DE2125624A1

DE2125624A1 - Desulphurization of stack gases - by an absorption - desorption process

Info

Publication number: DE2125624A1
Application number: DE19712125624
Authority: DE
Inventors: Egbert 4270 Dorsten; Kaufmann Hans 4359 Flaesheim. P Bolmerg
Original assignee: Bolmerg, Egbert, 4270 Dorsten
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1971-05-24
Publication date: 1972-12-07

Abstract

The removal of SO2 from stack gases which oxidises to SO3 and attacks the soil is accomplished by absorbing it in chilled water (1-5 degrees C) under press. (10-15 atmos) and desorbing it on a hot plate. Appts. consists of a tank 2/3 filled with water, contg. eccentrically arranged fine mesh gratings which distribute the gas to give an enhanced absorption rate. The gas is moistened with chilled water before entering the tank and after the absorption is allowed into the atmos. in a harmless state. The water contg. SO2 passes through a filter into a slightly inclined heated plate where the SO2 is expelled and the water is re-used after cooling.

Description

Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus Abgasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus dieses enthaltenden Gasen,, insbesondere aus Abgasen, die bei der Aufarbeitung von Gesteins- und Bodenmassen anfallen.Process for removing sulfur dioxide from exhaust gases The invention relates to a process for removing sulfur dioxide from it containing Gases, especially from exhaust gases that are used in the processing of rock and soil masses attack.

Durch die verschärften Bestimmungen über die Reinhaltung der Luft sind in den letzten Jahren eine Vielzahl von Verfahren zur Herabsetzung von S02-Emissionen entwickelt worden. Zum Stande der Technik gehören das ~Reinluftverfahren", das "Additiv-Verfahren" und das "Stillverfahren". Die beiden letztgenannten Verfahren sind insofern ähnlich, als in beiden Fällen Calciumverbindungen als staubförmige Produkte mit dem Rauchgas in Kontakt gebracht werden, um die Schwefeloxyde zu binden. Das Additiv-Verfahren ist ein Adsorptionsverfahren, bei dem Schwefeldioxyd an Adsorptionskoks gebunden wird. Es ist ferner bekannt, als Adsorptionsmittel staubförmige Metallverbindungen zu benutzen.Due to the stricter regulations on keeping the air clean have been a multitude of methods for reducing S02 emissions in recent years has been developed. The state of the art includes the "clean air process", the "additive process" and the "breastfeeding procedure". The latter two procedures are similar in that than in both cases calcium compounds as dusty products with the flue gas be brought into contact to bind the sulfur oxides. The additive process is an adsorption process in which sulfur dioxide is bound to adsorption coke will. It is also known to use dust-like metal compounds as adsorbents to use.

Aus verschiedenen Aufsätzen, die in der Zeitschrift "Staub, Reinhaltung der Luft 28, 1968, Nr. 3, März, auf den Seiten 89 bis 107 veröffentlicht sind, ergibt sich, (laß eine ausreichetlde Entschwefelung nur mit großem Anlagen- und Kos-ten~ufwsmd zu verwirklichen ist und die Frage, ob die diskutierten Verfahren in Zukunft Verwendung finden, äußerst zweifelhaft ist.From various articles published in the magazine "Staub, Reinhaltung der Luft 28, 1968, No. 3, March, on pages 89-107 published (allow adequate desulphurisation only with great investment and costs is to be realized and the question of whether the discussed procedure find use in the future is extremely dubious.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, die Entschwefelung von Rauchgasen sowohl verfahrenstechnisch als auch hinsichtlich der benötigten Anlage so einfach wie möglich zu gestalten und dabei eine nahezu vollständige Abscheidung des SO, zu garaatieren.The object on which the invention is based is the desulfurization of flue gases both in terms of process technology and with regard to the required system as simple as possible and with an almost complete separation of the SO, to guarantee.

