DE1241250B - Einrichtung zur Absorption von Schwefeldioxyd - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

D 21 c

Deutsche Kl.: 55 b-3/40

Nummer: 1 241 250

Aktenzeichen: B 53822IV a/55 b

Anmeldetag: 30. Juni 1959

Auslegetag: 24. Mai 1967

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Absorption von Schwefeldioxyd aus Verbrennungsgasen magnesiumhaltiger Zellstoffgewinnungsablaugen, insbesondere aus dem Bisulfitverfahren.

Das Verfahren zur Absorption gasförmigen Schwefeldioxyds in einer flüssigen, Magnesiumbisulfit und und Magnesiummonosulfit enthaltenden Lösung ist an sich bekannt.

Bei diesem Verfahren wird die Lösung mit Magnesiumhydroxyd versetzt, um das Bisulfit in Monosulfit umzusetzen nach der Formel

Mg (OH)₂ + Mg (HSO₃)₂ -> 2 Mg SO₃ + 2 H₂O

Wenn die so entstehende Lösung sodann in einen SO₂ enthaltenden Gasstrom eingeführt wird, so absorbiert das Magnesiummonosulfit dieses SO₂, und es entsteht Magensiumbisulfit nach der Formel

Mg SO₃ + SO₂ + H₂O -> Mg (HSO₃)₂

Bisher war nun die Menge des Magnesiummonosulfits in einer flüssigen Lösung beschränkt durch die Löslichkeit unter den Gasflüssigkeitskontaktbedingungen in den bisherigen Anlagen, also insbesondere Absorptionstürmen mit Füllmaterial. Wenn die Löslichkeitsgrenze überschritten wurde, dann wurde überschüssiges Magnesiummonosulfit in einer wenig reaktiven Form, d.h. unfähig, gasförmiges SO₂ zu absorbieren, ausgeschieden, und zwar in den vielen relativ kleinen ruhigen Zonen des Absorptionsturmes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Absorption von Schwefeldioxyd aus Verbrennungsgasen magnesiumhaltiger Zellstoffgewinnungsablaugen in einer wäßrigen Magnesiumoxydsuspension eines pH-Wertes von 4 bis 7 unter Einsatz von Venturiscrubbern, denen die Flüssigkeit durch Sprühdosen zugeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption in hintereinandergeschalteten Scrubbern erfolgt und daß die Flüssigkeit in beiden Stufen mit Hilfe mindestens einer stromaufwärts vor der Drosselstelle (35) des Venturiscrubbers (34) gelegenen Sprühdose eingespritzt wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt überraschenderweise die Anwendung wesentlich höherer Prozentsätze von Magnesiummonosulfit in der Flüssigkeit, ohne daß die Gefahr einer Ausfällung besteht. Es ist deshalb möglich, mit entsprechend höherer chemischer Absorption des SO₂ durch die Flüssigkeit zu arbeiten. In der deutschen Patentschrift 566 356 wurde zwar bereits eine Vorrichtung zur Herstellung Einrichtung zur Absorption von Schwefeldioxyd

Anmelder:

The Babcock & Wilcox Company,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:
Charles ElHs Rogers,
Robert Ewing Matty,
Edward Lynn Ralston,
Alliance, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Juli 1958 (748 024)

von wäßriger schwefliger Säure bzw. Sulfitlauge beschrieben, bei der Geräte verwendet werden, die ähnlich wie Venturiscrubber gebaut sind. Diese Geräte sind aber nicht dort eingesetzt, wo sie erfindungsgemäß eingesetzt werden sollen, nämlich bei der Kontaktierung der schwefeldioxydhaltigen Gase mit der Flüssigkeit, die Schwefeldioxyd absorbieren soll. Vielmehr läßt man bei dieser bekannten Vorrichtung dort, wo das Schwefeldioxyd durch Flüssigkeit absorbiert werden soll, nämlich innerhalb der im Takt 3 stehenden Flüssigkeit, das Gas aus dem perforierten Rohr 6 austreten und durch die über dem perforierten Rohr stehende Flüssigkeitssäule nach aufwärts perlen.

