DD254528A5 - PROCESS FOR REMOVING SULFUR DIOXIDE FROM A GAS STREAM - Google Patents

PROCESS FOR REMOVING SULFUR DIOXIDE FROM A GAS STREAM Download PDF

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DD254528A5
DD254528A5 DD30023187A DD30023187A DD254528A5 DD 254528 A5 DD254528 A5 DD 254528A5 DD 30023187 A DD30023187 A DD 30023187A DD 30023187 A DD30023187 A DD 30023187A DD 254528 A5 DD254528 A5 DD 254528A5
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DD30023187A
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Frank Rukovena Jr
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Norton Company,Us
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Gasstrom, das durch das Fuehren des Gasstromes zum Boden einer Fuellkoerperkolonne und das Einspeisen von waessriger Sulfitloesung in den Kopf der Kolonne in einer Menge von 0,006 bis 0,5 Liter pro Minute pro dm2 (0,05 bis 1 Gallone/Minute/Quadratfuss), das Abfuehren des an SO2 verarmten Gases aus dem Kopf der Kolonne und dem Ableiten von Bisulfitloesung aus dem Boden der Kolonne gekennzeichnet ist. Fig. 1The invention relates to a process for removing sulfur dioxide from a gas stream obtained by passing the gas stream to the bottom of a packed column and feeding aqueous sulfite solution into the top of the column in an amount of 0.006 to 0.5 liters per minute per dm2 (0 , 05 to 1 gallon / minute / square foot), the removal of the SO2 depleted gas from the top of the column and the discharge of bisulfite solution from the bottom of the column. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen "For this 3-page drawings "

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Gasstrom.The invention relates to a process for the removal of sulfur dioxide from a gas stream.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Eine spezielle Anwendung erfolgt im Absorber des Wellman-Lord-Verfahrens zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Abgasen durch wäßrige Sulfitlösung, insbesondere aus Rauchgasen des Verbrennungskraftwerkes, obwohl eine Anwendung auf Abgasströme aus Schmelzöfen, Schwefelsäureanlagen oder beliebige andere Schwefeldioxid enthaltende Gasströme auch möglich ist. ; A special application is in the absorber of the Wellman-Lord method for the removal of sulfur dioxide from exhaust gases by aqueous sulfite solution, in particular from flue gases of the combustion power plant, although an application to exhaust gas streams from furnaces, sulfuric acid plants or any other sulfur dioxide-containing gas streams is also possible. ;

Als Beispiel für ein Verfahren, das einen Apparat für den Kontakt zwischen einer wäßrigen Flüssigkeit und einem Gas benötigt, wendet das Wellman-Lord-Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Rauchgasen eine wäßrige alkalische Sulfitlösung (gewöhnlich Natriumsulfit) an, die sich chemisch mit dem Schwefeldioxidgas in einem Absorptionsturm unter Bildung von Natriumbisulfit verbindet. Das Verfahren umfaßt eine gesonderte Regenerationsanlage zur Umwandlung des Bisulfit zurück zu Sulfit und Gewinnung von Schwefeldioxidgas, das verdichtet und in Flaschen abgefüllt oder zu Schwefelsäure oder elementarem Schwefel umgewandelt wird. Bei Rauchgasen aus kohlegeheizten Anlagen gehört eine gesonderte Anlage zur Entfernung von Flugasche und Chloriden mit dazu.As an example of a process which requires an apparatus for contact between an aqueous liquid and a gas, Wellman-Lord's method of removing sulfur dioxide from flue gases employs an aqueous alkaline sulphite solution (usually sodium sulphite) which reacts chemically with the sulfur dioxide gas in an absorption tower to form sodium bisulfite. The process comprises a separate regeneration plant for converting the bisulfite back to sulfite and recovering sulfur dioxide gas which is compressed and bottled or converted to sulfuric acid or elemental sulfur. In the case of flue gases from coal-fired plants, a separate plant for the removal of fly ash and chlorides is included.