Bei einem Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus dieses enthaltenden Gasen, insbesondere aus Abgasen, die bei der Aufarbeitung von Gesteins- und Bodenmassen anfallen, bei dem ein SO-2Gas erzeugt wird, aus dem nach bekannten Methoden durch Oxydation zu SO Schwefelsäure 3 hergestellt werden kann, besteht die Erfindung darin, daß die anfallenden Abgase in Wasser eingeleitet werden, das auf möglichst tiefer Temperatur gehalten wird und/oder unter erhöhtem Druck steht, daß die sich dabei bildende schwefelige Säure in einer Filteranlage von Feststoffen befreit und die aus der Filteranlage ablauf ende -lüssigkeit über eine heiße Platte geleitet wird, wobei das Schwefeldioxyd ausgetrieben und abgezogen wird, während die von Schwefeldioxyd befreite Blüssigkeit gekühlt und erneut zur Abscheidung des Schwefeldioxyds aus den Abgasen benutzt wird.In a process for removing sulfur dioxide therefrom containing Gases, in particular from exhaust gases, which are used in the processing of rock and soil incurred, in which an SO-2 gas is generated, from which by known methods Oxidation to SO sulfuric acid 3 can be produced, the invention consists in that the resulting exhaust gases are introduced into water that is as deep as possible Temperature is maintained and / or is under increased pressure that the thereby forming sulphurous acid freed from solids in a filter system and the The drain liquid from the filter system is passed over a hot plate, the sulfur dioxide being expelled and withdrawn, while that of sulfur dioxide freed liquid cooled and again to separate out the sulfur dioxide the exhaust gases is used.

Erfindungsgemäß liegt die Temperatur des Wassers, in das die Abgase eingeleitet werden, bei etwa 1 bis 50C. 1)as Wasser kann auch unter erhöhtem Bouck, z.B. von 10 bis 15 atü stehen und dann eine entsprechend höhere Temperatur haben.According to the invention is the temperature of the water in which the exhaust gases be initiated at about 1 to 50C. 1) The water can also be used under increased bouquet, E.g. from 10 to 15 atmospheres and then have a correspondingly higher temperature.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Abgase, bevor S#ü in das gekühlte Wasser eintreten, mit ebeflfalls gektililtent Wasser angefeuchtet werden, und daPJ das gekühlte kreislaufwasser unterhalb der Eintrittsstelle des Gases zurückgeführt wird.The invention also provides that the exhaust before S # ü in the cooled Enter water, be moistened with likewise filtered water, and daPJ the cooled circulating water below the entry point of the Gas is returned.

Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens besteht gemäß einem weiteren Merkalal der Erfindung aus einem teilweise-mit Wasser gefüllten Behälter, zwei oder mehreren Filtern, die wechselweise eingeschaltet werden können und über entsprechende absperrbare Leitungen mit dem Behälter verbunden sind, und einer heizbaren Platte mit einer darüber angeordneten abgeschlossenen Wanne, an die ~eie Sammelleitung angeschlossen ist, über die das ausgetriebene Schwefeldioxyd-Gas abgezogen wird.A system for carrying out the method exists according to another Merkalal of the invention consists of a partially-filled container, two or more several filters, which can be switched on alternately and via appropriate lockable lines are connected to the container, and a heatable plate with a closed tub arranged above it, to the collecting line is connected, through which the expelled sulfur dioxide gas is drawn off.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß zur Zuleitung des Gases in den mit Wasser-gefüllten Behälter eine Leitung dient, die in.den unteren Teil des Behälters mündet und deren Austrittsende exzentrisch von mehreren, beispielsweise sechs feinmaschigen Gittern umgebeylist, die in Strömungsrichtung des eintretenden Gases verschiossen sind. Auf diese Weise prallt das eintretende Gas gegen die Wand, die die Gitter in Strömungsrichtung verschließt und wird gezwungen, durch die feinmaschigen Gitter in das in dem Behälter befindliche Wasser einzutreten, wodurch eine äußerst feine Verteilung des Gases erzielt und die Gasaufnahme des Wassers erhöht wird. Zur weiteren feinen Verteilung des Gases in der Flüssigkeit sieht die Erfindung vor, in den Behandlungsbehälter auf verschiedenen Hohen unterhalb des Wasserspiegels mehrere im Abstand voneinander angeordnete waagerechte Gitter einzusetzen, so daß das aufsteigende Gas gezwungen ist, durch die Maschen des Gitters zu treten.The invention also provides that to feed the gas into the With a water-filled container, a pipe is used that goes into the lower part of the container opens and the outlet end eccentrically of several, for example six fine-meshed Grids are surrounded, which are closed in the direction of flow of the incoming gas are. In this way, the incoming gas collides with the wall that holds the grilles closes in the direction of flow and is forced through the fine-meshed grille to enter the water in the container, creating an extremely fine Distribution of the gas is achieved and the gas uptake of the water is increased. To further fine distribution of the gas in the liquid provides the invention in the treatment tank at different heights below the water level several at a distance from each other use arranged horizontal grids, so that the rising gas is forced is to step through the mesh of the grid.