Ferner war es schon bekannt, Venturiscrubber bei der Staubrückgewinnung in einem Sulfatprozeß zu verwenden. Hieraus ließt sich jedoch nicht erkennen, daß durch die Anwendung von Venturiscrubbern in der erfindungsgemäßen Weise bei der Absorption von Schwefeldioxyd auf schwefeldioxydhaltigen Gasen durch eine Magnesiumoxydsuspension überraschende Vorteile erzielt werden.

Der Grund für die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nicht bekannt. Es wird jedoch vermutet, daß die erhöhte chemische Absorp-

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tion des SO₂ wenigstens teilweise ihren Grund darin George H. Tomlinson beschriebenen Systemen, hat, daß die Flüssigkeit auf ihrem Weg von der In diesem zyklisch arbeitenden Rückgewinnungs-Bildung des Monosulfits bis zum Kontakt mit den system wird eine verhältnismäßig reine saure Sulfit-SO₂ enthaltenden Gasen in fortlaufender Bewegung verbindung, ζ. B. eine Magnesiumsulfitverbindung, gehalten wird, die alle ihre Volumenelemente erfaßt. 5 d. h. Magnesiumbisulfit, mit oder ohne Überschuß

Es hat sich gezeigt, daß eine Monosulfitkonzen- von Schwefeldioxyd einem Zellstoffkocher von einem tration, die größer ist, als sie der normalerweise zu saure Kochfiüssigkeit beinhaltenden Vorratstank zuerwartenden Sättigungslöslichkeit entspricht, unter geführt.

diesen Bedingungen erhalten werden kann. Es scheint Wenn der Kochvorgang beendet ist, wird der Inhalt

sich eine Suspension von mikroskopischen und unter- io des Zellstoffkochers 10 in einen Ablaßtank 11 entleert,

mikroskopischen Magnesiumsulfitkristallen zu bilden, aus dem die Gase abgelassen werden, und das aus

welche mit gasförmigem SO₂ in dem Venturi-Kontakt- Zellstoff und Kochflüssigkeit bestehende Gemisch

gerät reagieren. nach Zellstoffwaschanlagen 12 und 13 gepumpt,

Die Löslichkeitskurve des Magnesiummonosulfits um dort einer Trennung in Kochflüssigkeit und Zellin einem Temperaturbereich von 38 bis 49° C für wenig 15 stoff unterworfen zu werden. Der Zellstoff wird sodann bewegte Magnesiumbisulfitfiussigkeit mit einem Gehalt den Zellstoffverarbeitungsanlagen zugeführt, in denen von 4% Gesamt-SO₂ ist bekannt. Danach beträgt die verschiedensten Erzeugnisse gewonnen werden,
die Aufnahmefähigkeit der Flüssigkeit bei Sättigung Aus einem Heißwassertank 14 wird der Zellstofffür SO₂ nur 57 bis 58 %> und zwar annähernd konstant waschanlage 13 Waschwasser zugeführt; das dabei über dem Temperaturbereich von 38 bis 49⁰C. Je 20 entstehende Filtrat wird in einen Vorratstank 15 nach der Temperatur kann das Magnesiummonosulfit abgelassen. Aus diesem Vorratstank gelangt Filtrat in der Lösung eine maximale Konzentration von, nach der anderen Zellstoffwaschanlage 12, um dort ausgedrückt in Prozent SO₂, 0,3 bis 0,5 besitzen. Bei als Waschmittel Verwendung zu finden. Das in der 49°C beträgt die maximal lösliche Monosulfitmenge, Waschanlage 12 gewonnene Filtrat wird einem für die ausgedrückt als SO₂, 0,5%> und die Flüssigkeit ist 25 Aufnahme der verbrauchten sauren Kochflüssigkeit in der Lage, annähernd etwa 58 % gasförmiges SO₂ bestimmten Tank 16 zugeführt. Aus diesem Tank 16 bei Kontakt mit SO₂rhaltigen Gasen aufzunehmen. kann ein Teil dieser verbrauchten sauren Koch-

