DE1963474A1 - Process for the simultaneous production of sodium sulfite and sodium carbonate from exhaust gases - Google Patents

Process for the simultaneous production of sodium sulfite and sodium carbonate from exhaust gases

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DE1963474A1
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sodium carbonate
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sulfur dioxide
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Tomijiro Morita
Hiroshi Shibata
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Description

KBBlSHA. KA.GAKU KOGYO KABUSHIKI KAISKS., Tokyo, JapanKBBlSHA. KA.GAKU KOGYO KABUSHIKI KAISKS., Tokyo, Japan

Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Natriumaulfit und Natriumkarbonat aus AbgasenProcess for the simultaneous production of sodium sulfite and sodium carbonate from exhaust gases

Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung'von WatrTui»- sulfit und Natriumkarbonat sovwie die Verwendung von Nebenprodukten aus Industrieabfällen. The invention relates generally to the production of WatrTui - sulfite and sodium carbonate as well as the use of by-products from industrial waste.

Wenn Brennstoffe, wie Kohle oder Schweröl, in Anlagen, wie Wärmekraftwerken, verbrannt werden, enthält das erhaltene Verbrennungsgas etwa Ο,Λ bia 0,2 c/at Schwefeldioxid (SO2), das durch | die Verbrennung von im Brennstoff enthaltenen Schwefel gebildet wird, und außerdem etwa 12 f? Kohlendioxid(COp).If fuels such as coal or heavy oil are burned in plants such as thermal power stations, the combustion gas obtained contains about Ο, Λ bia 0.2 c / a t sulfur dioxide (SO 2 ), which is produced by | the combustion of sulfur contained in the fuel is formed, and also about 12 f? Carbon dioxide (COp).

C. 'C. '

Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein neues Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Herstellung von Natriumsulfit (Na2SQj) und Natriumkarbonat (Na2GO5) hoher Reinheit aus derartigen Verbrennungsgaserj. und mit niedrigen Kostefr* In particular, the present invention relates to a new process for the continuous and simultaneous production of sodium sulfite (Na 2 SQj) and sodium carbonate (Na 2 GO 5 ) of high purity from such combustion gases. and with low cost for *

Die Verwendung· von Natriumhydroxid- (j ETaOH) als Alkali verbind uns zur Herstellung von Verbindungen. NaJ2SQ, und Na2CO^7 ist wegjcm seiner leichten Handhabung und seiner geringen Gestehungskosten' von Vorteil j dabei wird das Natriumhydroxid im allgemeinen einer Konzentration von.50 fi verwendet» 3?ür die Herstellung einer TonneThe use of sodium hydroxide (j ETaOH) as an alkali connects us to the production of compounds. NaI SQ 2, and Na 2 CO ^ 7 is wegjcm its ease of use and its low cost price 'j advantage of this, the sodium hydroxide, in general, a concentration is used .50 fi "3? ÜR the production of one ton

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Na2SO, oder Na^CO, beträgt die Wasserinenge, die durch Ver·- dampfen oder andere Verfahren entfernt werden muß und dia sich aus einem Wasseranteil aus der" 50 $igen Natronlauge und etefe Neutralisationswasser zusammensetzt, bei der Herstellung von Na2SO^ 777 kg und bei der Herstellung von Na2e0„ 925 kg. Zu diesem Zweck sind beträchtliche Aufwendungen an Material, Energie und Arbeit erforderlich.Na 2 SO, or Na ^ CO, is the amount of water that has to be removed by evaporation or other processes and which is made up of a water component from the 50% sodium hydroxide solution and some neutralization water in the production of Na 2 SO ^ 777 kg and in the production of Na 2 e0 "925 kg. For this purpose considerable expenditure of material, energy and labor is required.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlicher*, gleichzeitigen Herstellung von Na2SO* und JJa^ JO^, bei eiern dar» oben erwähnte Wasser entfernt werden kann, ohne daß die Zufuhr zusätzlicher thermischer Energie für die Verdampfung erforderlich ist. . .The aim of the invention is a process for the continuous *, simultaneous production of Na 2 SO * and JJa ^ JO ^, in the case of eggs, the above-mentioned water can be removed without the supply of additional thermal energy for evaporation is required. . .

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, der genannten Art, bei den die beiden Px.«takte aus Abgasen hergestellt werden, wie sie normalerweise in die Atmosphäre abgeblasen werde».Another object of the invention is a method of the type mentioned in the two Px. "Contacts are produced from waste gases, will they normally vented to the atmosphere."

Demzufolge können Abfallprodukte verwendet werden und zur gleichen Zeit die Verschmutzung der Atmosphäre vermindert weruen.As a result, waste products can be used and at the same time Time to reduce pollution of the atmosphere.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren der oben genannten Art, das verhältnismäßig einfach und wirtscnaftlicli durchführbar ist.Another object of the invention is a method of the above mentioned type, which is relatively simple and economical is feasible.

