DE1202432B

DE1202432B - Verfahren zur Entschwefelung, Entvanadini-sierung und Entalkalisierung von mit hoher Temperatur dem Brenner zuzufuehrenden Heizgasen

Info

Publication number: DE1202432B
Application number: DEW30276A
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Wickert
Original assignee: DR KURT WICKERT
Current assignee: DR KURT WICKERT
Priority date: 1961-06-30
Filing date: 1961-06-30
Publication date: 1965-10-07
Also published as: GB1009192A

Description

Verfahren zur Entschwefelung, Entvanadini sierung und Entalkalisierungvon mit hoher Temperatur dem Brenner zuzuführenden Heizgasen Der in flüssigen. Brennstoffen enthaltene Schwefel findet sich nach deren Verbrennung in Form von gesförmigen Schwefelverbindungen im Verbrennungsgas wieder. Durch die zunehmende Verwendung von Heizölen, die bekanntlich besonders große Anteile an Sehwefel aufweisen, wachsen die schädlichen Einflüsse, welche die in die Atmosphäre gelangenden Schwefelverbindungen auf' die Umwelt ausüben; Außer den Schwefelverbindungen sind auch Vanadin-und Alkaliverbindungen als schädigend anzusehen.
Das Problem, die Atmosphäre von solchen schädiden Einflüssen frei zu haften, ist bisher noch nicht gelöst worden, Eine Möglichkeit hierzu würde darin bestehen, daß die Brennstoffe, z. B. das Heizöl, so weitgehend entschwefelt würden, daß Verbrennungsprodukte ent-Stehen, die nur noch unbedeutende Mengen schädlicher Beimisohungen enthalten.
Man hat bereits versucht, durch Hydrierung den Schwefel als Schwefelwasserstoff zu entfernen. Dieses Verfahren ist aus wirtschaftlichen Gründen ohne Bedeutung gelieben. Auch werden dabei die Brennstöffe, z. B. das Heizöl, in ihrer Zusammensetzung derart verändert, daß in erhöhtem Maße unerwünschte flüchtige Stoffe entstehen, die nicht mehr als Heizöle verwendet werden können.
Man hat auch bereits versucht, den Brennstoffen bestiintnte'' Stoffe zuzusetzen, um Vanadin- und Alkaliverbindungen unschädlich zu machen. Diese Maßnahme führte aber, da die schädlich wirkenden Elemente der Beimengungen dabei noch nicht aus dem Brennstoff entfernt werden konnten, nur zu einem begrenzten Erfolg. Außerdem können Vanadin und Alkaliverbindungen erst dann vollkommen unschädlich gemacht werden, wenn die Verbrennungsgase keine Schwefelverbindungen mehr enthalten.
Es ist auch bekannt, zum Zwecke der Verhinderung von Korrosionserscheinungen in Kessel- oder Maschinenanlagen durch vanadiumhaltige Verbindungen den Verbrennungsgasen im Feuerraum Reagenzien, z. B. Magnesiumverbindungen, zuzuführen.
Die Erfindung geht einen anderen Weg. Sie behandelt die Frage der Reinhaltung der Luft und der Korrosionsverhinderung durch Behandlung der aus flüssigen Brennstoffen erzeugten Heizgase.
Die Reinigungsbehandlung gemäß der Erfindung erfolgt dadurch, daß man die gasförmigen Austrittsprodukte aus den bekannten Ölvergasern unmittelbar im Anschluß an ihren Austritt durch in körniger Form vorliegendes CaO, das saure Oxide, wie Al2O3 und SiO2 enthält, bei 800 bis 1200°C leitet.
Die Entschwefelung,' Entvanadinisierung und Ent- alkalisierung von Heizgasen erfolgt dabei zweckmäßig dadurch, daß mann; die gasförmigen Äustritt - -produkte mit- dem CaE> im Wirbelschichtverfahre in Berührung bringt.: - -Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens empfiehlt es sich dabei, daß man das dabei verwendete CaO - ganz oder zum Teil durch Regenerierung des im Entschwefelungsreaktor gebildeten CaS mittels Einwirkung von Wasserdampf auf das letztere, gewinnt.
Dem gleichen Zweck kann weiterhin auch dadurch gedient werden, daß man aus dem in dem Entschwefelungsreaktor gebildeten CaS durch Einwirkung von Luft CaSO4 gewinnt und die bei dieser Reaktion entstehende Wärme aus den dabei gebildeten Abgasen in Wärmeprozessen bzw. Wärmeaustauschern nutzbar macht.
