DE2109096C3 - Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid mit mitgerissenen Feststoffteilchen aus Abgasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid und mitgerissenen Feststoffteilchen aus Abgasen, bei dem das Abgas mit einer zirkulierenden Magnesiumoxid/Magnesiumsulfit-Aufschlämmung gewaschen wird, anschließend ein Teilstrom der zirkulierenden Aufschlämmung abgezogen wird und die darin enthaltenen Feststoffteilchen abgetrennt und calciniert werden, wobei ein Schwefeldioxid enthaltender, staubbeladener Gasstrom und festes Magnesiumoxid erhalten werden, und das regenerierte Magnesiumoxid in den Kreislauf zurückgeführt wird.

Die Erfindung ist besonders geeignet für Abgase aus Schornsteinen, die durch Verbrennung eines schwefelhaltigen Brennstoffs gebildet werden, wie für Abgase, die von Dampfkraftwerken, die Kohle verbrennen, abgegeben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls zur Behandlung von Abgas verwendet werden, das durch die Verbrennung einer Flüssigkeit tu .bildet wird, die als Nebenprodukt bei der Herstellung von Holzpulpe anfällt, wie es bei dem Pulpedigestionsverfahren mit Magnesia als Grundstoff der Fall ist.

Zur Zeit sind die Abfallgase, wie Brenngase, die Kraftwerke mit Kohle- oder Ölfeuern verlassen, oder ähnliche, die Hauptursache der Luftverunreinigung, was auf die Anwesenheit von Schwefeldioxid und Flugasche in derartigen Gasen zurückzuführen ist. Die Behandlung von Abfallgasströmen zur Entfernung und Gewinnung des Schwefeldioxids wird in den US-PS 12 12 199, 20 86 379 und 20 90 142 beschrieben. In den PS-PS 1484818, 22 10405, 2351780, 23 75 786, 24 13321, 25 72 929, 30 85 858 und 32 73 961 werden Verfahren beschrieben, bei denen Sulfitlösungen und Aufschläm· mungen verwendet werden.

In Chem. Abstracts, Vol. 59 (1963) Spalte 13621 d wird ein Verfahren zur Absorption von Schwefeldioxid in einer zirkulierenden wäßrigen Magnesiumoxid/Sulfit-Aufschlämmung, der ein Calciniervorgang der beim Waschen eines Gasstromes gebildeten Magnesiumsulfitkristalle folgt, beschrieben. Angabe zur Entfernung von Flugasche und anderen inerten Feststoffteilchen sind der genannten Druckschrift nicht zu entnehmen.