* ι"* ι "

Gegenstand der Erfindung iat; ein Verfahren zur gleichzeitigerHerstellung von iJatriumsulfit (Na^SO,) ui}d Natriumkarbonat ($Ι&οΦ'>ζ) dao dadurch gekennzeichnet i3t, daß man qchvjefeläioxid euS einem : Abgas, das Schwefeldioxid und Kohlendioxid enthält mii- einet·" j Aboorptiönsflüssigkeit, die ein Gemisch aus Natriumuulfit und Natriumbisulfit ^nthält» bei einem pH-We^t won 5,0 bis 6,5 selektiv absorbiert und danach Kohlendioxid mittels-TO fc»i$ 1S5tiger·' Natronlauge und der Bildung von Hatriumkarbonat absoriieit.Subject of the invention iat; a process for the simultaneous production of sodium sulfite (Na ^ SO,) and sodium carbonate ($ Ι & ο Φ '> ζ) that is characterized in that qchvjefeläioxid euS an: exhaust gas, which contains sulfur dioxide and carbon dioxide, is combined , a mixture of sodium bisulfite and Natriumuulfit nthält ^ »at a pH We ^ t won 5.0 to 6.5 selectively absorbed and then carbon dioxide by-tO fc» i $ 1S5tiger · 'sodium hydroxide solution and the formation of Hatriumkarbonat absoriieit.

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Bei dem erfinduntfßgemäßen Verfahren wird das Wasaer aus dar Verfahrensstufe der ΙίΒΐΓϊμιηΚαΓΐοηΒΐβΙίΙϊΓβηηΐΗ^ aus der in der Natronlauge enthaltenen Wassermenge durch die wässrigen Lösungen von Natriumhydroxid und Natriumkarbonat in die Schwefeldioxidabsorptionestufe überführt, wodurch die Zufuhr von Wärme für einen Verdampfer zum Verdampfen von Wasser unnötig v/ird.In the process according to the invention, the water is made from Process stage of the ΙίΒΐΓϊμιηΚαΓΐοηΒΐβΙίΙϊΓβηηΐΗ ^ from the in the The amount of water contained in sodium hydroxide solution through the aqueous solutions of sodium hydroxide and sodium carbonate in the sulfur dioxide absorption stage transferred, whereby the supply of heat for an evaporator to evaporate water is unnecessary.

Art, Prinzip, Einzelheiten und Vorteil der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung und der Beispiele weiter erläutert. ■The type, principle, details and advantage of the invention are further illustrated below with reference to the drawing and the examples explained. ■

Die Zeichnung stellt ein Fließschema dar und erläutert eine aus- { führungsform einer Vorrichtung, die sich, zur Durchführung des j erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Herstellung von Natriumsulfit und Natriumkarbonat aus Abgasen eignet.The drawing shows a flow sheet and explains a management Removing {form a device which is suitable for carrying out the method of the invention j for the continuous and simultaneous production of sodium sulfite and sodium carbonate from waste gases.

Gemäß der Zeichnuni; wird ein Abgas 1, das Schwefeldioxid und Kohlendioxid enthält, in eine Schwefeldioxidabsorptionskolonne 5 in folgender Weiae eingeführt:According to the drawing; an exhaust gas 1 containing sulfur dioxide and carbon dioxide is placed in a sulfur dioxide absorption column 5 introduced in the following way:

Zuerst bringt man das Gas mit Wasser oder einer Absorptionsflüssigkeit mittels eines Sprays 2 in Berührung, um Staub zu entfernen und Temperatur und Feuchtigkeit des Gases einzustellen. f Anschließend läßt man das Gas in einer Gitteranordnung 3 in Gegenstromkontfakt mit Wasser oder einer Absorptionsflüssigkeit treten, die durch eine Pumpe 4 in Strömung versetzt und versprüht wird.First you bring the gas with water or an absorption liquid by means of a spray 2 in contact to remove dust and adjust the temperature and humidity of the gas. f The gas is then left in a grid arrangement 3 in Countercurrent contact with water or an absorption liquid occur, which is set in flow and sprayed by a pump 4.

Wenn die Einlaßtenrperatur der Schwefeldioxidabsorptionskolonne 5 oderhalb der SUt tigungii temper a tür für adiabatische Kühlung gehalten wird, wird die Einotellung des Ausmaßes der V/asservcjr- « dampfung möglich, und selbst wenn wässrige Lösungen von Kaxriumhydroxid, einem Gemisch aus Natriumhydroxid und Natriumkarbonat und Natriumkarbonat als Alkali zum Ausgleich für das gebildexe Natriumsulfit zugeführt werden, tritt keine Störung des Wasser-. gleichgewichtes ein, da die Variationsbreite für das AusmaßWhen the inlet temperature of the sulfur dioxide absorption column 5 or within the SUt tigungii temper a door kept for adiabatic cooling becomes, the adjustment of the extent of the V / asservcjr- « vaporization possible, and even if aqueous solutions of kaxrium hydroxide, a mixture of sodium hydroxide and sodium carbonate and sodium carbonate as an alkali to compensate for the gebildexe Sodium sulfite is added, there is no disturbance of the water. equilibrium, as the range of variation for the extent

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

der Verdampfung übornc.htujuigen Wasser sehr groß ist.the evaporation of water is very large.