Aufgrund der hohen Investitionskosten und des hohen Energiebedarfs zur Überwindung des Druckabfalls im Absorber beim regenerierbaren Wellman-Lord-Verfahren hat man sich in der Vergangenheit mehr für nichtregenerierbare Rauchgasentschwefelungsverfahren entschieden, trotz des Hauptproblems der Beseitigung der durch diese Verfahren erzeugten festen Abprodukte.Due to the high investment costs and the high energy requirements for overcoming the pressure drop in the absorber in the Wellman-Lord regenerable process, the past has opted more for non-regenerable flue gas desulphurization processes, despite the main problem of eliminating the solid byproducts produced by these processes.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung ist eine Verbesserung der Absorptionsvorrichtung sowie deren Arbeitsweise, und das Verfahren der Erfindung betrifft speziell den Absorber des Wellman-Lord-Verfahrens, wodurch Investitionskosten und parasitärer Energiebedarf reduziert werden, um das regenerierbare Verfahren ökonomischer zu gestalten und somit das Problem des festen Abprodukts der nichtregenerierbaren Verfahren zu vermeiden.The invention is an improvement of the absorption device and its operation, and the method of the invention specifically relates to the absorber of the Wellman-Lord method, whereby investment costs and parasitic energy requirements are reduced to make the regenerable process more economical and thus the problem of solid product to avoid non-regenerable processes.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Durch Anwendung einer Flüssigkeitsverteilung bei extrem niedrigen Flüssigkeitsdurchsätzen und hocheffektiven ungeordnet geschütteten Füllkörpern kann die Erfindung die Absorptionsstufe in einer einzigen relativ kurzen Füllkörperkolonne mit niedrigem Druckabfall und ohne die Notwendigkeit einer Kreislaufführung der Absorbatlösung vor der Regeneration realisieren.By employing liquid distribution at extremely low liquid flow rates and highly effective randomly packed packings, the invention can realize the absorption stage in a single, relatively short, low pressure drop packed column without the need for recycling the absorbate solution prior to regeneration.

Der Durchsatz für die am Kopf der Kolonne eingespeiste Flüssigkeit liegt zwischen 0,006 und 0,51/min/dm2 (0,05 bis 1,0 Gallonen pro Minute pro Quadratfuß) oder vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,3l/min/dm2 (0,2 bis 0,3 Gallonen pro Minute pro Quadratfuß). Es wird nur frische Absorptionslösung ohne Kreislaufführung angewendet. Bei Anwendung derart niedriger Flüssigkeitsdurchsätze wird die Kolonnenfüllung so gewählt, daß ihre Arbeitsweise mit dem geringen Flüssigkeitsdurchsatz vereinbar ist. Ein geeigneter Typ ist der, bei dem die Arbeitsweise hauptsächlich aus dem Verbinden und Trennen von Tröpfchen und nicht dem Verteilen der Flüssigkeit auf große benetzte Flächen der Füllung besteht. Eine geeignete Füllung dieser Art ist eine Füllung mit hohem Volumen der Zwischenräume, die in dem USA-Patent 4.511.519 für Hsia dargestellt ist, das hierin beschrieben wird. Die Füllung hat eine große Anzahl von Tropfstellen, eine relativ geringe wirksame Oberfläche, aber eine relativ große Gesamtlänge von nichtausgerichteten in Wechselwirkung stehenden Kanten.The flow rate for the liquid fed in at the top of the column is between 0.006 and 0.51 / min / dm 2 (0.05 to 1.0 gallons per minute per square foot) or preferably between 0.2 and 0.3 l / min / dm 2 (0.2 to 0.3 gallons per minute per square foot). Only fresh absorption solution without circulation is used. When using such low liquid flow rates, the column packing is chosen so that their operation is compatible with the low liquid flow rate. A suitable type is one in which the mode of operation consists chiefly of the joining and separation of droplets rather than the distribution of the liquid over large wetted surfaces of the filling. A suitable filling of this type is a high volume interstitial fill shown in US Pat. No. 4,511,519 to Hsia, which is described herein. The filling has a large number of dripping points, a relatively small effective surface but a relatively large total length of non-aligned interacting edges.

