DE1086965B

DE1086965B - Device for removing nitrogen oxides and acid mist from exhaust gases from pickling or burning plants

Info

Publication number: DE1086965B
Application number: DEO2290A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eberhard Keetman
Original assignee: OTTO SAEUREBAU U KERAMIKWERKE; ZWEIGNIEDERLASSUNG DER DR C OT
Current assignee: OTTO SAEUREBAU U KERAMIKWERKE; ZWEIGNIEDERLASSUNG DER DR C OT
Priority date: 1952-04-15
Filing date: 1952-04-15
Publication date: 1960-08-11

Description

Vorrichtung zur Beseitigung der Stickoxyde und Säurenebel von Abgasen aus Beiz- oder Brennanlagen Beim Beizen und Brennen zum Zwecke der Beseitigung oxydischer Verunreinigungen von Fabrikaten der Stahl- oder Metallverarbeitung werden Beizflüssigkeiten verwendet, die Salpetersäure enthalten. Beim Beizprozeß entstehen Dämpfe, die neben Säurenebeln Stickoxyde mitführen. Wegen ihrer gesundheitsschädlichen Wirkung müssen derartige Abgase vor dem Ausstoß in die Luft von Säurenebeln und Stickoxyden befreit werden. Bisher hat man die Abgase durch Berieselung mit Frischwasser in üblichen Absorptionstürmen behandelt. Dazu ist aber eine sehr große Apparatur erforderlich, da die Verweilzeit der Abgase sehr hoch und die Gasgeschwindigkeit sehr niedrig angesetzt werden müssen, um letzte Spuren der Verunreinigungen auszuwaschen. Versuche, die Waschintensität durch Verwendung alkalischer Flüssigkeiten, wie Kalkmilch, Natronlauge, Sodalösung oder Ammoniakwasser, zu steigern, führten nicht zu einer wesentlichen Verkleinerung der umfangreichen Absorptionsapparate. Insbesondere ist die Vernichtung der Stickoxyde in wirtschaftlich tragbaren Apparaturen mit diesen Waschmitteln nicht möglich.Device for removing nitrogen oxides and acid mist from exhaust gases from pickling or firing systems When pickling and firing for the purpose of removing oxidic Impurities from steel or metal processing products become pickling liquids that contain nitric acid. During the pickling process, vapors are generated which, in addition to Acid mist carry nitrogen oxides with you. Because of their harmful effects must such exhaust gases are freed of acid mist and nitrogen oxides before they are released into the air will. So far, the exhaust gases have been in the usual way by sprinkling them with fresh water Treated absorption towers. However, this requires a very large apparatus, because the residence time of the exhaust gases is very high and the gas velocity is very low must be used to wash out the last traces of contamination. Try, the washing intensity by using alkaline liquids such as milk of lime, caustic soda, Soda solution, or ammonia water, did not lead to an essential boost Reduction of the extensive absorption apparatus. In particular is the annihilation the nitrogen oxides in economically portable equipment do not use these detergents possible.

Der Vorschlag, die Abgase nach Mischung mit Ammoniakdämpfen in einem Aktivkohlefilter zu vernichten, ermöglicht zwar die Vernichtung des Säuregehalts der Dämpfe in verhältnismäßig kleinen Apparaten. Die entweichende Abluft enthält jedoch noch so reichlich Stickoxyde, daß diese mit Jodstärkelösung ohne weiteres nachgewiesen werden können.The proposal, the exhaust gases after mixing with ammonia vapors in one Destroying activated charcoal filters allows the acid content to be destroyed of the vapors in relatively small apparatus. The escaping exhaust air contains but still so abundant nitrogen oxides that they can easily be mixed with iodine starch solution can be proven.

Es sind bereits eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung der Abgase von Beiz- oder Brennanlagen bekannt, deren Ziel es ist, die Säuredämpfe unschädlich zu machen, ohne dabei jedoch eine Beseitigung der Stickoxyde vorzunehmen.There are already a number of methods and devices for cleaning of the exhaust gases from pickling or burning plants, the aim of which is to remove the acid fumes to render harmless without, however, removing the nitrogen oxides.

So gehört eine Einrichtung zur Ableitung von Säuredämpfen bei Beiz- und Gelbbrennanlagen, bei denen die Abwasser der Einwirkung von Neutralisationsflüssigkeit zur Entsäuerung ausgesetzt werden, zum Stande der Technik, bei der die in die Wasser-oder Dämpfeabzugsröhren zur Unterstützung der Hervorrufung der Saugwirkung eingebauten Wasserstrahldüsen eine Zusatzspeisung mit Neutralisationsflüssigkeit besitzen, die sich dem Düsenwasser zuschlägt und diesem die Eigenschaft einer Reaktionsflüssigkeit verleiht, welches die Entsäuerung des Abflußwassers bewirkt.A device for discharging acid vapors from pickling and yellow-burning systems, in which the wastewater is exposed to the action of neutralizing liquid are exposed to deacidification, to the state of the art, in which the in the water or Built-in vapor evacuation tubes to assist in evoking the suction effect Water jet nozzles have an additional feed with neutralization liquid that slamming the nozzle water and this the property of a reaction liquid gives, which causes the deacidification of the runoff water.