Wenn die Abgastemperatur hoc.h ist, ist die Wasserdampf Sättigungstemperatur niedrig, und die Entfernung von, schädlichen Beglettstbffen, wie beispielsweise Staub,· ist nicht erforderlich; oder wenn Verunreinigungen durch Filtrieren der Absorptionsflüssigkeit entfernt werden können, kann das Abgas unmittelbar in die Absorptionskolonne 5 geleitet werden, wobei eine große Wassermenge aus der Absorptionsflüssigkeit verdampft.When the exhaust gas temperature is high, the water vapor saturation temperature is low, and the removal of harmful substances such as dust, · is not required; or if contamination by filtering the absorption liquid can be removed, the exhaust gas can directly into the Absorption column 5 are passed, with a large amount of water evaporated from the absorption liquid.

Durch die Verwendung der alkalischen Flüssigkeit aus der Natriumkarbonatherstellung bei der Natriumsulfitherstellung wird bei dieser zusätzlichen Möv*glichkeit zur Wasserverdampfung das Wasser des Natriumkarbonatverfahrens zur Erhaltung des Wasserglöichgewichtes verdampft. Dies hat keine nachteilige Wirkung auf die Qualität des gebildeten Natriumsulfits.By using the alkaline liquid from sodium carbonate production In the case of sodium sulfite production, this additional possibility for water evaporation is the water the sodium carbonate process to maintain the water weight evaporates. This has no adverse effect on the Quality of the sodium sulphite formed.

Ea wurde gefunden, daß sich als Absorptionsflüssigkeit zum selektiven Aboorbieren von Schwefeldioxid aus einem Gasgemisch aus Schwefeldioxid und Kohlendioxid ein wässriges Lösungsgemltfch. aus Natriumsulfit und Natriumbisulfit mit einer Zusammensetzung entsprechend einem pH-Wert von 5,5 bis 6,5 am besten eignet. Wenn der pH-Wert höher als 6,5 ist, wird Kohlendioxid absorbiert, wodurch die Reinheit des Natriumsulfits erniedrigt wird und gleichzeitig die Monge an Absorptionsflüssigkeit steigt und damit die Kosten für das Verfahren zunehmen. Wenn andererseits der pH-Wert niedriger al» 5,5 ist;steigt vermöge d.es Gehaltes an Natriumbisulfit der Partialdruck von Schwefeldioxid,'so daß die Absorptionsgeschwiudigkeit sinkt. ~ It has been found that an aqueous solution mixture can be used as an absorption liquid for the selective absorption of sulfur dioxide from a gas mixture of sulfur dioxide and carbon dioxide. of sodium sulfite and sodium bisulfite with a composition corresponding to a pH value of 5.5 to 6.5 is most suitable. When the pH is higher than 6.5, carbon dioxide is absorbed, thereby lowering the purity of the sodium sulfite and at the same time increasing the amount of absorbent liquid and thereby increasing the cost of the process. On the other hand, when the pH is lower than> 5.5 ; The partial pressure of sulfur dioxide increases due to the sodium bisulphite content, so that the absorption rate decreases. ~

Der pH-Wert wird innerhalb des oben angegebenen zweckmäßigen Bereichs gehalten, in dem man ihn durch mittels einer Pumpe S zurückgeführte Flüssigkeit und mittels einer Pumpe 12 und einer,. Pumpe 18 in dem Kohlondioxidabsorptionsschritt geförderte alkalische Flüssigkeit oder durch Einleiten von 50 fi NatronlaugeThe pH value is kept within the above-indicated expedient range in which it is passed through liquid returned by means of a pump S and by means of a pump 12 and a,. Pump 18 in the carbon dioxide absorption step delivered alkaline liquid or by introducing 50 μl of sodium hydroxide solution

009829/139b "~009829 / 139b "~

aus einer Quelle 9 einstellt.from a source 9 adjusts.

Wenn das· Natr'iumbisulfit in der Absorptionsflüssigkeit in einem Kristallisator 10 durch eine u!kausche Flüssigkeit neutralisiert wird, bildet sich Natriumuulfit, und da sich wasserfreies Natrium sulfit ausscheidet, wenn die Temperatur oberhalb der Übergangstemperatur von 53°C gehalten wird, v/erden die so gebildeten Kristalle abgetrennt und in einem Abscheider 11 entfernt.If the sodium bisulfite in the absorption liquid in one Crystallizer 10 neutralized by a thawing liquid Sodium sulphite is formed, and then anhydrous sodium sulfite precipitates if the temperature is kept above the transition temperature of 53 ° C, v / ground the so formed Separated crystals and removed in a separator 11.

Das zurückbleibende Filtrat ist eine Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 11 bis 15, die 10 bis 22 ?/> Natriumsulfit und ein geringe Menge freier -Natronlauge enthält. Die Flüssigkeit wird zuerst mittels Pumpe 12 einem AbsOrptionsflüssigkeitsvorratsbehälter 7 zugeführt, wo sie mit Absorptionsflüssigkeit aus der Absorptionskolonne5 vermischt wird, und ein Teil des erhaItenenvGemisches wird durch Pumpe 8 weiter zur Absorptionskolonne 5 zurückge-. führt, um es zur Schwefeldioxidabsorption zu verwenden.The remaining filtrate is a liquid with a pH value of 11 to 15, which contains 10 to 22 ? /> Sodium sulfite and a small amount of free sodium hydroxide solution. The liquid is first fed to an absorption liquid reservoir 7 by means of pump 12, where it is mixed with the absorption liquid from the Absorptionskolonne5, and a part of erhaItenen v mixture is zurückge- by pump 8 to the absorption column 5. leads to use it for sulfur dioxide absorption.