Verfahren, die sich auf die Bearbeitung von Sulfitlösungen bei der Holzpulpeherstellung beziehen, werden in den US-PS 7 16 330, 8 30 996, IC 97 781, 13 78 617, 14 99 898, 15 49 189, 16 37 353, 18 28 690, 2042477, 2042478, 2047 627, 2141886, 2147 161, 21 47 162, 21 90 612, 26 37 627 und 28 72 289 beschrieben. Wenn beispielsweise ein Abfallgas mitgerissene Feststoffe, wie Flugasche, enthält und mit einer zirkulierenden Aufschlämmung gewaschen wird, ist es im allgemeinen nach dem Stand der Technik üblich, einen Teil der zirkulierenden Aufschlämmung abzunehmen und zu verwenden, um zu verhindern, daß sich die Flugasche in der zirkulierenden Aufschlämmung oberhalb eines optimalen Wertes ansammelt. Zu der zirkulierenden Aufschlämmung wird frische Aufschlämmung, die frei von Flugasche ist, als Ausgangsmaterial hinzugefügt. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig, was auf den Nettoverlust der aktiven Bestandteile der Aufschläinmungen, wie Magnesiumoxid, Magnesiumsulfit, in dem Abfall zurückzuführen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schwefeldioxid und mitgerissene feste Teilchen au? Abfallgasströmen zu entfernen und zu verhindern, daß sich überschüssige Konzentrationen der inerten Teilchen in der zirkulierenden wäßrigen Magnesiumoxid-Sulfit-Aufschlämmung ansammeln, die man verwendet, um das Schwefeldioxid und die mitgerissenen Teilchen aus dem Abfallgasstrom zu entfernen. Darüber hinaus soll auf verbesserte Weise Flugasche von der rezirkulierenden wäßrigen Magne siumoxid/Magnesiumsulfit-Aufschlämmung, die man zum Waschen der Brenngase verwendet, gereinigt und die mitgerissenen inerten Feststoffteilchen von der wäßrigen Aufschlämmung getrennt werden, ohne daß wertvolle Magnesiumsalze verlorengehen. Außerdem soll ein verbessertes Kombinationsverfahren geschaffen werden, um Abfallgase, die Schwefeldioxid und mitgerissene Feststoffe enthalten, mit einer wäßrigen Magnesiumoxid/Magnesiumsulfit-Aufschlämmung zu waschen. Zudem soll die LuftveruNreinigung auf verbesserte Weise verhindert werden.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwefeldioxid enthaltende, staubbeladene Gasstrom mit einer wäßrigen Magnesiumoxid-Magnesiumsulfit-Aufschlämmung unter Bildung von Magnesiumbisulfit gewaschen wird, anschließend inerte Feststoffteilchen aus der wäßrigen Waschflüssigkeit abgetrennt werden. Magnesiumoxid zu der von Feststoffteilchen befreiten Waschflüssigkeit zugegeben wird, wobei gelöstes Magnesiumbisulfit in festes Magnesiumsulfit übergeführt wird, das feste Magnesiumsulfil aus der wäßrigen Waschflüssigkeit abgetrennt wird und das abgetrennte Magnesiumsulfit in die Calcinierstufe zurückgeführt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mindestens ein Teil der Festbestandteile der zirkulierenden wäßrigen Aufschlämmung calciniert, wobei diese Feststoffe Magnesiumoxid, Magnesiumsulfit und feste Teilchen, die aus dem Abfallgasstrom stammen, enthalten. Dabei wird ein Gasstrom, der Schwefeldioxid und Staub enthält, und ein Strom, der regenerierte Feststoffe wie Magnesiumoxid enthält, gebildet, wobei der Suuib hauptsächlich Magnesiumoxid. Magnesium-

sulfit und inerte Feststoffteilchen, die aus dem Abfallgasstrom stammen, enthält. Der staubbeladene Gasstrom, der Schwefeldioxid enthält, wird mit einer wäßrigen Lösung kontaktiert, wobei Schwefeldioxid in der wäßrigen Lösung gelöst wird und die Magnesium enthaltenden Bestandteile des Staubs werden in Magnesiumbisulfit überführt und dabei in der wäßrigen Lösung gelöst In der wäßrigen Lösung sind inerte, mitgerissene Feststoffteilchen enthalten, die abgetrennt werden. Dann fügt man zu der zurückbleibenden, feststofffreien, wäßrigen Lösung Magnesiumoxid, dabei wird das gelöste Magnesiumbisulfit in festes Magnesiumsulfit überführt. Das feste Magnesiumsulfit wird von der zurückbleibenden flüssigen Phase abgetrennt und das abgetrennte, feste Magnesiumsulfit wird in die Calcinierstufe recyclisiert

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anreicherung oder Ansammlung von mitgerissenen Feststoffteilchen, wie von Flugasche, in der umlaufenden wäßrigen Magnesiumoxid-Magnesiumsulfit-Aufschlämmung, die zum Waschen des Schwefeldioxids und der mitgerissenen festen Teilchen aus dem Abfallgasstrom verwendet wird, wirkungsvoll verhindert Ein Teil der umlaufenden Aufschlämmung wird abgezogen und die Feststoffe der Aufschlämmung werden calciniert, um Magnesiumoxid zu regenerieren und um ein staubhaltiges Abgas, das reich an Schwefeldioxid ist, zu bilden. Das Abgas enthält Staubteilchen, die im allgemeinen eine Mischung von Magnesiumoxid, Magnesiumsulfit und inerten Feststoffen wie Flugasche enthalten. Das Abgas wird mit einer wäßrigen Lösung gewaschen, zu der man einen Teil der Magnesiumoxid-Magnesiumsulfit-Aufschlämmung oder einen Teil des regenerierten Magnesiumoxids zufügen kann. Auf jeden Fall erreicht die wäßrige Waschlösung eine hohe Konzentration an gelöstem Schwefeldioxid, wenn sie mit dem Abgas kontaktiert wird, und als Ergebnis werden die Magnesiumverbindungen in eine lösliche Form überführt und lösen sich in der wäßrigen Lösung als Magnesiumbisulfit, wobei die inerten Feststoffe, wie Flugasche, als einzige Feststoffbestandteile zurückbleiben. Die entstehende wäßrige Lösung wird filtriert, um die inerten Feststoffe, die weggeworfen werden, zu entfernen, und somit werden sie aus dem System entfernt und Magnesiumoxid wird zu der klaren, flüssigen Phase, die man als Filtrat erhält, zugefügt, um gelöstes Magnesiumbisulfit in Magnesiumsulfit zu überführen, das sich aus der Lösung in Form fester Kristalle ausscheidet. Die entstehende Aufschlämmung wird filtriert, um festes Magnesiumsulfit zu gewinnen, das in die Calcinierungsstufe zurückgeführt wird. Ein Teil der zurückbleibenden Endlösung kann, nachdem man das Magnesiumsulfit entfernt hat, verworfen werden, damit Alkalisulfat und ähnliches aus dem System entfernt wird, und der Rest der zurückbleibenden Endlösung wird recyclisiert, um die staubgeladenen Calcinierungsabgase zu waschen.

Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die mitgerissenen Feststoffteilchen, wie Flugasche, aus dem umlaufenden Aufschlämmungssystem auf verbesserte und wirtschaftlichere Weise entfernt werden, wenn man eine zirkulierende wäßrige Magnesiumoxid-Sulfitaufschlärnmung verwendet, um Schwefeldioxid aus einem Abfallgasstrom, der ebenfalls mitgerissene Feststoffteilchen wie Flugasche enthält, durch Waschen zu entfernen. Hin anderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehl darin, daß mitgerissene Feststoffteilchen wie Flugasche aus dem System durch Waschen entfernt werden, ohne daß wertvolle Magnesiumsalze verlorengehen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß die staubbeladenen Abgase, die reich an Schwefeldioxid sind und bei der Calcinierung entstehen, gewaschen werden können und daß durch das vorliegende Verfahren ein gewaschenes und im wesentlichen von Feststoffen freies Abgas gebildet wird, das reich an Schwefeldioxid ist, und daß das gewaschene

κι Abgas dann leicht durch Abkühlen weiterverarbeitet werden kann, um reines, flüssiges Schwefeldioxid zu ergeben, oder das gewaschene Abgas kann in eine Schwefelsäureanlage geleitet werden und dort bei der Herstellung von Schwefelsäure als Beschickungsmaterial verwendet werden. Ein Vorteil besteht ebenfalls darin, daß bei dem System eine flüssige Lösung entsteht, die aus dem System abgenommen wird, nachdem man die festen Magnesiumsulfitteilchen ausfällte und entfernte, und diese abgezogene, flüssige Lösung und der Abfall entfernen die Alkalisulfate und ähnliche aus dem System wirkungsvoll, ohne daß wertvolle Magnesiumsalze verlorengehen.

An Hand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

2ϊ Ein Schwefel enthaltender Brennstoffstrom 1, der im wesentlichen Kohle oder einen flüssigen Kohlenwasserstoffverbrennungsstoff, wie zurückbleibendes Bunker-C-Öl, enthält, wird zusammen mit einem Verbrennungslufistrom 2 in den Ofen 3 geleitet, der ein Dampfkessel

j» oder eine Dampfkraftwerkanlage ist. Der Schornstein 4 befindet sich am Ofen 3 und durch ihn wird ein Abgasstrom 5 geleitet, der im Bereich von ungefähr 0,1 bis 2 Vol.-% Schwefeldioxid enthält, zusammen mit mitgerissenen festen Flugascheteilchen.

r> Der Strom 5 wird in eine geeignete Waschvorrichtung geleitet, damit er in Kontakt mit einer zirkulierenden, wäßrigen Magnesiumoxid/Magnesiumsulfit-Aufschlämmung gebracht wird. Diese Vorrichtung besteht aus einem Venturi-Kontaktor 6. Die Einheit 6 ist mit

4» einem inneren, umgekehrten, abgestumpften, konischen Ablenkblech 7 ausgerüstet, und der Brenngasstrom wird abwärts in die Einheit 6 geleitet und durch die Konvergenz des Ablenkbleches 7 auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Ein wäßriger, umlaufender Auf-

