DE1667694B1 - Verfahren zum reinigen und neutralisieren der bei der phosphor bzw phosphorsaeureproduktion anfallenden rohgase - Google Patents

Verfahren zum reinigen und neutralisieren der bei der phosphor bzw phosphorsaeureproduktion anfallenden rohgase

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Description

1 2
Die Erfindung betrifft ein neues Anwendungsgebiet Anzahl von in seiner Mittelachse senkrecht überder aus der deutschen Patentschrift 1193 477 bekannten einander angeordneten Sprühdüsen versehenes Fall-Vorrichtung zum Waschen und Naßentstauben von rohr, das von oben nach unten vom staubbeladenen Gasen. Dieser sogenannte »Drallrohrwäscher« besteht Rohgas durchströmt wird, vorgesehen, an das sich aus einem senkrecht stehenden Rohr mit einem darin 5 der an sich bekannte, von unten nach oben durchzentrisch angeordneten, zylindrischen, geschlossenen, strömte Drallrohrwäscher zur Auswaschung und oben und unten spitz zulaufenden, mit schrauben- Neutralisierung des Rohgases selbst anschließt. Durch förmig angeordneten Leitschaufeln besetzten Einbau- die Sprühdüsen wird die Befeuchtungsflüssigkeit körper sowie mit einem unteren Gaseinlaß und einem im Gleichstrom in das zuströmende Rohgas einoberen Gasauslaß und einer Waschflüssigkeitszufuhr io gedüst.
am oberen oder unteren Ende. Staubanbackungen im Bereich zwischen dem Aus-
Die Strömungsgeschwindigkeit der den Drallrohr- tritt des Gases aus der Rohgasleitung und dem Einwäscher von unten nach oben durchströmenden Gase tritt desselben in das Fallrohr werden durch eine wird dabei so bemessen, daß die Waschflüssigkeit in weitere Wasserzugabe, die beispielsweise über einen dem von Einbaukörper und der Rohrinnenwand ge- 15 tangentialen Wassereinlauf, durch Verdüsen von bildeten Ringraum angestaut und im Schwebezustand Wasser oder durch eine Überlaufkante erfolgen kann, heftig durchwirbelt wird. Als Folge der hierbei erreich- vermieden. Unterhalb des Fallrohres und des Drallbaren hohen Relativgeschwmdigkeit zwischen flüssiger rohrwäschers ist ein Ablauf zur Entnahme von und gasförmiger Phase und der hohen Turbulenz wird Schlammwasser vorgesehen.
eine sehr innige Berührung zwischen Gas und Flüssig- 20 Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen
keit erreicht, so daß die zu entfernenden Stoffe mit Verfahrens dienende Vonichtung ist in der Zeichnung
einem großen Wirkungsgrad von der Flüssigkeit auf- schematisch im Längsschnitt dargestellt. Gemäß dieser
genommen werden. Zeichnung wird das staubbeladene Rohgas durch die
Es wurde nun gefunden, daß Verfahren zum Reini- Leitung 11 über das Einleitungsrohr mit Spüleingen und Neutralisieren von staub- und fluoihaltigen 25 richtung 16 dem Fallrohr 1 zugeführt, in dessen Abgasen in Phosphaterzsinteranlagen der elektro- Mittelachse die Sprühdüsen 2 übereinander angeordthermischen Phosphorgewinnung sowie beim nassen net sind. Sie werden durch die Zubringerleitung 8 mit Aufschluß von Phosphaterzen für die Gewinnung von kalkmilchhaltigem Waschwasser als Befeuchtungs-Phosphorsäure in vorteilhafter Weise durchgeführt flüssigkeit versorgt. Die zugeführte Menge Befeuchwerden können, wenn die Abgaswäsche und Naßent- 30 tungsflüssigkeit wird durch eine Meßeinrichtung 6 staubung mit Hilfe des an sich bekannten Drallrohr- (Rotameter) überwacht. Zwischen dem Fallrohr 1 Waschprinzips erfolgt, wobei mindestens ein Teil der und dem Drallrohrwäscher 3 ist ein Verbindungsrohr im Ausgangsrohgas mitgeführten Staubanteile durch 15 eingebaut, an dessen tiefster Stelle das anfallende Eindüsen von Befeuchtungsflüssigkeit, der neutrali- Schlammwasser durch den Ablauf 10 abgeführt wird, sierende Stoffe, beispielsweise Kalkmilch, zugesetzt 35 Der Drallrohrwäscher 3 enthält in bekannter Weise worden sind, innerhalb eines dem Drallrohr- den zentrisch eingesetzten Einbaukörper 4, der mit Wäscher vorgeschalteten Fallrohres niedergeschlagen Rücksicht auf die Übersichtlichkeit der schematischen wird. Darstellung ohne Leitschaufeln gezeichnet ist. Ober-
Bisher hat die Reinigung solcher Abgase, in welchen halb des Einbaukörpers 4 ist das Aufgaberohr 5,
der Fluorgehalt in Form von Fluorwasserstoff und 40 durch welches die Waschflüssigkeit auf den Einbau-
Siliciumtetrafluorid vorliegt, größte Schwierigkeiten körper 4 gegeben wird, zentrisch angeordnet. Diese
bereitet; eine befiiedigende Lösung konnte erst durch Waschflüssigkeit, die wiederum Kalkmilch enthält,
das erfindungsgemäße Verfahren gefunden werden. wird dem Aufgaberohr 5 durch die Zubringerleitung 9
Der Fluorgehalt im Ausgangsrohgas kann hierbei bis zugeführt, wobei die Meßeinrichtung 7 (Rotameter)