Ein Teil 6a des Abgases 6, aus dem Schwefeldioxid entfernt worden ist, wird aus dem Abzugskamin 6b durch eine Zweigleitung einer Kohlendioxidabsorptionskolonne 13 zugeführt, wo Kohlendioxid durch 10 bis 20 '/A^e' Natronlauge und der Bildung einer Nu'triurakarbonatlösung uborbiert wird. Die Konzentration der Kohlendioxidabsorptionsfliuisigleeit wird-eingestellt, in dem man die Fließgeschwindigkeit der -Flüssigkeit'regelt, die, nächstem man sie mittels Pumpen 18 und 20·* durch einen ersten Kristallisator 15 und einen zweiten Kristallisator 17 strömen gelassen hat, in die Kohlendioxidabsorptionskolonne 15 eingeleitet wird.A part 6a of the exhaust gas 6, from which sulfur dioxide has been removed, is fed from the flue 6b through a branch line to a carbon dioxide absorption column 13, where carbon dioxide is absorbed by 10 to 20% sodium hydroxide solution and the formation of a nutritive carbonate solution. The concentration of the carbon dioxide absorption liquid is adjusted by regulating the flow rate of the liquid which, next by allowing it to flow through a first crystallizer 15 and a second crystallizer 17, is introduced into the carbon dioxide absorption column 15 will.

Die Absorptionsflüssigkeit aus der Kohlendioxidabsorptionskotonne 15 fließt zunächst in den ersten Kristallisator 15 und dieser Flüssigkeit wird eine klare alkalische Flüssigkeit hoher Konzentration mittels Pumpe 18 vom zweiten Kristallisator 17 zugesetzt, worauf Natriumkarbonat-Monohydrat (Na2CO, 'H2O) erhalten wird. Das Monohydrat des ersten Kristallisators 15 fließt in den zweiten Kristallisator 17, wo aus der Quelle 9 50 $ igeThe absorption liquid from the carbon dioxide absorption bin 15 first flows into the first crystallizer 15 and a clear alkaline liquid of high concentration is added to this liquid by means of the pump 18 from the second crystallizer 17, whereupon sodium carbonate monohydrate (Na 2 CO, 'H 2 O) is obtained. The monohydrate of the first crystallizer 15 flows into the second crystallizer 17, where 9 50 $ ige from the source

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Natronlauge zugesetzt wird. Wird das erhaltene Gemisch bei einer Temperatur oberhalb der Übergangstemperatur gehalten, so erhält man wasserfreies Natriumkarbonat. Demzufolge werden gebildete Kristalle in einem Abscheider 19 abgetrennt und entfernt.Sodium hydroxide is added. If the mixture obtained is kept at a temperature above the transition temperature, it is obtained one anhydrous sodium carbonate. As a result, crystals formed are separated in a separator 19 and removed.

Während die Wassermenge, die je Tonne Natriumkarbonat entfernt werden muß, 925 kg beträgt, ist das Abgas 6a, das in die Kohlendioxidabsorptionskolonne 13 eintritt, weswegen keine weitere Möglichkeit zur Wasserverdampfung gegeben ist.While the amount of water that must be removed per ton of sodium carbonate is 925 kg, the exhaust gas is 6a that goes into the carbon dioxide absorption column 13 occurs, which is why there is no further possibility for water evaporation.

Erfindungsgemäß wird die erhaltene Natriumkarbonatlosung durch !According to the invention, the sodium carbonate solution obtained is!

Pumpe 18, Kristollisator 10, Abscheider 11, Pumpe 12, Absorptions- j flüasigkeitsvorratsbehälter 7 und Pumpe 8 der Schwefeldioxid»1;»- j Sorptionskolonne 5 zugeleitet, wo eine zusätzliche Möglichlceit . j zur Wasserverdampfung besteht; die Wasserverdampfung wird aufgrund des ungesättigten Feuchtigkeitszustandes des Abgases 1 verursacht. Wenn das Natriumkarbonat mit der Schwefeldioxidabsorptionsflüssigkeit vermischt wird, wird es durch Schwefeldioxid und Natriumbisulfit zu Natriurasulfit umgewandelt, was keine ^Schwierigkeiten bereitet. Da auf diese Weise das V/asser in 4er wässrigen Natronlauge, die zur Herstellung des Natriumculfits j und Natriumkarbonats verwendet wird, so>jwie das durch Neutrali- \ 3ation gebildete Wasser in dem Abgas verdampfen, wird eine besondere Wärmequelle zur Verdampfung entbehrlich} Wodurch ünlage und Betrieb wesentlich vereinfacht und zweckmäßiger gestalteu werden. ■ ;Pump 18, crystallizer 10, separator 11, pump 12, absorption liquid storage tank 7 and pump 8 are fed to the sulfur dioxide »1 ;» - sorption column 5, where an additional possibility. j consists of water evaporation; the water evaporation is caused due to the unsaturated moisture state of the exhaust gas 1. When the sodium carbonate is mixed with the sulfur dioxide absorbing liquid, it is converted to sodium sulfite by sulfur dioxide and sodium bisulfite, which causes no trouble. Since in this way the V / ater, so> JCreate in 4 he aqueous sodium hydroxide solution, the j for producing the Natriumculfits and sodium carbonate is used, the 3ation by neutralization \ water formed to evaporate in the exhaust gas, a special heat source for evaporation dispensable} Whereby The system and operation will be considerably simplified and designed more appropriately. ■;