Nach den bisherigen Erfahrungen mußte man bei flüssigkeit nach dem Tank 11 zurückgeleitet werden, jeder darüber hinausgehenden Monosulfitkonzen- um die Flüssigkeit der Zellstoffkonsistenz zu erhöhen tration mit einer Ausfällung größerer Mengen relativ 30 und den Transport des Zellstoffs nach den Waschwenig reaktiver Monosulfitkristalle rechnen. anlagen zu erleichtern; das übrige Filtrat bzw. das

Bei Verwendung von erfindungsgemäßen Venturi- gesamte Filtrat, je nach dem Flüssigkeitsbedarf in dem

Absorptionsgerätendagegenerhältmanüberraschender- Ablaßtank 11, wird nach Mehrzweckverdampfern 17

weise eine erhöhte Löslichkeit von Magnesiummono- gebracht, um dort konzentriert zu werden. In der

sulfit. So kann z. B. bei einer Temperatur von 49⁰C 35 hier beschriebenen Ausführungsform wird die Lösung

mit einer Monosulfitkonzentration, ausgedrückt als dort so weit konzentriert, daß sie zwischen 45 und 70 %

SO₂, von annähernd 0,9 % gearbeitet werden. Bei dieser Festbestandteile enthält. In dieser konzentrierten Form

Monosulfitkonzentration beträgt die SO₂-Absorption wird sie einem Lagerungstank 18 für die konzentrierte

in den Gasen annähernd 72°/o- Lösung zugeführt, um von dort in geregelter Menge

In den auf dem Prinzip der Venturidüsen auf- 40 nach einer Verbrennungszone 20 einer Wärmerückbauenden Absorptionsgeräten nach der Erfindung gewinnungsanlage 21 zu gelangen,
wird die absorbierende Flüssigkeit Wie in den bereits genannten USA.-Patentschriften

FMeCHSO ") MeSO 1 beschrieben, wird die konzentrierte Restflüssigkeit,

welche der Verbrennungszone 20 zugeführt wird, in

in die Gase eingesprüht, und zwar im wesentlichen 45 einer Suspension verbrannt, und zwar unter solchen

parallel zu dem Gasstrom. Die Strömungsenergie Temperatur- und Strömungsbedingungen, daß ein

des Gases dient dabei dazu, die Zerstäubung der hochreaktives Magnesiumoxyd in fester Form ent-

Flüssigkeitströpfchen noch zu verfeinern, steht. Das Magnesiumoxyd durchläuft die Ver-

Die erfindungsgemäße Einrichtung und ihre Wir- brennungszone und die dazugehörigen Wärmekungsweise im Rahmen eines Bisulfitverfahrens zur 5° austauscherflächen eines Dampfgenerators 21 in Form Zellstoffherstellung mit cyclischer Rückgewinnung einer Suspension in Gasen oder in Luft. Die das der verwendeten Chemikalien wird nachstehend an Magnesiumoxyd in Form fester Teilchen mittragenden Hand einiger Ausführungsformen in Verbindung mit Gase enthalten im wesentlichen Stickstoff, Kohlender Zeichnung näher beschrieben. dioxyd und Schwefeldioxyd. Das Gasgemisch mit den

F i g. 1 stellt das Schema eines zyklisch arbeitenden 55 mitgetragenen festen Teilchen verläßt die Wärme-Wiedergewinnungssystems für eine Magnesiumbisulfit- austauscherflächen der Wärmerückgewinnungsanlage kochlösung dar, 21 mit einer Temperatur von etwa 260⁰C und durch-