Ferner ist eine Beiz- oder Gelbbrennanlage mit in einem Wassertrog stehendem Säurebehälter und einer zur Absaugung und zum Niederschlag der Säuredämpfe dienenden Kondensationsschlange, in der Wasserstrahldüsen eingebaut sind, die durch Neutralisationsflüssigkeit gespeist werden, welche im Kreislauf aus einem Laugenbehälter über die Strahldüsen gefördert wird und die Entsäuerung der abgeleiteten Dämpfe bewirkt, bekannt. Bei dieser Anlage ist der Laugenbehälter durch einen Ab- bzw. Überlaufstutzen mit wenigstens einem nachgeschalteten geruchverschlußartigen Senkkasten verbunden, der einen Verteilereinsatz besitzt und ebenfalls mit Neutralisations- bzw. Laugenflüssigkeit gefüllt ist. In diesen mündet weiter das Abflußrohr des Beiztroges ein, das durch eine umstellbare Brückenleitung mit dem Rücklaufrohr des Düsenwassers verbunden ist, so daß bei bedarfsweiser Umstellung der Brückenleitung der Laugenbehälter über das Abflußrohr durch den Senkkasten entleert werden kann.There is also a pickling or yellow burning system in a water trough standing acid container and one for suction and precipitation of the acid vapors serving condensation coil, in which water jet nozzles are installed, which through Neutralization liquid are fed, which in the circuit from a tub is conveyed via the jet nozzles and the deacidification of the discharged vapors causes known. With this system, the suds container is connected to a drainage or drainage system. Overflow connection with at least one downstream odor trap-like caisson connected, which has a distributor insert and also with neutralization or lye is filled. The drain pipe of the pickling trough continues into this one that is connected to the return pipe of the jet water through a convertible bridge pipe is connected, so that if necessary, the bridge line of the tub can be emptied via the drain pipe through the caisson.

Auch hat man bereits bei einer Vorrichtung zum Reinigen und Waschen von Gasen den Behandlungsraum aus zwei eine Einheit bildenden Kammern mit Durchlässen zum Übertritt des Gases von einer Kammer zur anderen hergestellt, die oberhalb des Behandlungsraumes ein Absorptionsgefäß für die von den durchströmenden Gasen mitgerissenen Flüssigkeitstropfen aufweist.You also have a device for cleaning and washing of gases the treatment room from two unified chambers with passages for the passage of the gas from one chamber to the other made above the Treatment room an absorption vessel for the carried away by the gases flowing through Has liquid droplets.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Beseitigung der Stickoxyde und Säurenebel von Abgasen aus Beiz- oder Brennanlagen zu schaffen, die unkompliziert und baulich einfach ist und mit der die Möglichkeit geschaffen wird, die Abgase schnell und störungsfrei so weitgehend von diesen Bestandteilen zu befreien, daß das Gas als unschädliches Gas ins Freie geleitet werden kann.The present invention is based on the object of a device to remove nitrogen oxides and acid mist from exhaust gases from pickling or burning plants to create that is uncomplicated and structurally simple and with the possibility is created, the exhaust gases quickly and trouble-free so largely of these components to free that the gas can be released into the open as a harmless gas.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einer senkrecht angeordneten Adsorptionskammer, die durch vertikale abwechselnd oben und unten mit Durchlaßöffnungen versehene Trennwände in mehrere von dem zu reinigenden Gas nacheinander durchströmte Sektoren unterteilt ist, in deren oberem Teil Sprühdüsen angeordnet sind; dabei sind die Düsen, die sich in den vom Gas zuerst durchströmten Sektoren befinden, an einer Pumpe angeschlossen, die angesäuerte wäßrige Lösung von Metallsalzen umwälzt, während den Düsen in den übrigen Sektoren eine Pumpe zugeordnet ist, die wäßrige Alkalilösung im Kreislauf führt.According to the invention, the device consists of a vertically arranged Adsorption chamber through vertical alternating top and bottom with passage openings provided partition walls in several flowed through one after the other by the gas to be cleaned Sectors is divided, in the upper part of which spray nozzles are arranged; there are those Nozzles, which are located in the sectors through which the gas flows first, on one Pump connected, which circulates the acidified aqueous solution of metal salts while a pump is assigned to the nozzles in the other sectors, the aqueous alkali solution leads in a cycle.