Der Wirkungsgrad; des .Verfahrens ist niedrig, wenn NatriumsuifitThe efficiency; The process is low when using sodium sulfate

und Natriumkarbonat unabhängig voneinander hergestellt werden, f und wird nur dunjn ihteresaant, wenn die Produkte gemeinsam her- i gestellt werden., Wenn nämlich nur Natriumsulfit hergestellt Virdj' ist die Geschwindigkeit der Wasserverdampfung außerdordentlich j hoch, weshalb Wasser von außen zugeführt'werden muß; außerdem -J kann das im Abgas enthaltene Kohlendioxid nicht verwendet werden.and sodium carbonate are produced independently of one another, f and will only be safe if the products are produced together if only sodium sulphite is produced Virdj ' is the rate of water evaporation extraordinary j high, which is why water must be supplied from outside; also -J the carbon dioxide contained in the exhaust gas cannot be used.

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Wenn andererseits lediglich Natriumkarbonat hergestellt wird, kann das Schwefeldioxid nicht verwendet werden,' das natürlich entfernt werden muß, um die Reinheit des Natriumkarbonats zu gewähr 1 eis st en; außerdem wird ein Ausgleich der Wassermengen, die während"der Herstellung gebildet werden,unmöglich.On the other hand, if only sodium carbonate is produced, the sulfur dioxide cannot be used, of course must be removed to ensure the purity of the sodium carbonate 1 iron st en; moreover, it becomes impossible to compensate for the amounts of water that are formed during "manufacture".

Daher geben die Herstellung von Natriumsulfit und von Natrium- . karbonat eine organische Verflechtung, wenn sie gemeinsam durchgeführt werden. Genauer gesagt, ist wegen des Schwefeldioxidgehaltes von gewöhnlichem Abgas, das bei der Verbrennung von Brennstoffen anfällt, von 0,1 bis 0,2 % und seines Kohlendioxiagehaltes . % von 10 bis 20 $ die Natriumkarbonatmenge, die aus diesem Gas hergestellt werden kann, immer größer als die Menge/Natriumsulfat. Deswegen muß ein Teil des Abgases durch eine Zweitleitüng abgeleitet werden, um das Verhältnis der beiden Produkte auszugleichen. Da die Wasserverdampfung lediglvLch in dem Schwefeidioxidabsorptionsverfahren erfolgt, ist die Produktionsgröße durch das Wassergleichgewicht auf natürliche Weise begrenzt.Therefore give the production of sodium sulfite and of sodium. carbonate an organic entanglement when carried out together. More precisely, because of the sulfur dioxide content of ordinary exhaust gas that is produced during the combustion of fuels, 0.1 to 0.2% and its carbon dioxide content. % of 10 to 20 $ the amount of sodium carbonate that can be made from this gas, always greater than the amount / sodium sulfate. For this reason, part of the exhaust gas has to be diverted through a second line in order to equalize the ratio of the two products. Since water evaporation occurs only in the sulfur dioxide absorption process, the production size is naturally limited by the water balance.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der ILi-findung. The following examples serve to further explain the ILi discovery.

Beispiel 1. . IExample 1. . I.

Abgas, das mit einer Temperatur von 165°C aus einer Anlage eines Wärmekraftwerkes erhalten wurde und 0,15 f> Schwefeldioxid, 12 -/= Kohlendioxid und 15 i> Wasser enthielt, wurde mit einer Temperatur von 1650C und einer Fließgeschwindigkeit von 200 nr (200G, Afv-v.-jphärendruck)je Stunde in eino Püllkörperkolonne geleixei,, ir; der durch die Verwendung von 55 kg einer Absorptionsflüssigkeit Schwefeldioxid bei einem pH-Wert von 6,5 absorbiert wurde. JaS ale Ausgangsmaterial verwendete Abgas war zuvor sorgfaltig vc.n Staub und schädlichen Bestandteilen durch Besprühen und Li.nüurcfvtretenlassen durch eine gitterförmige Wassersprühanlage worden.Exhaust gas was obtained at a temperature of 165 ° C from a plant of a thermal power plant, and 0.15 f> sulfur dioxide, 12 - / = carbon dioxide and 15 contained i> water was at a temperature of 165 0 C and a flow rate of 200 nr (20 0 G, Afv-v.-spherical pressure) per hour in a packed column geleixei ,, ir; which was absorbed by the use of 55 kg of an absorption liquid sulfur dioxide at a pH value of 6.5. All the exhaust gas used had previously been carefully removed from dust and harmful components by spraying and allowing it to escape through a grid-shaped water spray system.

