DD267620A3

DD267620A3 - Waschverfahren zur reinigung von abgasen

Info

Publication number: DD267620A3
Application number: DD30457487A
Authority: DD
Inventors: Thomas Neesse; Wolfgang Dallmann; Volker Menzer; Andreas Gressmann; Karl Kubitza; Lutz Volkmann; Klaus Domasch; Rolf Helfricht; Klaus Muehle; Wolfgang Scheibe; Guenter Thomas; Axel Schaue; Frank Bueschelberger
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1989-05-10
Also published as: DE3808374A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Waschverfahren zur Reinigung von Abgasen aus Industrieanlagen, insbesondere von kleineren und mittleren kohlegefeuerten Kraftwerken. Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren unter Beruecksichtigung volkswirtschaftlicher Rentabilitaet durch minimalen Additiveinsatz zu verwirklichen. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass in den Waescherkreislauf eine Klassierung eingeschaltet wird und das Klassierergrobgut zusammen mit Grobaschen und dem Additiv einer Nassmahlung unterzogen wird und das gemahlene Gut dem Waescher wieder zugefuehrt wird, waehrend das Klassiererfeingut in eine zweite Trennstufe eingeleitet wird, wo eine Duenntruebe anfaellt, die in den Waescher zurueckgeht, und ein eingedicktes Produkt entsteht, das entwaessert und ausgeschleust wird.

Description

Titel der Erfindung Waschverfahren zur Reinigung von Abgasen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen, vorzugsweise von SO₂ und Flugasche, aus Rauchgasen oder Abgasen von Industrieanlagen, insbesondere) von kleineren und mittleren kohlegefeuerten Kraftwerken.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Reinigung von Abgasen, insbesondere von Rauchgasen aus Kraftwerken, sind Trooken-, Halbnaß- und Naßverfahren sowie regenerative Verfahren bekannt

Die Naßverfahren (Waschverfahren) haben neben den regenerativen Verfahren den Vorteil eines guten Wirkungsgrades. Sie arbeiten mit einem geringen stöohlometrischen Überschuß an Absorptionsmittel» Bei diesen Verfahren sind die Aufwendungen für die schadstoffabsorbierenden Additive kostenbestimmend.

Bei einer Vielzahl international entwickelter Naßverfahren verwendet man zur absorptiven SOp-Entfernung aus einem Rauchgasstrom kalziumhaltige Produkte wie Kalk oder Kalkstein (Additive), aber auoh Aschen und Sohlaoken vom Verbrennungsprozeß in wäßriger Suspension als Absorptionsmit-tel. (DD-PS 213 357, DE-OS 3232 077, DE-PS 3001 258, DE-OS 3308 927, DD-PS 213 358, US-PS 4173 619, OB-PS 1496 936, Jp-PS 58-150417) Eine Reihe von Waschverfahren zur Rauchgasreinigung arbeitet mit unterschiedlicher Kreislaufführung der Wäschersuspension.

Zur Gestaltung der Kre lsi auffuhr'ing kommen insbesondere

1(,1(,ZO 2

bei mehrstufigen Waschverfahren Hydrozyklone zum Eineatz. (US-PS 4267 155, DE-PS 3305 120) Es ist auch bekannt, daß bei Naßverfahren vor dem Wäscher das Additiv bzw. naoh dem Wäscher die gesamte Feststoffmenge einer Zerkleinerung (Mahlung) unterzogen werden kann. (DD-PS 2230 74> DD-PS 85 821, DE-OS 2224 224, SU-PS 1193 377, US-PS 4244 930) Nachteilig bei den Naßverfahren ist, daß bei gröberen Körnungen des Additivs bzw· der Grobasche die Lösungs- und Reaktionsgeschwindigkeiten in der wäßrigen Phase gering sindund der chemische Umsatz nicht vollständig abläuft. Durch eine Mahlung des Additive vor dem Wäscher entsteht zwar zunächst die zur Reaktion notwendige freie Oberfläche, die aber durch SuIfitüber<süge im Wäscher blockiert wird. Diese SuIfitüberzüge könnon durch die bekannten Lösungen einerHydrozyklonklassierung und anschließender Kreislaufführung von Klassierergrob- bzw. Klassiererfeingut nicht beseitigt werden, so daß durch diese Verfahren keine freien Oberflächen der Absorptionsmittel (Asche-Gips-Partikel) entstehen und damit die Reaktionsoberflächen blockiert bleiben. (US-PS4267 155, DE-PS 3305 120)

Sine Zerkleinerung der gesamten nach dem Wäscher anfallenden Feststoffmenge in dUnner Suspension ist aufwendig und nichteffektiv, da durch Ubermahlung auf zu feine Körnungen kein

2+ weiteres Ca freigesetzt und gleichzeitig das erwünschte

Wachstum der Gipskristalle verhindert wird·

Ein ausreichender chemischer Umsatz sowie eine erhöhte 'Ausnutzung des Kalkinhaltes der Absorptionsmittel kann unter diesen Bedingungen nur bei höheren Verweilzeiten bzw. mit großen Apparatevolumina erreicht werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen, insbesondere von Rauchgasen, unter Berücksichtigung volkswirtschaftlicher Rentabilität durchminimalen Additiveinsatz und größtmöglicher Ausnutzung des Kalkinhaltes des Additivs sowie der Grobasche zu verwirklichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen zu entwickeln, bei dem die Lösungs- und Reaktionsgeschwindigkeiten des Additivs bzw. der Grobasche in der wäßrigen Phase groß sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Wäschcrkreislauf als erste Trennstufe eine Klassierung der Wäsoher-Suepension,vorzugsweise mit Hydrozyklonen, eingeschaltet wird und das Klassierergrobgut zusammen mit der Grobasche und dem Additiv einer Naßmahlung unterzogen wird, und das gemahlene Gut dem Wäscher zugeführt wird, während das Klassiererfeingut in eine zweite Trennstufe eingeleitet wird, wo eine DUnntrübe anfällt, die in den Wäsoher zurückgeht, und ein eingedicktes Produkt entsteht, das entwässere und ausgeschleust wird.

Durch die Klassierung der Wäscher-Suspension werden die feinen Teilchen, bei denen die Ga-Bestandteile schon weitgehend herausgelöst wurden, der Zerkleinerung ferngehalten. Die Zerkleinerung des Klassierergrobgutes schafft neue Reaktionsoberflächen und beseitigt Blockierungen durch Sulfitüberzüge. Durch die Klassierung der Wäscher-Suspension mit anschließender Zerkleinerung des Klassierer-Grobgutes erhöht sich die Lösungs- und Reaktionsgeschwindigkeit in der wäßrigen Phase. Das hat zur Folge, daß ein schnellerer chemischer Umsatz bzw« eine vollständigere Ausnutzung des Kalkinhaltes des Additivs und der Grobasche erreicht wird. Damit erübrigen sich große Suspensionsstapelvolumina für Reaktion, Oxidation und Neutralisation. Hohe Verweilzeiten sind innerhalb des Verfahrens nicht mehr erforderlich.

Erfindungswesentlioh 1st, daß als Absorptionsmittel Im Vorentstauber bzw. bei der Naßentaschung und im Klassierapparat abgeschiedene Grobasche und/oder Additive, vorzugsweise feingebrochener, bunkerfähiger Kalkstein, verwendet werden. Bei kleinen Kesseleinheiten bzw. niedrigen Staubgehalten im Rohgas kann die Vorentstaubung entfallen. Dia erforderlichen Reingasstaubgehalte werden dann im Wäscher erreicht. Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß in der MübJ.enaufgabe das Mengenverhältnis von körnigem Additiv und Klassierergrobgut In Abhängigkeit vom pH-Wert der Wäscher-Suepen-

elon geregelt wird« Dadurch kann die Stabilisierung des pH-Wertes ausschließlich durch Zugabe von gebrochenem Additiv in der Mühle erfolgen.

Somit entfallen die sehr aufwendigen Zusatzeinrichtungen für die Entladung, Bunkerung und Dosierung pulverförmiger Additive.

Im Gegensatz zu bekannten Verfahren gelangt nicht das Klassierergrobgut, sondern das Klassiererfeingut zur Entsorgung.

Weiterhin ist erfindungswesentlich, daß das Klassiererfeingut der ersten Trennstufe einer Flockung unterzogen wird, und daß in der zweiten Trennstufe ein Eindickapparat, vorzugsweise ein Rundeindicker, eingesetzt wird. In dem Eindickapparat wird ein Kristallwachstum bzw· die benannte Flookung angestrebt. Dadurch ergeben sich bessere stoffliche Eigenschaften des eingedickten Schlammes für die sich anschließende Schlammentwässerung, beispielsweise auf Filterapparaten

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Lösungs- und Reaktionsgeschwindigkeiten des Additivs bzw. der Grobasche in der wäßrigen Phase auf Grund der integrierten Klassierung und Mahlung groS sind« Es kommt zu einer größtmöglichen Ausnutzung des Kalkinhaltes des Additivs und der Grobasche sowie zu geringen Verweilzeiten durch ständige Beseitigung von blockierten Reaktionsoberflächen, die durch SulfitUberztlge auf den Additiv- bzw. Aschekör'-nern entstehen. Die hohen Lösungs- und Reaktionsgeschwindigkeiten haben zur Folge, daß mit relativ kleinen Wäschern hohe SOg-Einbindungsgrade erreichbar sind.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß auszuschleusendes Wasser ausschließlich mit der Feuchte des entwässerten Feststoffs aus dem Prozeß abgeschieden wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel entsprechend dem beiliegenden Verfahrensschema erläutert werden.

Der Rauchgasstrom 9 wird zunächst einem Vorentstauber 1 und dann einem Wäsoher 4 zugeführt, nachdem er durch Eindüsen von Wa¹ eohersuspension 14 in einem Vorkühler 3 vorgekUhlt worden ist. Die erforderliche Wiederaufheizung des Reingases 11 hinter dem Wäscher 4 erfolgt durch einen vor dem Economizer des Dampferzeugers entnommenen Rohgasstrom 10, der über einen Heißgaszyklon 2 geführt wird. Durch Einschalten des Heißgaszyklons 2 und eines Vorentstaubers 1 wird die Grobasche 12 der Rohgasströme 9, 10 weitgehend gewonnen und gemeinsam mit der Asche der Naßentaschung 13 über die Mühle 6 dem Wäscher 4 zugeleitet, und dann als Wäscher-Suspension 14 im Kreislauf geführt. Der Wäscher 4 dient gleichzeitig als Peinentstauber und als Pumpensumpf der naohgeschalteten Hydrozyklone 5, die die erste Trennstufe darstellen. Ebenso wird die Oxidation im Pumpensumpf des Wäschers 4 durchgeführt. Die Wäschersuspension 14 wird aus dem Wäscher 4 abgezo-. gen und naohgeschalteten Hydrozyklonen 5 aufgegeben bzw. ein Teilstrom zum Vorkühler 3 zurückgeführt.

Das Klassierergrobgut 15 wird zusammen mit der Grobasche 12 dee Vorentstaubers 1 und des Heißgaszyklons 2 sowie der Asche der Naßentaschung 13 und dem Additiv 17 in der.Mühle 6 gemahlen und in den Wäscher 4 zurückgeleitet.

Durch pH-Wert-Regelung 24 wird die Additiv-Zugabe so geführt, daß im Wäscher 4 ein pH-Wert von 4,8 bis 5,5 gehalten wird.

Das Klassiererfeingut 16 wird einem Rundeindicker 7 zugeführt, der die zweite Trennstufe darstellt. Dabei erfolgt eine Zugabe von Flockungsmittel 23.

Der Rundeindickerüberlauf 18 wird unter Einbeziehung von Zusatzwasser 22 im Kreislauf zum Wäscher 4 zurückgeführt, während der Rundeindickerunterlauf 19 zum Vakuumfilter 8 gelangt. Das anfallende Piltrat 21 wird gemeinsam mit dem Rundeindiokerüberlauf 18 und dem Zusatzwaoser 22 dem Wäscher 4 aufgegeben.

Der Filterkuchen 20 kann einer Deponie zugeführt werden. Über die Restfeuchte des Filterkuchens 20 erfolgt die Ausschleusun& gelöster Bestandteile und die Stabilisierung der Salzfracht im WUscherkreislauf.

Claims

zaczo ? Patentanspruch

1· Waschverfahren zur Reinigung von Abgasen, insbesondere zur simultanen Ihtstaubung und zur Rauchgasentschwefelung unter Verwendung von kalkhaltigen Grobasohen und Additiven, gekennzeichnet dadurch, daß in den Wasserkreislauf als erste Trennstufe eine Klassierung, vorzugsweise mit Hydrozyklonen, der Wäscher-Suspension eInge sohaltet wird und das Klassierergrobgut zusammen mit der Grobasohe '&Α dem Additiv einer Naßmahlung unterzogen wird, und das gemahlene Gut dem Wäscher zugeführtwird, während das Klassiererfeingut in eine zweite Trennstufe eingeleitet wird, wo eine DUnntrübe anfällt, die in den Wäscher zurückgeht, und ein eingedicktes Produkt entsteht, das entwässert und ausgeschleust wird.

2* Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Absorptionsmittel im Vorentstauber bzw. bei der Naßentaschung und im Heißgaszyklon abgeschiedene Grobasche und/ oder Additive, vorzugsweise feingebrochener, bunkerfähider Kalkstein, verwendet werden·

3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß in dor Mlihlenaufgabe das Mengenverhältnis von Additiv unu Klassierergrobgut in Abhängigkeit vom pH-Wert der Wäschersuspension geregelt wird·

4·' Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das

Klassiererfeingut der ersten Trennstufe einer Flockung

unterzogen wird.
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5· Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet.dadurch, daß inder zweiten Trennstufe ein Eindickapparat, vorzugsweiseein Rundeindicker, eingesetzt wird.

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