Eine Behandlung stickoxydhaltiger Abgase mit einer gesättigten wäßrigen, schwefelsauren Ferrosulfatlösung in einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung hat gezeigt, daß man mit einer Abgasgeschwindigkeit von 4 bis 8 m/sec arbeiten und die Verweilzeit in der Vorrichtung auf 1 bis 3 sec heruntersetzen kann, ohne daß im Endgas Stickoxyde nachgewiesen werden konnten. Daraus ergibt sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Vorrichtungen, bei denen eine Abgasgeschwindigkeit von 1 m/sec keinesfalls überschritten werden durfte und mit einer Verweilzeit von 15 bis 20 sec gearbeitet wurde. Der Adsorptionsraum war bei den bekannten Vorrichtungen daher etwa 7 bis 8 mal so groß, wie es bei der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.A treatment of nitrogen oxide-containing exhaust gases with a saturated aqueous, sulfuric acid ferrous sulfate solution in a device according to the present invention has shown that you can work with an exhaust gas speed of 4 to 8 m / sec and can reduce the residence time in the device to 1 to 3 seconds without nitrogen oxides could be detected in the end gas. This results in an essential one Advantage over the known devices in which an exhaust gas speed of 1 m / sec could not be exceeded under any circumstances and with a dwell time of 15 to 20 seconds was worked. The adsorption space was in the known devices therefore about 7 to 8 times as large as required by the present invention is.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein schichtweise gelagerte Füllkörper enthaltendes Absorptionsgefäß vorzugsweise gleichen Querschnittes wie die senkrechte Adsorptionskammer über dieser angeordnet, mit ihr zu einer baulichen Einheit verbunden und gasseitig an den letzten Sektor der Adsorptionskammer angeschlossen, wobei die verbindende Gasleitung vorzugsweise mittig von unten her in das Absorptionsgefäß eimnündet. Durch das Absorptionsgefäß werden die Abgase, nachdem die Stickoxyde und Säurenebel entfernt sind, mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit hindurchgeleitet, um gegebenenfalls mitgerissene Flüssigkeitsteilchen zu entfernen.According to a further feature of the invention, a layer is stored Absorption vessel containing packing preferably of the same cross-section as the vertical adsorption chamber arranged above this, with it to a structural one Unit connected and connected on the gas side to the last sector of the adsorption chamber, wherein the connecting gas line is preferably centered from below into the absorption vessel opens. The exhaust gases after the nitrogen oxides are passed through the absorption vessel and acid mist are removed, passed through at a low flow velocity, in order to remove any liquid particles that may be entrained.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Abb.1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, Abb. 2 eine Draufsicht zu Abb. 1 im Schnitt.A device according to the invention is shown in the drawing. It shows Fig.1 a vertical section through the device, Fig. 2 a plan view to Fig. 1 in section.

Die in der Beizeinrichtung entstehenden stickoxyd-und säurenebelhaltigen Dämpfe werden von einem Ventilator angesaugt und in die Absorptionsanlage durch einen Rohrstutzen 1 eingeblasen. Die Absorptionsanlage besteht aus einem Zylinder 2, der durch die Trennwände 3 in Sektoren 4 unterteilt ist. In den Trennwänden 3 sind Durchlaßöffnungen 21 vorgesehen, und zwar abwechselnd oben und unten, so daß die Gase durch die Sektoren abwechselnd von unten nach oben und von oben nach unten strömen.Those containing nitrogen oxide and acid mist formed in the pickling device Vapors are sucked in by a fan and passed into the absorption system blown a pipe socket 1. The absorption system consists of a cylinder 2, which is divided into sectors 4 by the partition walls 3. In the dividing walls 3 passage openings 21 are provided, alternately above and below, so that the gases through the sectors alternately from bottom to top and from top to bottom stream.

In den einzelnen Sektoren 4 sind Sprühdüsen 5 und 6 angeordnet. Die Düsen 5 sind an eine Leitung? angeschlossen, .die von einer Pumpe 8 aus mit Metallsalzlösung beschickt wird, die einer Sammelgrube 9 entnommen wird. In den ersten drei Sektoren 4 werden also die Abgase mittels der Düsen 5 mit dieser Lösung behandelt.Spray nozzles 5 and 6 are arranged in the individual sectors 4. the Nozzles 5 are on a line? connected, .the of a pump 8 with metal salt solution is charged, which is taken from a sump 9. In the first three sectors 4 the exhaust gases are treated with this solution by means of the nozzles 5.

Die sich unten in den Sektoren ansammelnde Lösung wird durch eine Leitung 10 wieder in die Sammelgrube 9 zurückgeführt. Sie wird so lange umgepumpt, bis sie verbraucht ist. Danach wird die Grube 9 durch eine automatisch schaltende Dosiervorrichtung teilweise entleert und mit frischer Metallsalzlösung wieder aufgefüllt.The solution that collects at the bottom in the sectors is returned to the sump 9 through a line 10 . It is pumped around until it is used up. Then the pit 9 is partially emptied by an automatically switching metering device and refilled with fresh metal salt solution.