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab den erfindungs- strömt anschließend eine Staubabscheidungszone,

gemäß verbesserten Teil des in F i g. 1 dargestellten welche in der vorliegenden Ausführungsform aus einer Gesamtsystems, 60 Vielzahl von Multiklonen 22 besteht. Die Multiklonen

F i g. 3 ein Schema einer anderen Ausführungsform beseitigen im wesentlichen alles Magnesiumoxyd aus

eines zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- den Verbrennungsgasen; die Gase werden durch ein

fahrens angewendeten Systems, Abzugsgebläse 23 gesaugt und von diesem nach einer

F i g. 4 in Vergrößerung einen Teil des Systems der noch zu beschreibenden Rückgewinnungsanlage für F i g. 3. 65 Schwefeldioxyd geleitet.

Das in F i g. 1 dargestellte Rückgewinnungssystem Wie in den oben angegebenen Patentschriften

entspricht in seinem allgemeinen Aufbau den in den weiter angeführt, gelangt das Magnesiumoxyd in

USA.-Patentschriften 2 238 456 und 2 285 876 von Teilchenform aus den Sammeltrichtern der Multiklonen

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nach einer Wasch-und Behandlungsanlage 24, in der des Turmes angesammelte Flüssigkeit durch einen

die inerten Teile abgeschieden werden, und weiter nach Wärmeaustauscher 27 geleitet.

Magnesiumoxydlöschtanks 25, in denen das Magne- Die Abzugsgase treten aus dem Kühlturm 30 über siumoxyd im wesentlichen in Magnesiumhydroxyd eine Verbindungsleitung 33 und eine Eintrittsöffnung umgesetzt wird. Der Magnesiumhydroxydbrei wird 5 in den oberen Teil eines Gasabsorbers 34 ein. Der Gasin einen Lagertank 26 eingeführt. Zusätzliche Chemi- absorber besteht aus einem senkrecht aufgestellten kalien können ebenfalls in die Löschtanks eingeführt geschlossenen Mantel mit einer verengten venturiwerden, sofern es sich um Oxyde handelt, die in düsenähnlichen Einschnürung 35 in seinem oberen Hydroxyd umgesetzt werden können. Teil; durch diese Einschnürung treten die Gase mit

Die Verbrennungsgase, welche das Abzugsgebläse 23 io erhöhter Geschwindigkeit nach unten. Im oberen

verlassen, werden in der erfindungsgemäßen Ein- Teil des Absorbers ist eine Vielzahl von Sprühdüsen 36

richtung anschließend mit Magnesiumbisulfit-Mono- angebracht, und zwar an einer Stelle stromoberhalb

sulfit-Lösung in Kontakt gebracht, welcher Magnesium- der Einschnürung. Jeder dieser Düsen wird eine SO₂

hydroxydbrei zugesetzt ist, um das Schwefeldioxyd absorbierende Flüssigkeit in bestimmter Menge über

der Verbrennungsgase zu absorbieren und zur Bildung 15 eine Verbindungsleitung 36 von einer Pumpe 38 her

einer Magnesiumbisulfitlösung (Mg(HSO₃)₂) von für zugeführt. Die Düsen versprühen die Flüssigkeit,

die Kochung in Zellstoffkochern ausreichender Stärke Diese kommt dabei in Kontakt mit den eintretenden

zuzuführen. Gasen, so daß die Flüssigkeit gleichmäßig über den

Die in Fig. 2 dargestellte Anlage umfaßt eine Strömungsquerschnitt der Verbrennungsgase verteilt

Schwefeldioxydabsorptionszone, in der Flüssigkeit in 20 ist. Die Beschleunigung der Gase beim Durchtritt

die abgekühlten schwefeldioxydhaltigen Verbren- durch die venturidüsenähnliche Einschnürung bedingt

nungsgase eingesprüht wird; das bei dieser Versprühung eine innige Vermischung der versprühten Flüssigkeit

entstehende Gemisch wird anschließend durch die mit den Gasen, und im Verlauf dieser innigen Ver-

erfindungsgemäße Einrichtung geschickt, in der eine mischung tritt eine Absorption des in den Gasen

innige Mischung der Flüssigkeitströpfchen mit dem 25 enthaltenen Schwefeldioxyds durch die Flüssigkeit^:

Gas ■ erfolgt. Die Schwefeldioxydabsorption wird tröpfchen ein. Im unteren Teil der Absorptionszone

dadurch in hohem Maße bewerkstelligt, daß eine ist ein Gasauslaß 40 vorgesehen, und zwar knapp

Reihe von solchen venturidüsenartigen Beschleunigern über dem trichterförmigen Boden 41 des Absorbers,

hintereinanderliegen; hinter jedem Beschleuniger liegt In dem trichterförmigen Boden befindet sich ein

eine Zone, in der der Druck wiederhergestellt wird, 30 Flüssigkeitsauslaß 42. Dieser ist über eine Leitung 43

und eine Scheidekammer, in der die Flüssigkeit mit mit der Saugseite einer Pumpe 45 verbunden, die die

dem -absorbierten Schwefeldioxyd gesammelt wird, angesaugte Flüssigkeit über ein Abflußrohr 46 nach

um teilweise als Absorptionsflüssigkeit für SO₂ weiter- einem Vorratstank47 (s. Fig. 2) fördert,

verwendet zu werden. Die Gase, welche den Absorber 34 verlassen, treten

Ein Teil der hinter den venturiartigen Beschleunigern 35 tangential in den unteren Teil des vertikal gestellten

in den Scheidekammern gesammelten Flüssigkeit wird länglichen Abscheiders 48 von zylindrischer Form ein.

in Säuretanks gegeben, um in dem Zellstoffkoch- In dem Abscheider 48 erfolgt eine Trennung der

prozeß weiterverwendet zu werden. Flüssigkeitströpfchen von den sie tragenden Gasen;;

Wie die F i g. 1 und 2 erkennen lassen, strömen die die Trennung beruht auf der Zentrifugalkraft. Die

aus dem Abzugsgebläse 23 austretenden Gase durch 4° abgeschiedenen Flüssigkeitströpfchen sammeln sich

eine Verbindungsleitung 28 nach einem Kühlturm 30. am Boden des Abscheiders. Dort ist ein Abfluß 50

Das Gas tritt in den unteren Teil dieses Kühlturms ein vorgesehen, der mit dem Bodenteil 42 des Absorbers

und strömt durch eine Packung, beispielsweise von verbunden ist; von diesem Bodenteil 42 aus gelangt

Tonbruch, nach oben. Auf seinem Weg durch den die angesammelte Flüssigkeit in das Rohr 43.

Kühlturm treten die Gase in Kontakt mit im Gegen- 45 Die den oberen Teil des Abscheiders 48 verlassenden

strom ankommender Flüssigkeit, welche in ver- Gase treten in den oberen Teil eines zweiten Absorbers

sprühter Form durch Düsen 31 im oberen Teil des 51 ein, der im wesentlichen mit dem Absorber 34

Turmes, d. h. über die Packung, eingeführt wird. Die identisch ist, jedenfalls hinsichtlich seines Aufbaus,

versprühte Flüssigkeit besteht aus schwach saurem Auch in diesem Absorber ist eine Vielzahl von Sprüh-

Magnesiumbisulfit. Wenn die Anlage in Betrieb 50 düsen 52 im oberen Teil nächst der Verbrennungs-

genommen wird, besteht die versprühte Flüssigkeit gaseinlaßleitung 53 vorgesehen. An den unteren Teil

zunächst aus filtriertem Wasser, welches über eine des Absorbers schließt sich eine Gasabzugsleitung 54