Im Interesse eines kontinuierlichen Verfahrens kann es zweckmäßig sein, einen zweiten Reaktor vorzusehen, der während des Regenerierungsvorganges zur Durchführung der Entschwefelungsreaktion dient.
Die Verbrennungsprodukte der erfindungsgemäß behandelten Heizgase tragen nicht mehr zur Luftverunreinigung bei. Sie sind wegen ihrer Schwefelfreiheit auch zur Verwendung bei vielen metallurgischen und anderen Prozessen geeignet. Das Verfahren ist besonders bei Ölgasen anwendbar, da diese in dem Entschwefelungsreaktor auch von Vanadin- und Alkaliverbindungen befreit werden.
Durch diese Abwesenheit von Schwefel, Vanadin und Alkali in den gereinigten Gasen werden bei hohen Oberflächentemperaturen Korrosionen und Verschmutzungen in Kesseln und Gasturbinen vermieden.
In dem Rohgas ist der Schwefel zum größten Teil als H2S enthalten und zum geringeren Teil als COS.
Das Calciumoxyd hat die Eigenschaft, daß einerseits diese Verbindung selbst wie auch das daraus gebildete Sulfid bei den erfindungsgemäß hier in Betracht kommenden Temperaturen zwischen 800 und 1200°C in der von dem Rohgas gebildeten reduzierenden Atmosphäre beständig sind.und daß es andererseits ein basisches Oxyd darstellt, das mit dem in dem Rohgas zum größten Teil als H2S und zum geringeren Teil als COS enthaltenen Schwefel reagiert.
Die Entschwefelung der heißen Rohgase, die direkt ohne Abkühlung und somit ohne Wärmeverlust aus den Rohgaserzeugern in den Entschwefelungsreaktor strömen, vollzieht sich dabei nach - den folgenden Umsetzungen: Die im Rohgas in Staubform enthaltenen Vanadinverbindungen werden durch die CaO-Füllung im Reaktor ebenfalls zurückgehalten. Sie setzen - sich mit dem CaO nach den folgenden Reaktionsbeispielen um: Eine weitere Reinigung der Rohgase erfolgt durch die im natürlichen Kalk anwesenden sauren Oxyde Al2O3 und SiO2. Sie binden die geringen Mengen Alkaliverbindungen, die als Aerosole im Rohgas enthalten sind, zu Alkalialuminat und Alkalisilikat durch die folgenden Reaktionen: Sollte der natürliche Kalk nicht ausreichende Mengen an SiO2 oder Al2O3 enthalten, dann können diese Substanzen. dem Kalk zugesetzt werden.
Ist durch den Entseh@@@@@@gsprozeß alles @@@ bei hohen Temperaturen n S übergegangen, dann ist es möglich, die noch heiße Substanz mit Wasserdampf zu regenerieren. Die Regenerierung vollzieht sich nach der folgenden Umsetzung: Der entweichende Schwefelwasserstoff kann nach der folgenden Umsetzung sofort zu Schwefel verbrannt werden: Ist nicht beabsichtigt, eine Schwefelgewinnung und Wiedergewinnung des CaO dem Entschwefelungsverfahren für Rohgase anzuschließen, dann kann das CaS in dem Reaktor mit Luft zu CaSO4 verbrannt werden. Die Abgase dieses Prozesses werden zur Wärmeausnutzung herangezogen. Das anfallende CaSQ4 wird auf Halde gegeben oder anderweitig technisch verwertet.
Bevor diese Nachbehandlungsmethoden des CaS in dem Reaktor vor sich gehen, wird das Rohgas zur Entschwefelung auf einen zweiten Reaktor umgeschaltet -Patentanspidche: 1. Verfahren zur Entschwefelung, Entvanadini sierung und Entalkalisierung von mit haoher Temperatur dem Brenner zuzuführenden Heizgasen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die gasförmigen Austrittsprodukte aus den bekannten Ölvergasern unmittelbar im Anschluß an ihren Austritt durch in körniger Form vorliegendes CaO, das saure Oxyde, wie Al2O3 und SiO2 enthält, bei 800 bis 1200°C leitet.

Claims

2. Verfahren, nach Anspruch la dadurch gekennzeichnet, daß man die gasförmigen Austrittsprodukte mit dem CaO im Wirbelschichtverfahren in Berührung bringt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 086 841; deutsche Patentanmeldung St 9326 Ye, 1 236; britische Patentschriften Nr. 759 826, 759 827; F r i e d l a n d, Chem. Zentr. Bl. 1960, S. 7 389