In den Sektoren 4, in denen die Sprühdüsen 6 angeordnet sind, werden die Abgase mit alkalischer Flüssigkeit berieselt. Der Leitung 11, an die die Düsen 6 angeschlossen sind, wird von der Sammelgrube 12 her über die Pumpe 13 alkalisches Wasser zugeleitet. Schließlich verlassen die Abgase die Sektoren durch die Rohrleitung 14 stickoxyd- und säurenebelfrei.In the sectors 4, in which the spray nozzles 6 are arranged, are the exhaust gases are sprinkled with alkaline liquid. The line 11 to which the nozzles 6 are connected, is alkaline from the sump 12 via the pump 13 Water supplied. Eventually the exhaust gases leave the sectors through the pipeline 14 free of nitrogen oxides and acid mist.

Das aus den Düsen 6 versprühte alkalische Wasser wird ebenfalls am Grund der Sektoren 4, und zwar getrennt von der sauren Metallsalzlösung, gesammelt und durch eine Leitung 15 der Sammelgrube 12 wieder zugeleitet. Durch ein Tropfgerät kann in der Sammelgrube 12 ständig Ammoniakwasser zugegeben werden. Ein Teil der durch die Leitung 15 zurückgeführter. Flüssigkeit kann über einen Überlauf in die Kanalisation ablaufen. Die Grube 12 kann so eingerichtet sein, daß das durch das Tropfgerät mit Ammoniak angereicherte Wasser von der Pumpe 13 angesaugt und das vom Absorptionsturm zurücklaufende Wasser teilweise in den Überlauf geleitet wird.The alkaline water sprayed from the nozzles 6 is also on Bottom of sectors 4, separately from the acidic metal salt solution, collected and fed back through a line 15 to the sump 12. Through a dripper In the sump 12, ammonia water can be added continuously. A part of returned through line 15. Liquid can overflow into the Drain the sewer. The pit 12 can be set up so that the through the Drip device with ammonia-enriched water sucked in by the pump 13 and that water returning from the absorption tower is partially diverted into the overflow.

Durch die Rohrleitung 14 werden die gereinigten Abgase einem oberhalb der Sektoren 4 angeordneten Aufsatz 16 in dessen Mitte von unten her zugeführt. Dieser Aufsatz hat den Ouerschnitt des ganzen Turmes, so daß die ihn durchströmenden Gase sehr geringe Geschwindigkeit von höchstens 1 m/sec haben. In den Abgasen mitgerissene Flüssigkeitstropfen werden durch zwischen Siebplatten eingefülltes Füllmaterial 17 zurückgehalten. Gegebenenfalls kann die Füllung aus einer Leitung 18 über daran angeschlossene Düsen 19 mit Frischwasser berieselt werden, um aus der. Abgasen stammende Verunreinigungen auszuwaschen. Das Frischwasser kann unter den Füllkörperansätzen 17 gesammelt und durch den Ablauf 20 in der Sammelgrube für das Ammoniakwasser abgeleitet werden.Through the pipe 14, the cleaned exhaust gases are one above the sectors 4 arranged attachment 16 fed in the middle from below. This essay has the cross section of the whole tower, so that the flow through it Gases have a very low speed of at most 1 m / sec. Carried away in the exhaust fumes Drops of liquid are passed through filling material filled between sieve plates 17 withheld. If necessary, the filling from a line 18 can be attached to it connected nozzles 19 are sprinkled with fresh water to get out of the. Exhaust fumes Wash out impurities. The fresh water can under the packing approaches 17 collected and discharged through the drain 20 in the sump for the ammonia water will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for eliminating nitrogen oxides and Acid mist from exhaust gases from pickling or burning plants, characterized by a vertical arranged adsorption chamber (2) through vertical, alternating above and below with passage openings (21) provided partition walls (3) in several of the to be cleaned Gas is subdivided successively through sectors (4), in the upper part Spray nozzles (5, 6) are arranged, the nozzles (5), which are located in the from the gas the sectors (4) through which the air flows first are connected to a pump (8), the acidified aqueous solution of metal salts circulates while the nozzles (6) in the remaining sectors (4) are assigned a pump (13), the aqueous alkali solution leads in a cycle.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that an absorption vessel (16) containing layered packing (17) preferably same cross-section as the vertical adsorption chamber (2) arranged above this, connected to it to form a structural unit and on the gas side to the last sector (4) the adsorption chamber (2) is connected, the connecting gas line preferably opens centrally from below into the absorption vessel (16). Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 481 161, 677 736; U.S. Patent No. 2,354,678.