Aufgrund des geringen Flüssigkeitsdurchsatzes dieser Erfindung mit der Hälfte bis einem Zehntel der Verweilzeit der Flüssigkeit der herkömmlichen Verfahrensweise bei Anwendung von Bodenkolonnen oder einer Vielzahl von Füllkörperkolonnen mit Auffangböden beim Wellman-Lord-Verfahreo wird das Problem der Oxydation von Sulfit zu Sulfat um eine Größe von 50% bis auf 90% reduziert. Dies ist insofern wichtig, als daß das Sulfat die Absorptionsleistung der Flüssigkeit reduziert und somit im Regenerationsprozeß entfernt werden muß, was die Investitions- und Betriebskosten des Verfahrens erhöht. Darüber hinaus sind die Sulfatsalze ein festes Abprodukt, das auf eine umweltsichere Art und Weise entfernt werden muß. . Zum Verteilen der Flüssigkeit auf die Füllung zur Ausnutzung des niedrigen Durchsatzes kann ein Tropfenverteiler angewendet werden, der mindestens 3 und vorzugsweise mindestens 6 bis 9 Einspeispunkte vorsieht, die gleichmäßig pro Quadratfuß angeordnet sind. In dem USA-Patent 4.264.538 ist ein geeigneter Flüssigkeitsverteiler, der ursprünglich für nichtpolare Flüssigkeiten bestimmt ist und für diesen Zweck angepaßt werden kann, dargestellt. Obwohl dieser Typ von Verteiler, wie er in . dem Patent beschrieben ist, für organische Flüssigkeiten ausgelegt worden ist, kann er durch Anwendung von hydrophilen Überzügen für den Einsatz nach dieser Erfindung angepaßt werden, wie nachfolgend beschrieben ist. Es können auch andere Typen von Flüssigkeitsverteilern angewendet werden, und in den Kolonnen mit größerem Durchmesser kann ein Sprühverteiler, derfür geringe Durchsätze entsprechend konstruiert ist, vorgezogen werden, da dieser billiger ist. Jeder andere Typ von Verteiler kann angewendet werden, der geeignet ist, den erforderlichen niedrigen Durchsatz zu bringen. Wenn der Verteiler weniger leistungsfähig ist, muß die Länge des Füllkörperbetts erhöht werden. Es können also auch weniger wirkungsvolle Verteilungsmethoden angewendet werden, wobei diese den Nachteil höherer Kosten und des dem tieferen Bett innewohnenden Druckabfalls haben.Due to the low fluid flow rate of this invention, which is one-half to one-tenth of the residence time of the liquid of the conventional procedure using tray columns or a plurality of packed columns with well trays in the Wellman-Lord method, the problem of sulfite to sulfate oxidation increases by a factor of 50 % reduced to 90%. This is important in that the sulfate reduces the absorption capacity of the liquid and thus must be removed in the regeneration process, which increases the investment and operating costs of the process. In addition, the sulfate salts are a solid waste product which must be removed in an environmentally safe manner. , For distributing the liquid on the charge to utilize the low flow rate, a drop spreader can be used which provides at least 3 and preferably at least 6 to 9 feed points arranged evenly per square foot. U.S. Patent 4,264,538 shows a suitable liquid dispenser originally intended for non-polar liquids which can be adapted for this purpose. Although this type of distributor, as in. As described in the patent for organic liquids, it can be adapted by use of hydrophilic coatings for use in this invention, as described below. Other types of liquid distributors may be used, and in the larger diameter columns, a spray dispenser designed according to low flow rates may be preferred because it is cheaper. Any other type of manifold can be used which is capable of providing the required low throughput. If the manifold is less efficient, the length of the packed bed must be increased. Thus, less effective distribution methods can be used, which have the disadvantage of higher costs and the inherent pressure drop in the deeper bed.

Wenn ein Mulden-oder Tropfenverteiler aus Metall (rostfreiem Stahl) angewendet wird, sollten die Oberflächen des Verteilers außerhalb der Zulaufmulden, die die Flüssigkeit befördern, mit einem hydrophilen mikroporösen Überzug überzogen sein, welcher bewirkt, daß sich auf diesen Oberflächen ein Flüssigkeitsfilm bildet, wenn die Flüssigkeit durch Schwerkraft auf diesen fließt. Die Tropffinger, die überzogen sind, sollten auch alle soweit reichen, daß sie sich einer Oberfläche der Füllung (oder Füllungshalterung, wenn eine solche zum Einsatz kommt) nähern oder diese berühren. Der Abstand sollte nicht wesentlich größer sein als der Durchmesser der eingespeisten Flüssigkeitströpfchen, um ein Mitreißen der Flüssigkeit durch das im Gegenstrom strömende Gas zu verhindern. Eine derartige Anordnung erzeugt einen maximalen Wirkungsgrad und kann verhindern, daß ein Entnebler am Absorberausgang erforderlich wird.If a metal or stainless steel sink or drop dispenser is used, the surfaces of the manifold outside the feed troughs carrying the liquid should be coated with a hydrophilic microporous coating which will cause a liquid film to form on these surfaces when the liquid flows by gravity on this. The drip fingers that are coated should also all reach enough to approach or touch a surface of the filling (or filling holder, if one is used). The distance should not be much greater than the diameter of the liquid droplets fed in to prevent entrainment of the liquid by the countercurrent gas. Such an arrangement provides maximum efficiency and can prevent the need for a demister at the absorber outlet.

Ausführungsbeispieleembodiments

Abbildung 1 ist eine schematische Darstellung einer Adsorptionskolonne 10, die die Position eines Flüssigkeitsverteilers 11, eine wahlweise Füllungshalterung oder-sperre 12, einen Tragrost 13 sowie einen herkömmlichen Gasverteilerund Flüssigkeitsaufnahme 14, falls erforderlich, angibt, wobei die Flüssigkeits- und Gasein- und -austrittsstellen gekennzeichnetFigure 1 is a schematic representation of an adsorption column 10 indicating the position of a liquid distributor 11, an optional filling holder or barrier 12, a support grid 13, and a conventional gas distributor and liquid receiver 14, if necessary, with the liquid and gas inlets and outlets marked

Abbildung 2 ist eine auseinandergezogene Bruchdarstellung eines Abschnitts eines bevorzugten Flüssigkeitsverteilers mit einer Zulaufmulde 20, einem Zwischenstück 21 und einer Strömungsführung 22. An der Strömungsführung 22 sind Tropffinger oder -stäbe befestigt, deren Enden bei 24an die Füllung anstoßen (schematisch dargestellt).Figure 2 is an exploded, fragmentary view of a portion of a preferred liquid distributor having a feed throat 20, an intermediate piece 21, and a flow guide 22. Attached to the flow guide 22 are dripping fingers or rods, the ends of which abut the filling at 24 (shown schematically).

Abbildung 3 ist eine schematische Darstellung, in zusammengesetztem Zustand, von den Teilen eines bevorzugten Verteilers, der in Abbildung 2 dargestellt ist.Figure 3 is a schematic representation, in assembled condition, of the parts of a preferred manifold shown in Figure 2.

Abbildung 4 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht einer Anordnung ähnlich der in Abbildung 2, bei der jedoch das Teil 21 durch Distanzstücke 25 ersetzt ist.Figure 4 is an exploded side view of an assembly similar to that of Figure 2, but with the part 21 replaced by spacers 25.

Abbildung 5 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Abschnitts von Teil 21.Figure 5 is an enlarged sectional view of a portion of part 21.

In den nachfolgenden Beispielen wurden ein Füllkörperelement verwendet, wie es in Fig.7 bis 10 von US-PS 4.511.519 dargestellt ist, das einen Durchmesser von 8,89cm (3V2-Z0II) und eine axiale Höhe von 3,18cm (11A-ZoII) hat. Die Schüttungshöhe beträgt 2,29m (7,5 Fuß). Es wurde ein Flüssigkeitsverteiler wie der in US-PS 3.937.769 beschriebene mit 9 Tropffingern pro Quadratfuß angewendet. Die wirksamen Oberflächen des Verteilers waren mit einem zugbeständigen hydrophilen Überzug aus Harzlatex überzogen, wie er in US-PS 4.567.070 beschrieben ist, der von Hydromer, Inc., Whitehouse, N.J., vertrieben wird. Zum Verteiler gehörte auch eine vertiefte Lochplatte wie sie in 21 in Fig. 2,3 und 5 dargestellt ist. Die Vertiefungen waren abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen angeordnet. Die Vertiefungen 50 won Fig. 5 lagen in diesem Fall in einem 203 Mikrometer (8 mil) Stahlblech 4,76 mm (3Ae Zoll) auseinander, um die Flüssigkeit besser zu verteilen. Die Kolonne hatte einen Durchmesser von 76,20cm (30 Zoll). Die Flüssigkeit war wie folgt zusammengesetzt:In the following examples, a packing member as shown in Figs. 7 to 10 of U.S. Patent 4,511,519, having a diameter of 8,89cm (3V2-Z0II) and an axial height of 3,18cm (1 1 A-ZoII) has. The bed height is 2,29m (7.5ft). A liquid distributor such as that described in US Pat. No. 3,937,769 was used with 9 droppers per square foot. The effective surfaces of the dispenser were coated with a tension resistant hydrophilic resin latex coating as described in U.S. Patent 4,567,070, which is sold by Hydromer, Inc., Whitehouse, NJ. The distributor also included a recessed perforated plate as shown in Fig. 21 in Figs. The pits were alternately arranged in opposite directions. Wells 50 of Fig. 5 were in this case spaced apart in a 203 micron (8 mil) 4,76 mm ( 3 Ae inch) steel sheet to better distribute the liquid. The column had a diameter of 76.20 cm (30 inches). The liquid was composed as follows:

Na2SO3 Na2S2O5 Na2SO4 H2ONa 2 SO 3 Na 2 S 2 O 5 Na 2 SO 4 H 2 O

Ma.-%Wt .-%

17,4 2,9 6,017,4 2.9 6.0

73,773.7

Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle I dargestellt.The test results are shown in Table I.

Tabelle Il zeigt den Druckabfall und die berechnete Stoffübergangszahl für jeden Versuch. Die höchsten Stoffübergangszahlen wurden für die Versuche erreicht, in denen der Gasdurchsatz so groß war, daß die Kolonne in der Stauzone gearbeitet hat. Das heißt, der Gasdurchsatz war ausreichend hoch, um eine erhöhte Flüssigkeitsstauung in der Kolonne zu bewirken, was zu einem erhöhten Druckabfall und einer Gas-Flüssigkeitskontaktierung aufgrund des von der Flüssigkeit eingenommenen zusätzlichen Raumes führte.Table II shows the pressure drop and calculated mass transfer number for each experiment. The highest mass transfer numbers were achieved for the experiments in which the gas flow rate was so great that the column worked in the storage zone. That is, the gas flow rate was sufficiently high to cause increased liquid congestion in the column, resulting in increased pressure drop and gas-liquid contacting due to the additional space occupied by the liquid.

Tabelle ITable I

Nr. des VersuchsNo of the trial

Flüssigkeitsdurchsatz l/min/dm2 GPM/Ft2 Liquid flow rate l / min / dm 2 GPM / Ft 2

Gasdurchsatz kg/h/dm2 Gas throughput kg / h / dm 2

Lbs/hr/ft2**Lbs / hr / ft 2 **

Gas SO2 ppm EingangGas SO 2 ppm input

Ausgangexit

11 0,070.07 Druckabfallpressure drop (0,145)(0.145) 88,688.6 (1813,3)(1813.3) 717,2717.2 3ATM LB 3 ATM LB 160160 22 0,060.06 cm H2O/cmcm H 2 O / cm (0,142)(0.142) 164,1164.1 (3374,6)(3374.6) 711,7711.7 220220 33 0,080.08 (0,157)(0.157) 172,3172.3 (3 526,0)(3 526.0) 944,5944.5 510510 44 0,150.15 (0,312)(0.312) 177,4177.4 (3 631,7)(3,631.7) 1401,11,401.1 400400 CJlCJL 0,080.08 (0,157)(0.157) 96,096.0 (1964,1)(1964.1) 1 065,71 065.7 600600 66 0,160.16 (0,324)(0.324) 170,1170.1 (3481,4)(3481.4) 676,0676.0 8080 Tabelle IITable II Nr. desNo. of the Stoffübergangszahl KGaMass transfer coefficient K G a Versuchsexperiment ZollH20/FußInchesH 2 0 / feet AgMole/h demAgMole / h the Mole/h r-ft3-ATM+ Mole / hr r-ft 3 -ATM +

0,009 0,032 0,036 0,036 0,009 0,0380.009 0.032 0.036 0.036 0.009 0.038

(0,105) (0,388) (0,429) (0,429) (0,113) (0,461)(0.105) (0.388) (0.429) (0.429) (0.113) (0.461)

0,215 0,354 0,248 0,452 0,109 0,6320.215 0.354 0.248 0.452 0.109 0.632

(13,4) (22,1) (15,5) (28,2) (6,8) (39,4)(13.4) (22.1) (15.5) (28.2) (6.8) (39.4)

Anm. d. Übers, zu den Tabellen: * GPIWFt2 = Gallonen pro Minute pro Quadratfuß ** Lbs/hr/ft2 = Pound pro Stunde pro Quadratfuß + Pound Mole pro Stunde — Kubikfuß — AtmosphäreNote d. On the other hand, to the tables: * GPIWFt 2 = gallons per minute per square foot ** Lbs / hr / ft 2 = pounds per hour per square foot + pound moles per hour - cubic feet - atmosphere

Die Anwendung eines einzelnen Füllkörperbettes reduziert in hohem Maße die Investitionskosten für den Absorber im Vergleich zu der gegenwärtigen in Wellman-Lord-Anlagen angewendeten Konstruktionsweise. Durch das einzelne Füllkörperbett werden auch stark die Betriebskosten hauptsächlich im Bereich der zum Einspeisen des Gases durch den Absorber erforderlichen Gebläseleistung, aber auch durch den Wegfall der gegenwärtig benötigten Flüssigkeitskreislaufpumpen verringert. Zur Erreichung dieser Energieeinsparungen verwendet das Füllkörperbett vorzugsweise einen hochleistungsfähigen Füllkörper, der über eine minimale Bettlänge den erforderlichen Stoffübergangskontaktierungswirkungsgrad erreichen kann und einen ausreiend niedrigen Druckabfall hat, um die Energieeinsparungen möglich zu machen.The use of a single packed bed greatly reduces the investment cost of the absorber as compared to the current Wellman-Lord type of construction. The single packed bed also greatly reduces operating costs, mainly in the range of blower power required to inject the gas through the absorber, but also because of the elimination of the currently required liquid circulation pumps. To achieve these energy savings, the packed bed preferably employs a high performance packing which, over a minimum bed length, can achieve the required mass transfer contacting efficiency and an insignificantly low pressure drop to make the energy savings possible.

Teilweise Vorteile bei den Investitionskosten und in der Energieeinsparung können durch die Anwendung von Anordnungen dieser Prozeßerfindung erreicht werden, die nicht ganz optimal sind. Das heißt, anstatt alle Umpumpabschnitte in den früheren Absorptionsprozessen durch ein einzelnes Füllkörperbett zu ersetzen, ist es möglich, einige der Umpumpabschnitte zu zwei oder drei Abschnitten zusammenzulegen. Diese Abschnitte können zur Erreichung der Betriebsweise mit hohem Flüssigkeitsdurchsatz noch immer den Flüssigkeitskreislauf anwenden, haben aber auch noch eine gewisse Druckabfallverringern. Die Energieeinsparungen entstehen hier durch den Wegfall einiger Auffangböden. Durch den Wegfall der Auffangböden kommt es auch zu einer beträchtlichen Investitionseinsparung; die Auffangböden sind sehr teuer, da sie aus rostfreiem Stahl gefertigt sind.Partial advantages in investment costs and energy savings can be achieved by using arrangements of this process invention that are not quite optimal. That is, instead of replacing all the pumping sections in the earlier absorption processes with a single packed bed, it is possible to combine some of the pumping sections into two or three sections. These sections may still employ the fluid circuit to achieve high fluid flow operation, but will also reduce some pressure drop. The energy savings are due to the elimination of some collecting trays. By eliminating the trays, it also leads to a considerable investment savings; the collecting trays are very expensive because they are made of stainless steel.

Eine weitere,teilweise vereinfachte Konfiguration ist mögHch. Diese Konfiguration wendet zwei Betten an. Der obere Abschnitt ist dabei ein Füllkörperabschnitt, der die einmal durchgehende regenerierte Absorptionslösung bei niedrigem Flüssigkeitsdurchsatz anwendet. Es entsteht somit ein Abgas mit dem niedrigst möglichen SO2-Gehalt, da der SCVDampfdruck in der regenerierten Lösung niedrig ist. Das untere Bett wird zugunsten von höherer Flüssigkeitsdurchsätzen für eine leichtere Flüssigkeitsverteilung im Kreislauf gefahren und beseitigt leichter Probleme einer potentiellen Salzausfällung, hervorgerufen durch trockene Flächen.Another, partly simplified configuration is possible. This configuration uses two beds. The upper section is a packed section, which applies the once-through regenerated absorption solution at low liquid flow rate. This results in an exhaust gas with the lowest possible SO2 content, since the SCV vapor pressure in the regenerated solution is low. The lower bed is recirculated in favor of higher fluid flow rates for easier fluid distribution and more easily eliminates problems of potential salt precipitation caused by dry areas.

Das einzelne Bett ohne jegliche Kreislaufpumpe mit Anwendung eines niedrigen Flüssigkeitsdurchsatzes kann somit zur Absorption von SO2 aus einem Gasstrom direkt aus dessen Quelle oder, als Endstufe, aus einer zwischengeschalteten Vorrichtung zur Verschmutzungsbekämpfung einschließlich der Entfernung von Flugasche und Chlorid, wo dies für Kraftwerke mit Kohleverbrennung erforderlich ist, angewendet werden.The single bed without any circulatory pump employing a low liquid flow rate can thus absorb SO 2 from a gas stream directly from its source or, as a final stage, from an intermediate pollution control unit including fly ash and chloride removal, where this is for coal burning power plants is required to be applied.

Bei normaler Betriebsweise wird ein 10 bis 20%iger stöchiometrischer Überschuß adsorbierender Sulfitlösung auf der Basis der Konzentration des Sulfit und der Flüssigkeit- und Gaseinspeisemengen der Kolonne zugeführt. In einigen Fällen kann es jedoch wünschenswerter sein, das Flüssigsorptionsmittel für eine effektive Regeneration ganz zur Reaktion kommen zu lassen, als das gesamte SO2 aus dem Gas zu entfernen. In diesen Fällen wäre die Flüssigkeitseinspeisung stöchiometrisch gesehen etwas defizient. <In normal operation, a 10 to 20% stoichiometric excess of adsorbent sulfite solution is fed to the column based on the concentration of sulfite and the liquid and gas feeds. In some cases, however, it may be more desirable to allow the liquid sorbent to fully react for effective regeneration than to remove all SO2 from the gas. In these cases, the liquid feed would be stoichiometrically somewhat deficient. <

Claims (11)

1. Verfahren zur Entfernung von SO2 aus einem Gasstrom, gekennzeichnet durch das Führen des Gasstroms zum Boden einer Füllkörperkolonne und Einspeisen von wäßriger Sulfitlösung in den Kopf der Kolonne in einer Menge von 0,006 bis 0,51/min/dm2 (0,05 bis 1 Gallone/Minute/ Quadratfuß), dem Abführen des an SO2 verarmten Gases aus dem Kopf der Kolonne und dem Ableiten von Bisulfitlösung aus dem Boden der Kolonne.A process for the removal of SO 2 from a gas stream, characterized by passing the gas stream to the bottom of a packed column and feeding aqueous sulfite solution into the top of the column in an amount of 0.006 to 0.51 / min / dm 2 (0.05 to 1 gallon / minute / square foot), discharging the SO 2 depleted gas from the top of the column, and discharging bisulfite solution from the bottom of the column. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtsulfitgehalt der eintretenden Flüssigkeit pro Zeiteinheit mindestens gleich dem Schwefeldioxidgehalt des eintretenden Gases pro Zeiteinheit ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the total sulfite content of the incoming liquid per unit time is at least equal to the sulfur dioxide content of the incoming gas per unit time. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Sulfit ein alkalisches Sulfit ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the aqueous sulfite is an alkaline sulfite. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Sulfitlösung durch einen Sprühverteiler verteilt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the aqueous sulfite solution is distributed through a spray dispenser. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfitlösung durch einen Muldenverteiler verteilt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sulfite solution is distributed through a Muldenverteiler. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler eine hydrophile Oberfläche hat, von der die Flüssigkeit zu der Füllung fließt.6. The method according to claim 5, characterized in that the distributor has a hydrophilic surface from which the liquid flows to the filling. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von Tropffingern verteilt wird, die diese hydrophile Oberfläche haben.7. The method according to claim 6, characterized in that the liquid is distributed by drip fingers, which have this hydrophilic surface. 8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdurchsatz 0,05 bis 0,5l/min/dm2 (0,1 bis 1,0 Gallonen pro Minute pro Quadratfuß) beträgt.A process according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid flow rate is 0.05 to 0.5 l / min / dm 2 (0.1 to 1.0 gallons per minute per square foot). 9. Verfahrten nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdurchsatz 0,2 bis 0,3l/min/dm2 (0,2 bis 0,3 Gallonen pro Minute pro Quadratfuß) beträgt.9. Processes according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid flow rate is 0.2 to 0.3 l / min / dm 2 (0.2 to 0.3 gallons per minute per square foot). 1.0. Verfahren fürdie Verteilung einerwäßrigen Flüssigkeitzum Kopf einer Füllkörperkolonne, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von den Tropffingern mit einer hydrophilen Oberfläche so verteilt wird, daß die Oberfläche von der Flüssigkeit vollständig befeuchtet ist.1.0. A process for the distribution of an aqueous liquid to the top of a packed column, characterized in that the liquid is distributed by the dropping fingers having a hydrophilic surface so that the surface is completely wetted by the liquid. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropffinger aus rostfreiem Stahl mit einem organischen hydrophilen Überzug darauf gebaut sind.11. The method according to claim 10, characterized in that the dropping fingers are made of stainless steel with an organic hydrophilic coating on it.
DD30023187A 1986-03-03 1987-02-26 PROCESS FOR REMOVING SULFUR DIOXIDE FROM A GAS STREAM DD254528A5 (en)

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