Leitung 32 von einem Wasservorrat her zugeführt an, die mit einem Abscheider 55 in Verbindung steht;

wird; das versprühte Wasser kühlt die Verbrennungs- in dem Abscheider 55 erfolgt die Trennung der

gase und absorbiert den größeren Teil der Feststoffe 55 Flüssigkeitströpfchen von dem sie tragenden Ver-

in den Gasen. Nach und nach nimmt die Azidität brennungsgas. Der Abscheider 55 weist in seinem

der versprühten Flüssigkeit bis auf einen Gleich- Bodenteil einen Abfluß 56 auf, der mit der Saugseite

gewichtsgrad zu, der bei etwa 10 % der fertigen Säure einer Umwälzpumpe 57 über ein Rohr 60 verbunden

liegt. Diese Aziditätszunahme beruht auf der Ab- ist. Die Pumpe gibt die angesaugte Flüssigkeit über ein

sorption von SO₂ aus den Verbrennungsgasen. Darüber 60 Anschlußrohr 61 an die Sprühdüsen 52 ab, die im

hinaus verursacht die Temperaturdifferenz zwischen oberen Teil des Absorbers 51 vorgesehen sind. Der der eintretenden Flüssigkeit und den Verbrennungs- Absorber 51 weist in seinem trichterförmigen Bodengasen eine Wasserkondensation, so daß die den oberen teil einen Flüssigkeitsabfluß auf. Die Bodenteile beider Teil des Kühlturms durch die Auslaßleitung 33 ver- Absorber und beider Abscheider sind durch eine lassenden Verbrennungsgase bei einer Temperatur von 65 Leitung 62 miteinander verbunden. Dadurch ist sicher-

etwa 40⁰C gesättigt sind. gestellt, daß ein konstanter Flüssigkeitsspiegel in deren

Um die Kühlwirkung der in dem Turm 30 ver- Gefäßen aufrechterhalten wird und daß ein Flüssigsprühten Flüssigkeit zu erhalten, wird die im Boden keitsgefälle und gleichmäßige Strömungsbedingungen

nach dem Tank 47 bestehenbleiben. Die Gase entweichen von dem Abscheider 55 durch eine Abzugsleitung 63 nach der Atmosphäre.

Die Zusatzwasserleitung 32 ist direkt mit den Sprühdüsen 31 verbunden; von ihr zweigt eine Zweigleitung 65 nach der Leitung 67 ab, welche ihrerseits nach dem Rohr 60 führt. Dank dieser Rohrverbindungen kann dem Kühlturm 30 Zusatzwasser durch die Leitung 32 oder gekühlte Flüssigkeit aus dem Wärmeaustauscher 27 über die Leitung 66 zugeführt werden. In ähnlicher Weise können die Sprühdüsen 52 des Absorbers 51 an die Zusatzwasserversorgung angeschlossen werden, und zwar über die Leitung 65, oder an den Wärmeaustauscher 27 über die Leitung 67; im letzteren Fall fließt den Sprühdüsen 52 gekühlte Flüssigkeit zu. Die Leitungen 32, 65, 66 und 67 enthalten Ventile, so daß die Strömung durch diese Leitungen regelbar ist.

Um die Schwefeldioxydabsorption durch die Flüssigkeit in den Zonen 34 und 51 wirksam durchzuführen, wird die Flüssigkeitsversprühung auf ihren pH-Wert hin überwacht. Zur Aufrechterhaltung des richtigen pH-Wertes wird ein Magnesiumhydroxydbrei zugesetzt, der aus dem Tank 26 entnommen und durch ein geschlossenes Rohrsystem 68 gepumpt wird. Zu dem Rohrsystem 68 gehört eine Pumpe 70; die Rückleitung des Systems führt nach dem Tank 26, wie in F i g. 1 dargestellt. Leitungen 71, 72 mit Absperrventilen verbinden das System 68 mit den Pumpen 57 und 38, so daß der pH-Wert der nach den Sprühdüsen 52 und 36 gelieferten Flüssigkeit getrennt geregelt werden kann. Beste Ergebnisse haben sich erzielen lassen, wenn ein pH-Wert von 4,5 für die Sprühflüssigkeit in dem Absorber 34 und ein pH-Wert von 5,8 für die Sprühflüssigkeit in dem Absorber 51 angenommen wird. Die Einstellung dieser Werte erfolgt durch Regelung des Zusatzes von Magnesiumhydroxydbrei durch die Leitungen 71 und 72. Die Regelung erfolgt von Hand oder automatisch, und zwar mittels Regelventilen oder mittels Proportionierungspumpen.