4i schlämmungsstrom 8 wird oberhalb des Ablenkbleches 7 in die Einheit 6 geleitet und fließt an der oberen Oberfläche des Ablenkbleches 7 abwärts. Der Strom 8 ist eine wäßrige Aufschlämmung, die feste Teilchen aus Magnesiumoxid, Magnesiumsulfit und Flugasche ent-

j(i hält, und der Strom 8 enthält im Bereich von ungefähr 5 bis 40 Gew.-% Feststoffe. Die abfließende Aufschlämmung wird durch das Ablenkblech 7 auf den stark beschleunigten Abgasstrom bei und und unterhalb des unteren Endes des Ablenkbleches 7 projiziert, wobei der

-,-, Gasstrom in der Aufschlämmung dispergiert wird und schnell ein Gas-Aufschlämmungs-Gleichgewicht eingestellt wird, wobei das meiste Schwefeldioxid von der Aufschlämmung absorbiert wird und weiteres Magnesiumsulfit gebildet wird. Weiterhin wird Flugasche aus

mi dem Gasstrom in die flüssige Phase der Aufschlämmung aufgenommen und bildet in der Aufschlämmung mitgerissene inerte Feststoffteilchen. Die entstehende Aufschlämmung mit erhöhtem Magnesiumsulfit- und FL'gaschegehalt wird in dem unteren Teil der Einheit 6

ir", gesammelt und der untere Teil der Einheit 6 kann in einigen Fällen einen verlängerten Sprühturm enthalten, um eine längere Gas-Aufschlämmungs-Kontaktzcii zu ergeben. Auf jeden Fall wird das gewaschene Abgas von

der Einheit 6 als Strom 9 entfernt, der nun über einen Schornstein oder ähnliches sicher in die Atmosphäre abgegeben werden kann, ohne daß Luftverunreinigung auftritt.

Die wäßrige Aufschlämmung wird aus dem unteren ϊ Teil der Einheit 6 als Strom 10 entnommen, der in den Recyclisierungsstrom 11 und den Strom 12 geteilt wird, wobei der Strom 12 weiterverarbeitet wird, um Magnesiumoxid zu regenerieren. Der Strom 12 enthält im allgemeinen ungefähr 5 bis 20% des Stroms 10, und in der Aufschlämmungsstrom 12 wird in eine geeignete Vorrichtung wie ein Filter oder eine Zentrifuge geleitet, um die festen und flüssigen Phasen abzutrennen. Der Strom 12 wird dann auf das Filter 13 geleitet und eine klare, wäßrige Phase wird aus der Einheit 13 als Strom π 14 entnommen und mit Strom 11 unter Bildung des Stroms 15 kombiniert, der dann seinerseits wieder mit recyclisiertem, regeneriertem Magnesiumoxid in dem wäßrigen Aufschlämmungsstrom 16 vereinigt wird, wobei der Strom 8 gebildet wird. 2»

In der Einheit 13 wurden die abgetrennten Feststoffe, die Magnesiumoxid, Magnesiumsulfit und Flugasche enthalten, als Strom 17 entfernt, der in die Ströme 18 und 19 geteilt wird. Der Strom 19 wird weiterverarbeitet, um regeneriertes Magnesiumoxid und einen r> Gasstrom, der reich an Schwefeldioxid ist, zu ergeben. Der Strom 19 wird bei erhöhter Temperatur calciniert, indem man den Strom 19 in einen Rotationsofen oder Calcinierofen 20 leitet. Ein recyclisierter Strom 21 mit festem Magnesiumsulfit wird ebenfalls in die Einheit 20 w geleitet und in der Einheit 20 wird eine hohe Temperatur, im allgemeinen im Bereich von 400 bis 1000"C, aufrechterhallen, indem man einen Brennstoffstrom 22 mit einem Verbrennungsluftstrom 23 innerhalb von 20 verbrennt. Die Beschickungsströme mit festen j-> Bestandteilen 19 und 21 werden in der Einheit 20 gerüstet oder calciniert, wobei das Magnesiumsulfit in Magnesiumoxid überführt wird und ein staubbeladener Gasstrom 24 gebildet wird, der reich an Schwefeldioxid ist. Der Strom 24 enthält typischerweise im Bereich von w ungefähr 5 bis 25 Vol.-% Schwefeldioxid zusammen mit mitgerissenen Feststoffstaubteilchen, die im allgemeinen Magnesiumoxid, Magnesiumsulfit und Flugasche enthalten.