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Bei einer Temperatur am Einlaß, von OO°C und einer Temperatur om Auslaß der Schwefeldioxidabsorptionskolonne 5 von 62°C wurde eine adiabatische Abkühlung für e'ine relative Feuchtigkeit von 95% durchgeführt. Die Geschwindigkeit der Wasserverdampfung betrug 2,73 kg pro Stunde. Zu dieser Zeit enthielt die Schwefeldioxidabsorptionsflüssigkeit 15 $ Natriumsulfit und 8 % Natriumbisulfite während Natriumkarbonat nicht ;. gebildet wurde. Zu dieser Flüssigkeit wurde daraufhin aus dem zweiten Kristallisator im Natriumkarbonats, verfahren zur Abtrennung von Natriumsulfit mit einer Fließgeschwindigkeit von 2,47 kg je Stunde eine klare Flüssigkeit folgender Zusammensetzungen gegeben: 41,5 % Natriumhydroxid, fP 0,38 % Nartiumkarbonat und 58,12 % V/asser.At an inlet temperature of 00 ° C. and a temperature at the outlet of the sulfur dioxide absorption column 5 of 62 ° C., adiabatic cooling was carried out for a relative humidity of 95%. The rate of water evaporation was 2.73 kg per hour. At that time, the sulfur dioxide absorbing liquid contained 15 % sodium sulfite and 8% sodium bisulfite while not sodium carbonate ; . was formed. A clear liquid of the following compositions was then added to this liquid from the second crystallizer in sodium carbonate, a process for separating sodium sulfite at a flow rate of 2.47 kg per hour: 41.5 % sodium hydroxide, m.p. 0.38 % sodium carbonate and 58.12 % V / water.

Danach wurde ein Teil des Abgases, das die Schwefeldioxidabsorptionskolonne 5 verließ, durch die Zweitleitung in die Kohlendioxidabsorptionskolonne 13 abgeleitet, um Absorption von Kohlendioxid hervorzurufen. Die erhaltene Flüssigkeit wurde daraufhin in den ersten Kristallisator 15 geleitet und die oben erwähnte klare Flüssigkeit aus dem zweiten Kristallisator 17 wurde ihr zugesetzt, um eine Abscheidung von 1, 135 kg Natriumkarbonat-Mohohydrat (Na2CO-Z · H2O) zu erzielen, das in Form einer 42 ?6igen Aufschlemmung dem zweiten Kristallisator 17 zugeführt wurde.Thereafter, part of the exhaust gas exiting the sulfur dioxide absorption column 5 was discharged into the carbon dioxide absorption column 13 through the secondary pipe to cause absorption of carbon dioxide. The liquid obtained was then passed into the first crystallizer 15 and the above-mentioned clear liquid from the second crystallizer 17 was added to it in order to achieve a separation of 1. 135 kg of sodium carbonate mohohydrate (Na 2 CO-Z · H 2 O) , which was fed to the second crystallizer 17 in the form of a 42-6 slurry.

^ 3,8 kg 50 &Lge Natronlauge wurde daraufhin dieser Aufschlemmung zugesetzt, und die Natriumhydroxid-Konzentration des zweiten Kristallisators 17 wurde bei 41,5 % gehalten, worauf Kristalle von wasserfreiem Natriumkarbonat gebildet wurden. Diese Kristalle wurden im Abschneider 19 von der Mutterlauge getrennt, worauf man 1,145 kg wasserfreies Natriumkarbonat erhielt.^ 3.8 kg 50 & Lge caustic soda was then added to this slurry added, and the sodium hydroxide concentration of the second Crystallizer 17 was held at 41.5%, leaving crystals formed by anhydrous sodium carbonate. These crystals were separated from the mother liquor in the separator 19, whereupon 1.145 kg of anhydrous sodium carbonate were obtained.

Das erhaltene Filtrat wurde durch den zweiten Kristallisator in den ersten Kristallisator geleitet, und die klare Flüssigkeit , aus dem Kristallisator, die 15/S Natriumhydroxid und etwa 10% Natriumkarbonat enthielt, wurde zur Absorptionskolonne 13 zurückgeleitet, wo sie als Kohlendioxidabsorptionsflüssigkeit diente. Die Daten und Ergebnisse des Verfahrens sind in Tabelle I zusammengefaßt. . 'The obtained filtrate was passed through the second crystallizer passed into the first crystallizer, and the clear liquid, from the crystallizer, the 15 / S sodium hydroxide and about 10% Containing sodium carbonate, was returned to the absorption column 13, where it served as a carbon dioxide absorbing liquid. The data and results of the procedure are in table I summarized. . '

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TABELL E ITABLE E I

Absorptions
kolonne
Absorption
column
|üü2, . :
liibsorptions-
' kolonne
| üü 2,. :
liibsorptions-
'column
Abgas Einlaßtemperatur ·( C)Exhaust gas inlet temperature (C) 8080 6161 .Abgas Auslaßtemperatur (0C).Exhaust gas outlet temperature ( 0 C) 6262 6060 Gas-Strömungsgeschwindigkeit
(mVstunde) *)
Gas flow rate
(mVhour) *)
200200 2,27 [- 2.27 [-
Wasser-Verdampfungsgeschwindig
keit (kg/Stunde)
Water evaporation rate
speed (kg / hour)
2,732.73 I
i
0
I.
i
0
Absorptionsgeschwindigkeit
(kg/Stunde)
Absorption rate
(kg / hour)
0,81 50.81 5 0,477 .0.477.
Absorption { c/° ) Absorption { c / °) 95 \ 95 \ 9090 Geschwindigkeit der Wasserzunahme
(kg/Stunde)
Rate of water increase
(kg / hour)
1 ,671, 67 1.061.06
Natriumsulfit- bzw. karbonat-
Produktionsgeschwindigkoit
(kg/Stunde)
Sodium sulfite or carbonate
Production speed
(kg / hour)
1 ,6021, 602 1,145 ;1.145;
Abgas-AbzweigungsverhältnisExhaust branch ratio 100100 1,011.01

*) Volumen reduziert, auf 200O /760 mmHg,*) Volume reduced to 20 0 O / 760 mmHg,

Die V/asserzunahmegeschwindigkeit innerhalb des Systems betrug 1,67 + 1.06 = 2,73 kg/Stunde, und; die Wasserverdampfungsga-r schwindigkeifin der Schwefeldioxidabsprptionskolonne betrug 2,73 kg / Stunde. Demzufolge waren Wasserbildung und -entfernung im Gioichgewicht. .The rate of increase in water within the system was 1.67 + 1.06 = 2.73 kg / hour, and; the water evaporation gas speed in the sulfur dioxide siphon column 2.73 kg / hour. As a result, water formation and -Distance in equilibrium. .

00 98 29/139600 98 29/1396

- ίο -- ίο -

Beispiel 2.Example 2.

Ein Gas der gleichen Zusammensetzung wie der des Abgases 1 in Beispiel T wurde durch, einen Cöttrell-Abscheider und ein G-as-" filter geleitet und anschließend ohne Kühlung unmittelbar in eine Schwefeldioxidabsprptionskolonne eingeführt, wonach die gleiche Behandlung wie in Beispiel 1 beschrieben,durchgeführt wurde, . .; A gas of the same composition as that of the exhaust gas 1 in Example T was passed through a Cöttrell separator and a G-as "filter and then immediately introduced into a sulfur dioxide siphon column without cooling, after which the same treatment as described in Example 1 was carried out was,.. ;

Die Ergebnisse dieser Arbeitsweise sind in Tabelle II zusammengefüsst. The results of this procedure are summarized in Table II.

• j• j

009829/139$009829 / $ 139

TABELLE IITABLE II

SO2-SO 2 -
Absorptlons-Absorption
kolonnecolumn
(Na2SO5)(Na 2 SO 5 )
Ou2-
AiDsorptions-
kolonne
(Wa2CO3)
Ou 2 -
AiDsorption
column
(Wa 2 CO 3 )
Abgas Einlaßtemperatur ■ (0C)Exhaust gas inlet temperature ■ ( 0 C) 165165 6161 Abgas Auslaßtemperatur (0O)Exhaust gas outlet temperature ( 0 O) 62; 62 ; 6060 Gas-Strömungsgeschwindigkeit
" (mVstunde) *)
Gas flow rate
"(mVhour) *)
200200 24.524.5
Wasser-VerdampfungsgeschwindigWater evaporation rate
keit (kg/Stunde)speed (kg / hour)
14,5314.53 00
AbsorptionsgeschwindigkeitAbsorption rate
(kg/Stunde)(kg / hour)
0,8150.815 0,5790.579
Absorption ( '/» ) Absorption ( '/ ») 9595 90
I
90
I.
Geschwindigkeit der Wassorzunahme
(kg/Stunde)
Speed of Wassorzunahme
(kg / hour)
1,671.67 I
12,86
I.
12.86
Natriumsulfi*t- bzw. -karbonat-Sodium sulfite or carbonate
Produktionsge'schwindigkeitProduction speed
(kg/Stunde)(kg / hour)
1,602·1.602 13,9513.95
Abgas-AbzweigungsverhältnisExhaust branch ratio 100 .' 100. ' 12,312.3

*) Volumen reduziert auf 2O0C / 760 mmHg Γ *) Volume reduced to 2O 0 C / 760 mmHg Γ

. Die WesaerzunahinotfOiichwindigkeit innerhalb des Systems «betrug T,67 +12,86 = 14,55 kg/Stunde, und die Wasserverdampfung in or 'Schwefel'dioxidobaorptionskolonne 14,53 kg/Stunde, so daß V/ssserbildung· und-ontferung im Gleichgewicht miteinander standen.. The rate of increase in water within the system was T.67 + 12.86 = 14.55 kg / hour, and the water evaporation in the sulfur dioxide absorption column was 14.53 kg / hour, so that water formation and removal were in equilibrium stood together.

009829/1396009829/1396

Beispiel 3.Example 3.

Dasselbe Gas, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde verwendet, und die Wasserfließgeschwindigkeiten beim Spray 2 und der Gitterapparatur 3 des Schwefeldioxidabsorptionskolonneneinlasses wurden so eingestellt,. daß sie keinen nachteiligen Einfluß auf Produkt und Anlage ausübten, worauf die in Tabelle III zusammengefassten Ergebnisse erhalten wurden. The same gas as described in Example 1 was used, and the water flow rates in Spray 2 and the Grid apparatus 3 of the sulfur dioxide absorption column inlet was set so. that they do not adversely affect Product and equipment exercised whereupon the results summarized in Table III were obtained.

Diese Ergebnisse zeigten, daß die Regelung der Produktionsgeschwindigkeiten von Natriumsulfit und Natriumkarbonat möglich ist.These results showed that the regulation of production speeds of sodium sulfite and sodium carbonate possible is.

009829/1396009829/1396

T A ]) E L L E I'llT A]) E L L E I'll

SO2- :
Absorptions
SO 2 -:
Absorption
CO2- *
Absorptions
CO 2 - *
Absorption
kolonnecolumn kolonnecolumn (Na2SO3)
- - ■" "
(Na 2 SO 3 )
- - ■ ""
(Na2CO3)(Na 2 CO 3 )
Abgas Einlaßtemperatur (υΟ)Exhaust gas inlet temperature ( υ Ο) -93-93 6161 Abgas Auslaßtemperatur (0O)Exhaust gas outlet temperature ( 0 O) 6262 6060 Gras-StrömungsgeschwindigkeitGrass flow rate 200200 6,476.47 Wasser-Verdampfungageschwindig-
keit (kg/stunde)
Water evaporation rate
speed (kg / hour)
4,714.71 00
Absorptionsgeschwindigkeit'
(kg/Stunde)
Absorption rate '
(kg / hour)
■ 0,815■ 0.815 1,371.37
Absorption . { f° ) Absorption. {f °) 7575 9090 Geschwindigkeit der Wasserzunahme
(kg/3tunde)
Rate of water increase
(kg / 3 hours)
" 1,665"1.665 3,0453.045
Natriumsulfit- bzw. -karbonat-
Produktionsgeschwindigkeit
(kg/Stunde)
Sodium sulfite or carbonate
Production speed
(kg / hour)
1,601.60 : 3,30 : 3.30
Abgäs-AbzweigungsverhältnisExhaust branch ratio 100100 • 3,24• 3.24

*) Volumen reduziert auf 2O0C / 760 mmHg*) Volume reduced to 2O 0 C / 760 mmHg

009829/1396009829/1396

Claims (3)

PatentansprücheClaims MjVerfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Natriumsulfit (Na2SO*) und Natriumkarbonat (Na2COj), dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefeldioxid aus einem Abgas, das Schwefeldioxid urid Kohlendioxid enthält mit einer Absorptionsflüssigkeit, die ein Gemisch aus Natriumsulfit und NatriumbiSulfit enthält, bei einem pH-Wert von 5,0 - 6,5 selektiv absorbiert und danach Kohlendioxid mittels 10 bis 15 %iger Natronlauge .und der BMung. von Natriumkarbonat absorbiert.MjVerfahren for the simultaneous production of sodium sulfite (Na 2 SO *) and sodium carbonate (Na 2 COj), characterized in that one contains sulfur dioxide from an exhaust gas, the sulfur dioxide uride carbon dioxide with an absorption liquid which contains a mixture of sodium sulfite and sodium bisulfite, at a pH value of 5.0 - 6.5 is selectively absorbed and then carbon dioxide by means of 10 to 15 % sodium hydroxide solution. and the BMung. absorbed by sodium carbonate. 2. Verfahren nach Anspruch 1, , dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß man unter Vermeidung von Wärmezufuhr zum Verdampfen von "-Wasser aus dem in wässerigen Natronlauge enthaltenen Wasser das Wasser aus dem Natriumkarbonatabtrennungsverfahren durch wässerige Lösungen von Natriumhydroxid und Natriumkarbonat in das' Schwefeldioxidabsorptionsverfahren überführt.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e η η ζ e i c h η e t that one while avoiding the supply of heat to evaporate "-water" the water contained in aqueous sodium hydroxide solution the sodium carbonate separation process using aqueous solutions of sodium hydroxide and sodium carbonate in the 'sulfur dioxide absorption process convicted. 3. Natriumsulfit oder. Natriumkarbonat, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch T oder 2.3. sodium sulfite or. Sodium carbonate produced by the process according to claim T or 2. 0 0 9 8 29/13960 0 9 8 29/1396
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JP2000296311A (en) * 1999-04-12 2000-10-24 Tatsuyasu Nishimura ABSORBENT FOR REMOVING SOx, NOx AND CO2 IN WASTE GAS, REGENERATION AND RECYCLE USE OF ABSORBENT AND EFFECTIVE USE OF BY-PRODUCT (CHEMICALS) BY REACTION PRODUCT WITH WASTE GAS COMPONENT
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