku úplně nebo cíleně se tak vysráží, že hnojivo také vykazuje v dostatečné míře stopové prvky. Koncentrace se dá volit takovým způsobem, že hnojivo vykazuje stopové prvky v koncentraci upřednostněné pro hnojení, případně pro účel hnojení.

Vynález bude v dalším podrobně popsán na příkladu provedení s užitím obrázku.

Obrázek na výkresu

Obrázek 1 ukazuje přehledné znázornění zařízení k • ·

- 4 odstraňování oxidu siřičitého z kouřových plynů spalovny odpadů.

Příklad provedení vynálezu

Do zařízení pro čistění kouřového plynu 1, také označovaného jako promývač kouřového plynu, se z neznázorněné spalovací komory, ve které se spaluje odpad, přivádí kouřový plyn R, který se poté, co proudí skrze zařízení pro čistění kouřového plynu 1, odvádí do okolního prostředí jako čistý plyn Re. Aby bylo možno halogenovodíky (HCI, HF, HBr) obsažené v kouřových plynech R absorbovat odděleně od oxidu siřičitého a nasytit kouřový plyn R vodní parou, přivede se kouřový plyn nejdříve do prvního pracího stupně, chladicího stupně 2, kde se oddělí asi 80 % až 90 % halogenovodíků obsažených v kouřovém plynu R. Chladicí stupeň 2 vykazuje vodní oběh 15 a hnací čerpadlo 6a, přičemž se část chladicí vody přivádí vedením 15a, a neznázorněným ventilem do zařízení pro čistění odpadové vody A. Poté následující druhý prací stupeň je provedený jako výplňový stupeň 2 a slouží zlepšení nasycení kouřového plynu R, stejně jako k odstranění halogenovodíků zbylých v kouřovém plynu R po průchodu chladicím stupněm 2, aby čistý plyn Re a vyrobené hnojivo vykazovaly nepatrný obsah halogenidů. Výplňový stupeň 2 vykazuje okruh oběhu kapaliny 14 a oběhové čerpadlo 6b, přičemž k okruhu oběhu kapaliny 15 je zřízeno propojení 14b.

Po výplňovém stupni 2 následuje další výplňový stupeň 4 k

odstranění oxidu siřičitého. Po výplňovém stupni 4 následuje další prací stupeň, provedený jako odlučovač jemného prachu 5, který například zahrnuje stupeň s kruhovou tryskou. Tento odlučovač jemného prachu 5 je určen pro odstranění jemného prachu a aerosolu, a rovněž vykazuje okruh oběhu kapaliny 12. s oběhovým čerpadlem 6d, přičemž přes vedení 14c je zřízeno propojení s okruhem oběhu kapaliny 14. Pokud se docílí oddělení jemného prachu v před nebo následně zařazeném tkaninovém filtru, je možno vynechat stupeň s kruhovou tryskou. Do vodního roztoku W určeného ve výplňovém stupni 4 pro odstraňování oxidu siřičitého, který je hnán oběhem kapaliny 13 oběhovým čerpadlem 6c, se dávkovaně přivádí hydroxid draselný (KOH). Hydroxid draselný je skladován v neznázorněné zásobní nádobě, a dostává se vedením 13., hnán čerpadlem 6e, do okruhu oběhu kapaliny 13.· Ve výhodném provedení se senzorem měří hodnota pH vodního roztoku W, a tento signál se užije k řízení čerpadla 6e, aby se hodnota pH vodního roztoku W přidáváním hydroxidu draselného udržovala na hodnotě pH od 4 do 7.

Kouřový plyn R spalovny odpadů například vykazuje přebytek kyslíku od 10 % do 11 %. Pokud má spalovna odpadů zpětný oběh, tak se přebytek kyslíku v kouřovém plynu R sníží například na 6 % až 7 %, což vede ve vodním roztoku W k vysokému podílu siřičitanu draselného (ΚβδΟβ). Aby se snížil obsah siřičitanu draselného, a zvýšil obsah síranu draselného, přidává se do vodního roztoku W po opuštění výplňového stupně £ s výhodou kyslík, například jako tlakový • ·

- 6 • * · · • · · · · · • · · • · · · vzduch, přes přívod 13a. kde se například přímo před oběhovým čerpadlem 6c způsobí rozvíření vodního roztoku W, aby se reakce označená shora jako c) podstatně urychlila.