zu 400 mg/m3 betragen. 45 wieder zur Überwachung der in der Zeiteinheit zu-
Auch der dem Drallrohrwäscher aufgegebenen geführten Menge dient. Die anfallenden Schlamm-Waschflüssigkeit können neutralisierende Stoffe, bei- wassermengen fließen ebenfalls durch Ablauf 10 ab. spielsweise Kalkhydrat Ca(OH)2 in Form von Kalk- Das neutralisierte Reingas wird nach Passieren des milch, zugesetzt werden. Wasserabscheiders 13 durch die Leitung 12 abgesaugt.
Hierbei wird die Menge der zugegebenen neutrali- 50 In dem Wasserabscheider 13 sich noch ansammelndes
sierenden Stoffe so eingestellt, daß im nachgeschalteten Wasser läuft durch Ablauf 14 ab.
Abscheider ein pH-Wert von etwa 8 resultiert. Es ent- Mehrere Ausführungsbeispiele sollen das erfindungs-
fällt daher die Notwendigkeit, säurefeste Baustoffe gemäße Verfahren näher beschreiben. Zunächst seien
zu verwenden, und die Anlage kann in vorteil- die in diesen Beispielen wiedergegebenen Begriffe wie
hafter Weise aus üblichen Kohlenstoffstählen gefertigt 55 folgt erläutert:
sein. Ap bezeichnet die Druckdifferenz, gemessen über
Vorteilhafterweise kann die aus dem Drallrohr- das ganze System (Fallrohr und Drallrohrwäscher) in
wäscher abgezogene Waschflüssigkeit im Kreislauf der mm WS. Fluorgehalt ist die Summe der Gehalte an
Eindüsung im vorgeschalteten Fallrohr zugeführt Fluorionen in Form von Fluorwasserstoff HF und
werden. Ebenso kann beispielsweise eine Teilmenge 60 Siliciumtetrafluorid SiF4 im Rohgas,
des unterhalb der Anlage abgezogenen Wasch- bzw. Die Gasvolumina in m3 bezeichnen die bei den je-
Schlammwassers im Kreislauf wieder der Verdüsung weiligen Drücken und Temperaturen gemessenen
zugeführt werden. Durch diese Maßnahmen wird ins- Gasmengen. Diese Angaben sind wichtig zur Beur-
besondere der zur Neutralisation notwendige Kalk- teilung der Durchsatzleistung.
Wassergehalt besser ausgenützt. 65 Der im Drallrohrwäscher abgeschiedene, aus der
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durch- Phosphat-Sinteranlage stammende Schlamm hatte
führung des Verfahrens ist zur Niederschlagung eines nach dem Trocknen folgende durchschnittliche Zu-
Teils der Stäube ein senkrecht stehendes, mit einer sammensetzung:
P2O5 34,0 Gewichtsprozent (in Form von Ca-Phosphat)
SiO2 8,5 Gewichtsprozent
Fe2O3 1,3 Gewichtsprozent
Al2O3 1,2 Gewichtsprozent
CaO 47,0 Gewichtsprozent
Na2O 0,6 Gewichtsprozent
K2O 0,4 Gewichtsprozent
F 3,7 Gewichtsprozent
Die Temperaturen lagen beim Ausgangsrohgas zwischen etwa 90 und 120° C, beim abgezogenen Reingas zwischen etwa 50 und 6O0C.
Beispiel 1
a) Rohgasmenge 39 000 bis 43 000 m3/h
Wassermenge
Fallrohr 8 000 l/h
Drallrohrwäscher ... 1000l/h
Ap 175 bis 210 mm WS
Fluor- Rohgas Reingas
gehalte .. 53 bis 59 mg/m3 2 bis 3 mg/m3
Staubgehalte .. 0,73 bis 0,99 g/m3 0,03 bis 0,05 g/m3
b) Rohgasmenge 36 000 bis 40 000 ms/h
Wassermenge
Fallrohr 4 000 l/h
Drallrohrwäscher ... 2000l/h
Ap 180 bis 215 mm WS
Zum Einsatz gelangte ein einflutiger Gegenstromdrallwäscher mit einem Außendurchmesser von 800 mm und einem Innendurchmesser von 500 mm. Der Neigungswinkel der Leitschaufeln betrug 30°, bezogen auf die Horizontale. Die Spaltbreite des Ringspaltes zwischen dem Rand der Leitschaufeln und der Rohrinnenwand lag bei 10 mm. Das vorgeschaltete Fallrohr war mit 5 Düsen ausgerüstet.
Die zugeführte Rohgasmenge betrug 9000 m3/h, während die verwendete Wassermenge im Fallrohr bei 1500 l/h und im Drallrohrwäscher bei 1000 l/h lag.
Ap hatte den Wert von 190 mm WS.
Folgende Fluorgehalte Rohgas Reingas
wurden ermittelt 363 mg/m3 7 mg/m3
Die Staubgehalte
betrugen 2,16 g/m3 0,09 g/m3 .,
OD
Beispiel 2
Einflutiger Gegenstromdrallwäscher 1000/600 mm Durchmesser, Schaufelneigung 23°, Spaltbreite 15 mm, Fallrohr mit acht Düsen.
a) Rohgasmenge 15 500 bis 17 500 m3/h
Wassermenge
Fallrohr 8 000 l/h
Drallrohrwäscher ... 3 000 l/h
Ap 180 bis 195 mm WS
Fluor- Rohgas Reingas
gehalte .. 95 bis 114 mg/m3 4 bis 6 mg/m3
Staub-
gehalte.. 0,66 bis 0,90 g/m3 0,05 bis 0,10 g/m3
b) Rohgasmenge 25 500 bis 27 500 m3/h
Wassermenge
Fallrohr 8 000 l/h
Drallrohrwäscher ... 1000l/h
Ap 290 bis 330 mm WS
Fluor- Rohgas Reingas
gehalte.. 40 bis 92 mg/m3 5 bis 6 mg/m3
Staubgehalte .. 0,65 bis 0,68 g/m3 0,07 bis 0,08 g/m3
Beispiel 3
Einflutiger Gegenstromdrallwäscher 1200/500 mm Durchmesser, Schaufelneigung 30°, Spaltbreite 25 mm, Fallrohr mit acht Düsen.
55
60
Fluor- Rohgas Reingas
gehalte . .23 bis 31 mg/m3 2 mg/m3
Staubgehalte .. 0,68 g/m3 0,07 g/m3
c) Rohgasmenge 39 000 bis 43 000 ms/h
Wassermenge
Fallrohr 4000 l/h
Drallrohrwäscher ... 1 000 l/h
Ap 185 bis 210 mm WS
Fluor- Rohgas Reingas
gehalte . .45 bis 68 mg/m3 2 bis 6 mg/m3
Staubgehalte .. 0,90 bis 1,10 g/m3 0,01 bis 0,02 g/m3

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Reinigen und Neutralisieren von staub- und fluorhaltigen Abgasen in Phosphaterzsinteranlagen der elektrothermischen Phosphorgewinnung sowie beim nassen Aufschluß von Phosphaterzen für die Gewinnung von Phosphorsäure, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaswäsche und Naßentstaubung mit HiKe des an sich bekannten Drallrohr-Waschprinzips erfolgt, wobei mindestens ein Teil der im Ausgangsrohgas mitgeführten Staubanteile durch Eindüsen von Befeuchtungsflüssigkeit, der neutralisierende Stoffe, beispielsweise Kalkmilch, zugesetzt worden sind, innerhalb eines dem Drallrohrwäscher vorgeschalteten Fallrohres niedergeschlagen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluorgehalt im Ausgangsrohgas bis zu 400 mg/m3 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Drallrohrwäscher aufgegebenen Waschflüssigkeit neutralisierende Stoffe, beispielsweise Kalkmilch, zugesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der zugegebenen neutralisierenden Stoffe so eingestellt wird, daß im nachgeschalteten Abscheider ein pH-Wert von etwa 8 resultiert.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Drallrohrwäscher abgezogene Waschflüssigkeit im Kreislauf der Eindüsung im vorgeschalteten Fallrohr zugeführt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch ein senkrecht stehendes, mit
einer Anzahl von in seiner Mittelachse senkrecht übereinander angeordneten Sprühdüsen (2) versehenes Fallrohr (1), an das sich der an sich bekannte Drallrohrwäscher (3) anschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich zwischen dem Austritt des Gases aus der Rohgasleitung (11) und dem Eintritt desselben in das Fallrohr (1) eine weitere Wasserzugabe, beispielsweise über einen tangentialen Wassereinlauf, durch Verdüsen von Wasser oder durch eine Überlaufkante (16), vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Fallrohres (1) und Drallrohrwäschers (3) ein Ablauf (10) zur Entnahme von Schlammwasser vorgesehen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19671667694 1967-01-26 1967-01-26 Verfahren zum reinigen und neutralisieren der bei der phosphor bzw phosphorsaeureproduktion anfallenden rohgase Pending DE1667694B1 (de)

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ES (1) ES349572A1 (de)
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IL (1) IL29253A (de)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4318717A (en) * 1979-04-23 1982-03-09 Rhone-Poulenc Industries Method for the treatment of an impure gas stream and apparatus therefor

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US4318717A (en) * 1979-04-23 1982-03-09 Rhone-Poulenc Industries Method for the treatment of an impure gas stream and apparatus therefor

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BE709530A (de) 1968-07-17
FR1555936A (de) 1969-01-31
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IL29253A (en) 1971-08-25
CH500751A (de) 1970-12-31
ES349572A1 (es) 1969-04-01
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AT283269B (de) 1970-07-27
GB1213158A (en) 1970-11-18

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