Der Strom 24 wird in eine geeignete Gas-Flüssig- 4-> keits-Kontaktvorrichtung geleitet, die vorzugsweise einen Venturi-Kontaktor 25 enthält, der mit einem inneren, umgekehrten, abgestumpften, konischen Ablenkblech 26 ausgerüstet ist. Der abfließende heiße Gasstrom 24 wird innerhalb der Einheit 25 durch das -,o Ablenkblech 26 auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt, und der Strom 18 aus Festteilchen und der wäßrige Flüssigkeitsstrom 27 werden abwärts an der inneren Oberfläche des Ablenkbleches 26 geleitet, so daß die entstehende Aufschlämmung am unteren Ende des Ablenkblechs 26 in den heißen Gasstrom projiziert wird und man eine schnelle Umsetzung zwischen dem Gas und der Aufschlämmung erhält und das Gleichgewicht eingestellt wird. Das heiße Gas wird dabei mit der flüssigen Phase gewaschen, so daß die flüssige Phase eine höhere Konzentration an Schwefeldioxid enthält, und Magnesiumverbindungen, die aus dem Strom 18 und den Staubkomponenten des Stroms 24 stammen, werden löslich gemacht und lösen sich in der flüssigen Phase als Magnesiumbisulfit was auf die hohe Konzentration an gelöstem Schwefeldioxid in der flüssigen Phase zurückzuführen ist, die am unteren Teil der Einheit 25 gesammelt wird. Die entstehende.

gewaschene Gasphase, die sich im unteren Teil der Einheit 25 befindet und eine verminderte Temperatur im Bereich von 50 bis 90⁰C besitzt und im wesentlichen frei ist von mitgerissenen Staubteilchen, wird aus der Einheit 25 über den Strom 28 entfernt, der einen wesentlichen Teil an Schwefeldioxid enthält und der weilcrverarbeitet wird.

Die wäßrige Flüssigkeitsphase, die aus dem unteren Teil der Einheit 25 als Strom 29 entnommen wird, enthält im wesentlichen eine wäßrige Magnesiumbisulfitlösung, die einen kleinen Anteil gelösten Schwefeldioxids enthält. Der Strom 29 enthält ebenfalls eine mitgerissene Phase aus festen Teilchen, die im wesentlichen feste Flugasche, die aus den Strömen 18 und 24 stammt, enthält. Der Strom 29 wird in einem geeigneten Filter oder in einer geeigneten Zentrifuge weiterverarbeitet, um die Phase aus altgerissenen Feststoffen abzutrennen und zu entfernen, wobei eine klare Flüssigkeitslösung gebildet wird. Dies geschieht, indem man den Strom 29 in die Filtervorrichtung 30 leitet. Der abgetrennte Strom aus Festteilchen 31 wird aus der Einheit 30 entfernt, und er enthält im wesentlichen feste Teilchen aus Flugasche. Der zurückbleibende klare Flüssigkeitsphasenstrom 32 wird aus der Einheit 30 entferni und in den Reaktor 33 geleitet, um Magnesiumverbindungen, wie weiter unten gezeigt wird, auszufällen und zu gewinnen.

In der Calciniervorrichtung 20 wird ein Strom 34 aus calcinierten Feststoffen aus der Einheit 20 entnommen und der Strom 34 enthält im wesentlichen eine Mischung von regeneriertem Magnesiumoxid und Flugasche. Ein Hauptteil des Stroms 34 wird über den Strom 35 zu Verarbeitungsvorrichtungen geführt, bevor er als wäßrige Ausgangsmagnesiumoxidaufschlämmung zum Waschen der Brenngase, wie weiter unten ausgeführt wird, verwendet wird. Der Rest des Stroms 34 wird als Strom 36 in einen Mischreaktor 33 eingeführt, der mit einem Rührer 37 ausgerüstet ist und wo sich das Magnesiumoxid des Stroms 36 mit dem gelösten Magnesiumbisulfit des Stroms 32 unter Bildung von festen Magnesiumsulfit umsetzt, das in der Einheit 33 ausfällt. Die entstehende Aufschlämmung aus Magnesiumsulfitkristallen in wäßriger Flüssigkeit oder Lösung wird aus der Einheit 33 über den Strom 38 entfernt, der in der Einheit 39 filtriert oder zentrifugiert wird. Die abgetrennte Phase an Feststoffen, die hauptsächlich Magnesiumsulfit enthält, wird aus der Einheit 39 über den Strom 21 entfernt, der, wie üben beschrieben, recyclisiert wird. Die klare, wäßrige flüssige Phase oder Lösung, die aus der Einheit 39 als Strom 40 entnommen wird, wird nun von den gclösien Magnesiumionen befreit. Der Strom 40 wird in einen Waschstrom 41 geteilt, der beseitigt wird, um Alkalisulfat aus dem System zu entfernen, und einen Recyclisierungsstrom 27, der zur Einheit 25, wie oben beschrieben recyclisiert wird. Zu dem Strom 27 kann man, wie es nötig ist, neues Wasser zufügen.