■ In der in F i g. 3 dargestellten abgeänderten Ausführungsform der Erfindung strömen die aus den Multiklonen 22 und dem Abzugsgebläse 23 (F i g. 1) austretenden Verbrennungsgase durch die Leitung 28 direkt nach dem erfindungsgemäßen Schwefeldioxydabsorber. Die Gase sind beim Eintritt in den Venturiscrubber 80 auf einer höheren Temperatur als beim Eintritt in die Einschnürung 35 der Fig. 2; um eine wirksame Absorption der SO₂-Gase in der Magnesiumbisulfit-Monosulfit-Lösung zu erreichen, wird die Flüssigkeit in einem Indirekt-Wärmeaustauscher 81 gekühlt, bevor sie über die Leitung 82 und die Leitung 28 nach der Sprühdüse 83 gelangt. Die Gase werden durch Kontakt mit der Sprühflüssigkeit gekühlt und befinden sich auf einer Temperatur von 49⁰C, wenn sie durch die Druckwiederanstiegszone der Einschnürung 80 strömen und in die Expansions- und Wendekammer 84 eintreten. Durch die Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit und die plötzliche Richtungsumkehr werden Flüssigkeitströpfchen aus den Gasen abgeschieden; diese sammeln sich in dem kegelförmigen Boden 85 der Kammer 84. Aus der Kammer 84 ziehen die Gase durch eine Leitung 86 ab, welche nach einem zweiten Venturiscrubber 87 führt; in diesem zweiten Venturiscrubber werden die Gase wiederum mit versprühter, Schwefeldioxyd absorbierender Flüssigkeit in Kontakt gebracht, welche durch Düsen 88 eingeführt wird; die Düsen 88 sind in der Leitung 86 stromoberhalb der Einschnürung des Venturiscrubbers 87 angeordnet. Die Schwefeldioxyd absorbierende Flüssigkeit wird in einem Wärmeaustauscher 100 gekühlt, so daß ihre Temperatur ungefähr bei 4O⁰C liegt, d. h. derjenigen Temperatur, bei der die Schwefeldioxydabsorption ein Maximum ist. Die Gase strömen dann weiter durch eine Druckwiedersanstiegszone 89 des Venturiscrubbers 87 und

ίο tangential in einen Zyklonenscheider 90 ein, in dem die suspendierten Flüssigkeitsteilchen auf Grund der Zentrifugalkraft abgeschieden werden. Die Gase treten schließlich in den Abzugskamin 91. Die angesammelte Flüssigkeit wird aus dem konischen Boden 92 des Abscheiders 90 abgezogen.

In der gezeichneten Darstellung nehmen die Venturiscrubber 80 und 87 eine vertikale Lage ein. Der zweite Scrubber 87 kann aber auch mit seiner Längsachse in einer horizontalen Ebene liegen, ohne daß die Schwefeldioxydabsorption herabgesetzt wird. Wenn wie in F i g. 3 die heißen Gase direkt nach der Einschnürung gelangen, umgibt man die Leitung 28 zweckmäßig mit einem Wassermantel, um die Ansammlung von Feststoffen in der Leitung zu unterbinden. Ein derartiger Wassermantel ist in F i g. 4 unter der Bezugsziffer 89 dargestellt. Die Aufgabe dieses Wassermantels besteht darin, Feuchtigkeit aus den heißen Gasen herauszukondensieren, dadurch die Innenoberfläche der Leitung zu befeuchten und zu waschen und den Niederschlag von Feststoffen in der Leitung 28 und am Eingang der Einschnürung zu unterbinden. Zu dem gleichen Zweck wird die Leitung 28 in einen erweiterten Stutzen am Eingang der Venturi-Einschnürung eingeführt. Die Sprühtröpfchen berühren die Wand des erweiterten Stutzens.