Gemaß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der Gaszuführungsleitung kurz vor deren Ende ein mit Kühlwasser beaufschlagtes Düsenrohr angeordnet, das dazu dient, das eintretende Gas zu kühlen und anzufeuchten.According to a further feature of the invention is in the gas supply line shortly before the end of a nozzle pipe acted upon with cooling water arranged, the to serves to cool and humidify the incoming gas.

Ein zusätzliches Kühlaggregat ist am Boden des Behälters eingebaut.An additional cooling unit is built into the bottom of the container.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß es nach dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung unter Verwendung einer sehr einfachen Apparatur möglich ist, ein S02-Gas zu erzeugen, das ohne Schwierigkeit auf Schwefelsäure verarbeitet werden kann und daß auf der anderer Seite die aus dem Behälter austretenden Gase nahezu vollständig von S02 befreit sind. Das Verfahren hat sich bei der Reinigung von Abgasen bewährt, die bei der Aufarbeitung# von Gesteins- und Bodenmassen anfallen und ist beispielsweise-auch in besonderem Maße für die Reinigung der in Eraftwerken anfallenden Abgase geeignet.It has surprisingly been found that according to the process possible according to the present invention using a very simple apparatus is to produce an SO2 gas that processes sulfuric acid without difficulty can be and that on the other hand, the gases emerging from the container are almost completely exempt from S02. The process has changed with cleaning Tried and tested from exhaust gases that occur during the processing # of rock and soil masses and is for example-also especially for the cleaning of the in Eraftwerke accruing exhaust gases.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung der gesamten Anlage und Figur 2 einen Querschnitt durch die die Eintritts öffnung des Gases in den Behälter umgebenden Gitter.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The figures show: FIG. 1 a schematic representation of the entire system and FIG. 2 a cross section through the opening surrounding the gas inlet into the container Grid.

Das zu reinigende Abgas wird durch ein nicht dargestelltes Gebläse über die Leitung 1 in den Behandlungsbehälter 2 gedrückt, der zu etwa 2/3 mit Wasser gefüllt ist. An dem dem Eintritt entgegengesetzten oberen Ende befindet sich ein Abzugsrohr 3 zum Ableiten des gereinigten Gases,.in dem zwei Siebe 4 zum Zurückh.alten eventuell mitgerissener Flüssigkeitsteilchen und ein regulierbares Ventil 5 angeordnet sind, über das eine Druckerhöhung im Behandlungsbe#hälter erzeugt werden kann.The exhaust gas to be cleaned is generated by a fan (not shown) pressed via the line 1 into the treatment tank 2, about 2/3 with water is filled. At the top opposite the entrance is a Flue pipe 3 for discharging the purified gas, in which two sieves 4 are held to hold back possibly entrained liquid particles and an adjustable valve 5 arranged through which a pressure increase in the treatment tank can be generated.

In der Nähe des Endes des Gaszuführungsrohres 1 mündet ein Düsenrohr 6, das mit gekühltem Wasser beaufschlagt wird, um das in den Behälter 2 eintretende Gas vorzukühlen und anzufeuchten. Das Ende des Rohres 1 ist von sechs zylinderförmigen feinmaschigen Gittern 7 umgeben, die, wie sich aus Figur 2 ergibt, exzentrisch um das Ende des Rohres 1 angeordnet sind. Die Gitter sind in Strömungsrichtung des eintretenden Gases, beispielsweise mittels einer Platte 8, verschlossen, so daß das eintretende Gas gezwungen wird, durch die Maschen der Gitter 7 hindurchzutreten und sich in dem im Behälter befindet lichen Wasser fein. zu verteilen. Um die Auflösung des in dem Gas enthaltenen Schwefeldioxyd in Wasser, d.h.In the vicinity of the end of the gas supply pipe 1 opens a nozzle pipe 6, which is acted upon with chilled water in order to avoid the entering into the container 2 Pre-cool and moisten the gas. The end of the tube 1 is of six cylindrical shapes fine-meshed grids 7, which, as can be seen from Figure 2, eccentrically around the end of the tube 1 are arranged. The grids are in the direction of flow of the entering gas, for example by means of a plate 8, closed so that the entering gas is forced to pass through the meshes of the grids 7 and there is fine water in the container. to distribute. To the resolution of the sulfur dioxide contained in the gas in water, i.e.

die Bildung von schwefeliger Säure, zu unterstützen, sind oberhalb der Gitter 7 auf verschiedenen Höhenlagen mehrere im Abstand voneinander angeordnete waagerechte Gitter 9 eingebaut.the formation of sulphurous acid, to aid, are above the grid 7 several spaced apart at different heights horizontal grid 9 installed.

Die sich in dem Behandlungsbehälter 2 bildende schwefelige Säure wird am unteren Ende des Behälters über eine Leitung 10 abgezogen, die sich in zwei Zweigleitungen 10a und 10b verzweigt, die mit absperrbaren Ventilen 11a und lib versehen sind. Die beiden Zweigleitungen führen zu Filtern 12a und 12b, durch deren Filtereinsätze 13a und 13b die Säure durchtritt. Die beiden Filter können wechselweise in Betrieb genommen werden und sind mit einem ueberlauf versehen, über den bei auftretenden Verstopfungen nicht gefilterte Säure über die Leitungen 14 in den Behandlungsbehälter 2 zurückfließen kann. Die in den Filtern von festen Schmutzteilchen gesäuberte schwefelige Säure wird über ein Sammelrohr 15, an das beide I"ilterabläufe angeschlossen sind, über eine geheizte Platte 16 geleitet, deren Oberfläche vorzugsweise waffelformigen Riefen versehen ist. Die Platte 16 ist leicht geneigt angeordnet, so daß die schwefelige Säure langsam über die Platte fließen kann und sich dabei so stark erwärmt, daß gasförmiges Schwefeldioxyd ausgetrieben wird. Oberhalb der Platte 16 befindet sich eine abgeschlossene Wanne oder Haube 17, die an eine Sammelleitung 18 angeschlossen ist, über die das ausgetriebene Schwefeldioxyd als Gas abgezogen wird.The sulphurous acid which forms in the treatment tank 2 becomes withdrawn at the lower end of the container via a line 10, which is divided into two branch lines 10a and 10b branched, which are provided with shut-off valves 11a and lib. The two branch lines lead to filters 12a and 12b through their filter elements 13a and 13b the acid passes through. The two filters can be operated alternately are taken and are provided with an overflow, over which occurs Clogs of unfiltered acid via lines 14 into the treatment tank 2 can flow back. The sulphurous, which has been cleaned of solid dirt particles in the filters Acid is via a collecting pipe 15 to which both I "filter drains are connected, passed over a heated plate 16, the surface of which is preferably waffle-shaped Is provided with grooves. The plate 16 is arranged slightly inclined, so that the sulphurous acid can flow slowly over the plate and become so strong heated so that gaseous sulfur dioxide is expelled. Above the plate 16 there is a closed tub or hood 17, which is attached to a manifold 18 is connected, via which the expelled sulfur dioxide is withdrawn as a gas will.

Das von Schwefeldioxyd befreite Wasser wird an der tiefsten Stelle der Platte 16 über die Leitung 19 abgezogen, über eine Kühleinrichtung 20 geleitet und gelangt von dort zu einem weiteren Kühlaggregat 21, in dem es auf die im Behälter 2 erforderliche Temperatur gekühlt wird.The water freed from sulfur dioxide is at the deepest point the plate 16 is withdrawn via the line 19, passed through a cooling device 20 and from there arrives at a further cooling unit 21, in which it is placed on the in the container 2 required temperature is cooled.

Von dem Kühlaggregat 21 wird das Wasser über zwei getrennte Leitungen im Kreislauf in den Behälter zurückgepumpt. Eine der Leitungen, die mit dem Bezugszeichen 22 versehen ist, mündet unterhalb der das Eintrittsende der Leitung 1 umgebenden Gitter 7; die zweite Leitung 23 ist mit dem Düsenrohr 6 verbunden. Die zur Förderung der Flüssigkeit eventuell erforderlichen Pumpen sind der tibersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mit 24 ist ein zusätzliches Kühlaggregat bezeichnet, das im Behälter angeordnet werden kann.The water is drawn from the cooling unit 21 via two separate lines pumped back into the tank in a circuit. One of the lines beginning with the reference number 22 is provided, opens below the inlet end of the line 1 surrounding Grid 7; the second line 23 is connected to the nozzle pipe 6. The promotion Pumps that may be required for the liquid are for the sake of clarity not shown. With an additional cooling unit is referred to, which is in the container can be arranged.

Anstelle von Wasser känn selbstverständlich auch eine andere Flüssigkeit benutzt werden, die geeignet ist, das Schwefeldioxyd aus den Gas zu binden. Ferner kann dem Wasser bzw. der Flüssigkeit zur Erhöhung der AuInahmefähigkeit ein Entspaunungsmittel, insbesondere ein oberflächen- oder grenzflächenaktives Mittel zugesetzt werden.Instead of water, you can of course use another liquid be used, which is suitable to bind the sulfur dioxide from the gas. Further can the water or the liquid to increase the absorption capacity, in particular a surface-active or interface-active agent can be added.

Patentansprüche Claims

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e 1. Process for removing sulfur dioxide from gases containing this, in particular from exhaust gases that are produced during work-up of rock and soil masses occur, with which an S02 gas is generated, from which sulfuric acid can be produced according to known processes by oxidation to SO, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the resulting exhaust gases in on as possible water held at a low temperature and / or under pressure is introduced, the sulphurous acid that is formed in a solids biltering system freed and the liquid draining from the filter system over a hot plate is passed, wherein the sulfur dioxide is expelled and withdrawn while the liquid freed from sulfur dioxide is cooled and again for the separation of the Sulfur dioxide is used from the exhaust gases.

2. The method according to claim 1, characterized in that the elaperature of the water into which the exhaust gases are discharged is about 1 to 50G

3. Procedure according to claims 1 and 2, characterized in that the exhaust gases before they are in the chilled water enter and be moistened with chilled water.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that dad recirculated the cooled circulating water below the entry point of the gas will.

5. Device for performing the method according to the claims 1 to 4, characterized in that it consists of a partially filled with water Container (2), two or more filters (12a, 12b) that are switched on alternately will can and connected to the container via corresponding lockable lines (10) are, a heatable plate (16) with one above. arranged completed Trough (17), to which a collecting line (18) is connected, via which the expelled sulfur dioxide gas is withdrawn.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the supply line of the gas in the container filled with water, a line (1) is used, which in the the lower part of the container (2) opens and its outlet end is eccentric from several, for example, six fine-meshed grids (7) are surrounded in the direction of flow of the incoming gas are closed.

7. Device according to claims 5 and 6, characterized in that that in the gas supply line (1) shortly before the end of a pressurized with cooling water Nozzle tube (6) ends.

8. Device according to claims 5 to 7, characterized in that that in the treatment tank. (2) at different heights below the water level several spaced apart horizontal grids (9). are used.

9. Device according to claims 5 to 8, characterized in that that an additional cooling unit (24) is used in the container.