Der Strom 35, der in der Einheit 20 als Hauptteil des Abflußstroms aus festen Teilchen 34 erhalten wird, wird zu dem Mischer 42 geführt und dort mit dem Wasserstrom 43 aufgeschlämmt, wobei ein Rührer oder eine Rührvorrichtung 44 vorgesehen ist, damit man eine einheitliche, wäßrige Aufschlämmung erhält. Die regenerierte Magnesiumoxid-Flugasche-Aufschlämmung wird aus der Einheit 42 durch Leitung 16 entfernt, der wie oben beschrieben, zum Waschen des Brenngases recyclisiert wird.

Ein Teil oder der gesamte Strom 14 kann in die

Einheit 42 geführt werden an Stelle oder zusätzlich zu Strom 43. Der Strom 18 kann in einigen Fällen ausgelassen werden, z. B., wenn in dem Strom 24 eine hohe Konzentration an mitgerissenem Staub vorhanden ist, wobei in diesem Fall der ganze Strom 17 über Strom 19 aufgearbeitet wird. Ein Teil des Stroms 34 kann in die Einheit 25 geleitet werden an Stelle oder zusätzlich zu Strom 18, um das Magnesiumoxid als Magnesiumbisulfit zu lösen und aus dem Kreis über Strom 31 weitere Flugasche zu entfernen. Dieser Teil des Stroms 34 wie auch der Strom 18 können alternativ mit dem Strom 27 in einer geeigneten Mischvorrichtung oder Aufschlämmungsvorrichtung aufgeschlämmt werden, wobei die entstehende wäßrige Aufschlämmung in die Einheit 25 über und benachbart zu dem oberen Ende des Ablenkblechs 26 eingeleitet wird. Der Verlust von geringen Magnesiumwerten aus dem System, beispielsweise im Strom 41, kann kompensiert werden, indem man frisches Ausgangsmagnesiumoxid vorzugsweise in die Einheit 42 hinzufügt.

Die folgenden Vergleiche bzw. Angaben erläutern die

wirtschaftlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Brennöle aus Venezuela enthalten 2,5 bis 3% Schwefel und 0,1 bis 0,2% Asche. Die Asche liegt hauptsächlich als Vanadiumoxid-Alkalimetallsulfat-Mischung vor. Die Löslichkeit des Vanadiumoxids ist gering. Unter der Annahme, daß Vanadiumoxid inert ist und daß man gemäß dem Stand der Technik die Asche aus dem Umlauf entfernte, indem man die umlaufenden Feststoffe oder Aufschlämmung abzog, traten die folgenden Kosten auf als Folge, daß sich in dem umlaufenden Gemisch Asche ansammelte:

Nicht wiedergewinnbare Wärme während der Calcinierung des Sulfit-Naturgases «0,35/28,3 m³ (MCF).
Transportkosten $l,25/t Feststoffe bei einem Umlauf.
Magnesiumoxidverlust in dem abgezogenen Strom $0,025/0,45 kg MgO.

Schwefel in dem Brennöl:
Asche in dem Brennöl:

2,7%
0,1%

Kosten bei variierenden Konzentrationen der umlaufenden A.sche Asche im Umlauf, HgO, Gew.-%
34

Wärmeverlust, S/t Schwefel
Transportkosten, J/t Schwefel
Ausgangsmaterial MgO, $/t Schwefel

0,04	0,08	0,13	0,21
0,31	0,80	1,56	2,42
9,0	3,5	1,7	1,1

9,35

3,39

Man erhält so minimale Kosten von ungefähr $3,39/t Schwefel bei einem ungefähr 50%igen Aschengehalt MgO in dem Umlauf, wenn man das bekannte Verfahren verwendet, bei dem man einen Teil der umlaufenden Feststoffe abzieht und verwirft. Die Kosten sind etwa linear mit dem Aschen/Schwefel-Verhältnis. Ein System von 0,2% Asche bis 3% Schwefel würde Aschenabfallkosten von ungefähr J8,50/t Schwefel mit sich bringen.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, so wurde gefunden, daß Magnesiumsulfit sich in der wäßrigen Lösung in Anwesenheit von überschüssigem Schwefeldioxid löst unter Bildung von Magnesiumbisulfit. Ist Schwefeldioxidgas in einer Konzentration von 15 Vol.-% vorhanden, so liegt die Löslichkeit in der Größenordnung von 10 g/100 g Wasser. Vanadiumoxide werden in wäßrigem Schwefeldioxid zu dem unlöslichen V2O4 reduziert. Wie oben für ein besonderes System gezeigt wurde, betragen die Kosten, wenn man Magnesiumoxid und Asche abzieht, ungefähr J3,40/t Schwefel, während bei dem erfindungsgemäßen Verfah-

Gehalt an Bestandteilen, kg/min

ren die Kosten nur ungefähr $1,40 bis 2,00/t Schwefel betragen.

In einer Kraftwerkanlage werden 1000 kg rohes Öl pro Minute verbrannt. Das öl enthält 2,7% Schwefel, der hauptsächlich zu Schwefeldioxid umgewandelt wird. Das öl enthält 0,1 % unlösliche Asche. Ungefähr 50% der Asche werden in dem unteren Druckwascher gesammelt. Höhere Wirksamkeiten erhält man auf Kosten von erhöhtem Energieverbrauch.

Ungefähr 90% des Schwefeldioxids werden aus dem Gas als Magnesiumsulfithydrat entfernt, wobei diese unlösliche Verbindung zusammen mit der Asche aus dem Strom 12 abgetrennt wird und über den Strom 17 in den Calcinierer geführt wird. In vielen Fällen wird das Sulfit vor der Calcinierung entwässert, aber diesen Schritt kann man weglassen.

Im folgenden ist ein typisches Materialschema für den Calcinierer und das Aschenentfernungsverfahren angegeben. Alle Zusammensetzungen und Strömungsgeschwindigkeiten sind ausgedrückt in kg/min.

50

Temp.

Asche Magnesium- Magnesium Magnesium- Schwefel-

sulfit bisulfit dioxid oxid

Wasser

49
49
314
49
49
42

0,36
0,14

0,5
0.5

89
2,5
1,0

26,3
24,2

6,2

50

9 10

Gehalt an Bestandteilen, kg/min

Strom Temp. Asche Magnesium- Magnesium Magnesium- Schwefel- Wasser

Nr. .p sulfit bisulfit dioxid oxid

32 42 6,2 51,5*)

36 314 0,7 1,4

38 42 0,7 7,0 51,5

40 49 50,8

21 49 0,7 0,7

*) Waschwasser der filtrierten Asche wird nicht angegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid und mitgerissenen Feststoffteilchen aus Abgasen, bei dem das Abgas mit einer zirkulierenden Magnesiumoxid/Magnesiumsulfit-Aufschlämmung gewaschen wird, anschließend ein Teilstrom der zirkulierenden Aufschlämmung abgezogen wird und die darin enthaltenen Feststoffteilchen abgetrennt und calciniert werden, wobei ein Schwefeldioxid enthaltender, staubbeladener Gasstrom und festes Magnesiumoxid erhalten werden, und das regenerierte Magnesiumoxid in den Kreislauf zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefeloxid enthaltende, staubbeladene Gasstrom mit einer wäßrigen Magnesiumoxid-Magnesiumsulfit-Aufschlämmung unter Bildung von Magnesiumbisulfit gewaschen wird, anschließend inerte Feststoffteilchen aus der wäßrigen Waschflüssigkeit abgetrennt werden. Magnesiumoxid zu der von Feststoffteilchen befreiten Waschflüssigkeit zugegeben wird, wobei gelöstes Magnesiumbisulfit in festes Magnesiumsulfit übergeführt wird, das feste Magnesiumsulfit aus der wäßrigen Waschflüssigkeit abgetrennt wird und das abgetrennte Magnesiumsulfit in die Calcinierstufe zurückgeführt wird.