Um die Absorption der Schwefeldioxydgase durch die Absorptionsflüssigkeit möglichst wirksam durchzuführen, müssen die Strömungsbedingungen und der pH-Wert auf einem optimalen Wert gehalten werden.

Wie in F i g. 3 dargestellt, gelangt die in dem konischen Boden 85 der Kammer 84 angesammelte Flüssigkeit durch eine Leitung 93 nach der Pumpe 94 und durch den Wärmeaustauscher 81 nach der Leitung 82. Der pH-Wert der an die Sprühdüsen 83 gelieferten Flüssigkeit wird durch den Zusatz kontrollierter Mengen Magnesiumhydroxydbreis über die Leitung 95 eingestellt. Die hierfür erforderliche Menge wird durch eine Proportionierungspumpe 96 bemessen, welche durch ein pH-Wert-Meßgerät 97 in der Leitung 82 stromunterhalb des Wärmeaustauschers 81 automatisch geregelt wird. Die durch die Düse 88 abgegebene Absorptionsflüssigkeit wird aus dem Boden des Zyklonenscheiders 90 durch eine Leitung 98 mittels einer Pumpe 99 abgezogen und durchläuft einen Wärmeausscheider 100 und ein an die Sprühdüse angeschlossenes Rohr 101. Der pH-Wert der Flüssigkeit wird durch den Zusatz von Magnesiumhydroxydbrei nach der Saugweite der Pumpe 99 über eine Leitung 102 eingestellt. Die Menge hängt dabei von der Proportionierungspumpe 103 ab, welche durch ein pH-Wert-Meßgerät 104 gesteuert wird. Den beiden Proportionierungspumpen 96 und 103 fließt Magnesiumhydroxydbrei über eine Leitung 105 zu, die an einen Vorrat dieses Breis angeschlossen ist.

Die in dem Abscheider 90 angesammelte überschüssige Flüssigkeit fließt durch eine Leitung 106 mit der am Boden der Kammer 84 angesammelten Flüssigkeit zusammen. Der Flüssigkeitsüberschuß in

der Pumpe 94 wird durch eine Pumpe 107 abgesaugt und durch eine Leitung 108 abgeleitet, um neuerdings zum Aufschluß von Zellstoff verwendet zu werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Absorption von Schwefeldioxyd aus Verbrennungsgasen magnesiumhaltiger ZeIlstoffgewinnungsablaugen in einer wäßrigen Magnesiumoxydsuspension eines pH-Werts von 4 bis 7 unter Einsatz von Venturiscrubbern, denen die Flüssigkeit durch Sprühdüsen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption in hintereinandergeschalteten Scrubbern

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   erfolgt und daß die Flüssigkeit in beiden Stufen mit Hilfe mindestens einer stromaufwärts vor der Drosselstelle (35) des Venturiscrubbers (34) gelegenen Sprühdüse eingespritzt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 566 356;
   französische Patentschrift Nr. 1161 788;
   USA.-Patentschriften Nr. 2 238 456, 2 320 294, ίο 2 572 929, 2 839 122;

   T a ρ ρ i, Heft 7, 1955, S. 399 bis 402;
   Paper Trade Journal vom 23. 5.1952, S. 24 bis 39; vom 24.12.1956, S. 22/23; vom 5. 7.1957, S. 36/37; vom 4. 8.1958, S. 26 bis 30.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen