DE102007020141A1 - Recyclegaswäscher zur Entfernung von SOx und Schwefelsäureaerosolen aus chlorhaltigen Prozessgasen - Google Patents

Recyclegaswäscher zur Entfernung von SOx und Schwefelsäureaerosolen aus chlorhaltigen Prozessgasen Download PDF

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Abstract

Es wird ein Absorptionsverfahren zur Abscheidung von schwefelhaltigen Komponenten aus chlorgashaltigen Gasen beschrieben.

Description

  • Chlorhaltige Prozessgase werden oft mittels Schwefelsäure getrocknet. Dabei wird jedoch SOx und Schwefelsäureaerosole in das Chlorgas emittiert.
  • Schwefelhaltige Verbindungen zählen zu den Katalysatorgiften und müssen deshalb vor Katalysatoren bis zur kleinst möglichen Konzentration aus dem Prozessgas entfernt werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine technische Lösung zu dem Problem der Entfernung von SOx und Schwefelsäureaerosolen aus Prozessgasen dar bei gleichzeitig minimiertem Frischwasserverbrauch.
  • Ausgangspunkt der Erfindung sind dabei dem Stand der Technik entsprechende konventionelle Absorber, die einen hohen Frischwasserbedarf sowie uneffektivere Abreicherungsraten aufweisen. Üblicherweise werden SOx-haltige Abgase entweder mittels
  • a) Absorber im Umpump mit Natronlaugedosierung behandelt
  • Im vorliegenden Anwendungsfall kann Natronlauge nicht eingesetzt werden, da diese auch einen Großteil des Chlor aus dem Gas entfernen würde.
  • b) im Durchlauf mit Wasser
  • Die erzielbare Reinheit des Gasstromes hängt dabei im wesentlichem von der Frischwassermenge ab. Beim Einsatz von Füllkörperkolonnen ist dabei ein Mindestbedarf an Frischwasser durch die benötigte Berieselungsdichte vorgegeben. Dadurch bedingt werden große Mengen an Frischwasser benötigt.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren wird hingegen durch ein verbessertes Verfahrenskonzept eine hohe Reinheit des Chlorgases bei minimalem Frischwasserverbrauch erzielt.
  • Vor dem Hintergrund der oben genannten Problemstellung wurde ein verbessertes Absorberkonzept erarbeitet. In diesem Konzept wird das Waschwasser nicht wie üblich im einfachen durchlauf über die Kolonne geleitet sondern im Kreis gefahren. Nur ein geringer Teil des Wasser wird kontinuierlich ausgeschleusst. Diese Fahrweise ist nur möglich, da aus dem chlorhaltigen Prozessgas ebenfalls Chlor absorbiert wird und dieses in der wässrigen Phase unmittelbar mit dem gelösten SOx zu Sulfat und Chlorid reagiert. Dadurch haben die Schwefelverbindungen keinen Dampfdruck über dem Umpumpwasser.
  • Das Chlorgas wird unten in eine Waschkolonne gegeben, in der es mit warmem, chlorhaltigen Wasser im Gegenstrom gewaschen wird. Dazu wird dieses Wasser auf Füllkörpern oder einer strukturierten Packung verrieselt. Dabei wird S2-Gas zu SO42- oxidiert und aus der Gasphase entfernt. Die Oxidation erfolgt durch das ebenfalls gelöste Chlor. SO3 löst sich im Waschwasser und bildet ebenfalls SO42-. Das chlorhaltige Wasser bildet sich dabei durch Absorption von Chlor aus der Gasphase bis zu einem Gleichgewicht. Danach wird nur soviel Chlor nachabsorbiert wie bei der Oxidation der Schwefelverbindungen verbraucht wird.
  • Auf H2SO4-Nebel kondensiert Wasser auf, wobei die Nebeltröpfchen anwachsen. Das Anwachsen wird durch eine Waschflüssigkeitstemperatur, die oberhalb der Gaseintrittstemperatur liegt, gefördert. Die Nebeltröpfchen werden in einem der Waschkolonne nachgeschalteten Filter (Diffusionsabscheider) aus dem Gasstrom entfernt. Das Filtermedium besteht typischerweise aus Glasfasermatten und wird so durchströmt, dass auch sehr kleine Tropfen aufgrund der Brown'schen Bewegung an die Fasern gelangen und dort abgeschieden werden.

Claims (3)

  1. Absorptionsverfahren zur Abscheidung von schwefelhaltigen Komponenten aus chlorgashaltigen Gasen durch Absorption von Chlor im Umpumpverfahren, das ebenfalls absorbierte Schwefelverbindungen im Waschwasser oxidieren kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in Anspruch 1 das Umpumpwasser mit einer höheren Temperatur als das Gas (delta T > 10°C) in den Absorber gefahren wird, um die Kondensation von Wasser auf evt. vorhandenen Schwefelsäureaerosolen zu beschleunigen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorhandenen Schwefelsäuretropfen in einem nachgeschalteten Diffusionsabscheider abgetrennt werden.
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