Při praní většinou získává vodní roztok W také stopy těžkých kovů, jako například Hg, Cd, Zn, nebo Pb. Aby se získal kvalitativně vysoce hodnotný síran draselný, ukazuje se jako výhodné tyto stopové kovy, případně také jiné stopové prvky, částečně nebo úplně odstranit. To se provádí přidáním síru obsahujícího srážecího činidla, které se přivádí přívodem 13d do okruhu oběhu kapaliny 13., aby se vysrážely těžko rozpustné sloučeniny. Jako srážecí činidlo jsou vhodné látky jako Trimercapto-triazin nebo Nalmet^R. Jako další aditivum se může přidat aktivní uhlí nebo koks nístějové pece ve vodní suspenzi, k docílení následujících účinků:

- k odstranění organických stopových znečistění, které pochází z kouřového plynu, jako například chlorované fenoly, benzoly, dioxiny nebo furany,

- k odstranění kovové rtuti, která může vzniknout redukcí rtutových sloučenin, například HgCl₂, zbytkovými koncentracemi siřičitanu,

- jako pomocný prostředek pro následnou filtraci napojenou přes přívod 13b.

Koncentrace síranu draselného přednostně udržuje vysoká, tak vodním roztoku W zařízením pro hodnota se s pomocí elektrického ve vodním roztoku se že se měří koncentrace ve měření vodivosti ]_, a tato vedení 15 užije jako řídící • · • · · · · · · ·· • · · · · « Φ 9 9 9 9 • Φ Φ Φ Φ··· • · · · ····«· · • · · Φ · ···

ΦΦΦ ΦΦ · · · ·Φ· ·· · ·

- 7 veličina pro regulační ventil 8, takže se z oběhu 13. řízené odebírá určité množství vodního roztoku W. Přednostně se koncentrace řídí tak, že vodní roztok W vykazuje koncentraci síranu draselného maximálně 15 %. Filtrační zařízení 9 je zařazeno za regulačním ventilem 8 a slouží k oddělení pevných součástí, jako znečistění a aditiva, z vodního roztoku W. Filtrační zařízení 9 je přednostně provedeno jako svíčkový filtr s membránou povrstvenými filtračními potahy. Pevné látky se shromažďují v kuželové spodní části filtračního zařízení 9, a periodicky se odvádí vedením 14a jako kal. Kal je možno zpětně přivádět do okruhu oběhu kapaliny 15 chladicího stupně 2.

Vyčištěný vodní roztok se přivádí do jednoho z odpařovacích zařízení 10, které je zařazeno za filtračním zařízením 9, respektive do krystalisátoru 10, který zvýší koncentraci síranu draselného na více než 20 %. Vykrystalizovaný síran draselný se oddělí následně zařazeným dekantačním zařízením 11. a výpustí 13e je jako konečný výrobek odnesen. Zbývající roztok se vedením 13b zpětně zavede do oběhového okruhu 13. Pokud je síran draselný požadován jen ve formě solanky, tak je možno krystalizaci síranu draselného vynechat, a vodní roztok W se odpařením zkoncentruje na například 15 %, a pak se jako solanka odstraní.

.-.Λ

Claims

1. Způsob odstraňování oxidu siřičitého z kouřových plynů praním ve vodním roztoku (W), zvláště pro kouřový plyn (R) ze spalovacího zařízení odpadů, kalů, nebo čističky kalů, vyznačující se tím, že kouřový plyn (R) se vypere roztokem obsahujícím hydroxid draselný (KOH), a že se z vodního roztoku (W) získá síran draselný.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že roztok hydroxidu draselného se řízené přivádí takovým způsobem do vodního roztoku (W), že vykazuje hodnotu pH mezi 4 a 7, a přednostně hodnotu mezi 5 a 6.5.

3. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že síran draselný (K₂SO₄) vznikající ve vodním roztoku (W), se udržuje na koncentraci maximálně 15

%.

4. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se do vodního roztoku (W) přídavně přivádí kyslík, zvláště jako tlakový vzduch, aby se případně se vyskytující siřičitan draselný (K₂SO₃) oxidoval na síran draselný (K₂SO₄).

5. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se do vodního roztoku (W) přidává aditivum, jako síru obsahující srážecí činidlo a/nebo • · absorpční prostředek, například aktivní uhlí.

6. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se ve vodním roztoku (W) obsažený síran draselný koncentruje na solanku nebo na vykrystalizovaný síran draselný.

7. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznáčující se tím, že se stopové prvky, zvláště stopové kovy, částečně z vodního roztoku (W) vysráží, aby se vyrobil síran draselný obsahující stopové prvky.

8. Způsob použití síranu draselného 7, vyznačující se tí použije jako hnojivo.

získaného m, že se dle nároků 6 a síran draselný

9. Hnoj ivo, vyznačující se postupem podle některého z nároků 6 až tím, že se vyrobí

7.

Hnoj ivo, vyznačuj íci tím, ze je vyrobené dle nároku 9, a že obsahuje stopové prvky.