DE2253536A1 - Verfahren zur entfernung von schwefeloxyden aus abgasen - Google Patents
Verfahren zur entfernung von schwefeloxyden aus abgasenInfo
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Description
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD
DR.-ING. TH. MEYER DR. FÜES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER
DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH DIPL.-ING. SELTiNG
5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den 28.10.1972 Kl/Ax
27, Doshomachi 2-chome, Higashi-ku, Osaka (Japan).
Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxyden aus Abgasen
Die verschiedenen Abgase von öl- oder Kohleofen, Röstoder
Sinteranlagen und von Sulfonierungsanlagen u.dgl. enthalten eine erhebliche Menge an Schwefeloxyden, z,B.
Schwefeldioxyd und Schwefeltrioxyd. Diese Schwefeloxyde
üben bekanntlich eine biologisch schädliche Wirkung aus. Die Verhinderung der Luftverunreinigung durch die in Ab- "
gasen enthaltenen Schwefeloxyde ist daher ein ernstes soziales Problem. ·
Für die Entfernung von Schwefeloxyden aus Abgasen wurden
bisher zahlreiche Verfahren vorgeschlagen, bei denen die verschiedensten Arten von Adsorptionsmitteln, Absorptionsmitteln oder Katalysatoren verwendet werden. Von diesen
bisher bekannten Verfahren können die unter Verwendung von Aktivkohle als Adsorptionsmittel durchgeführten Verfahren
als großtechnisch besser durchführbar angesehen werden als die übrigen Verfahren, weil Aktivkohle als solche verhältnismäßig
billig ist und nicht nur eine Adsorptionswirkung, sondern auch eine katalytische Oxydationswirkung auf Schwefeloxyde
ausübt. Die unter Verwendung von Aktivkohle durchgeführten bekannten Verfahren werden in zwei Gruppen einge-
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teilt, nämlich 1) das Naßverfahren, bei dem die Abgase,
die Schwefeloxyde enthalten, mit Aktivkohleschichten, auf
die man ständig Wasser oder eine verdünnte Schwefelsäurelösung
rieseln läßt, bei einer Temperatur unter 100 C zusammengeführt werden, wodurch die Schwefeloxyde als verdünnte
Schwefelsäurelösung entfernt werden, und 2) das Trockenverfahren, bei dem die Schwefeloxyde enthaltenden
Abgase mit Aktivkohle zusammengeführt werden, wodurch die ßchwefeloxyde an der Aktivkohle durch die gleichzeitige
Einwirkung des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes adsorbiert werden, worauf die Schwefelsäure aus der Aktivkohle
desorbiert wird, indem die Aktivkohle auf eine erhöhte Temperatur zwischen 300° und 6000C erhitzt wird.
Dieses Naßverfahren weist noch die Nachteile auf, daß schwefelsäurehaltiger Nebel in der Atmosphäre gebildet
wird, weil die nach der Behandlung in die Atmosphäre ausgestoßenen Gase zwangsläufig eine große Menge Feuchtigkeit
sowie eine erhebliche Menge von nicht entfernten Schwefeloxyden und nicht entfernter Schwefelsäure enthalten, und
daß die Schwefeloxyde nur als äußerst stark verdünnte
Schwefelsäurelösung, die, um für technische Zwecke geeignet
zu sein, konzentriert werden muß, gewonnen werden können.
Das Trockenverfahren hat u.a. die Nachteile, daß die
Aktivkohle chemisch erschöpft und ihr Adsorptionsvermögen für Schwefeloxyde bei wiederholtem Einsatz, insbesondere
bei der Desorption, schnell vermindert wird·
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die vorstehend genannten Nachteile d-rch eine besondere Aufeinanderfolge
spezieller Stufen ; usgeschaltet werden können, indem man in der ersten Stufe die Abgase, die die Schwefeloxyde
enthalten, mit Aktivkohle, auf die Vanadin aufgebracht worden ist, bei einer Temperatur zwischen etwa 100
und 200 C zusammenführt, wodurch die Schwefeloxyde an der
Aktivkohle als Schwefelsäure adsorbiert werden, und in
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einer zweiten Stufe die Aktivkohle, auf die das Vanadin
aufgebracht worden ist, mit Wasser wäscht, wenn ihr Adsorptionsvermögen für Schwefeloxyde geringer geworden ist,
wodurch die Aktivkohle regeneriert und die Schwefelsäure
in das Waschwasser desorbiert wird.
Es wurde ferner gefunden, daß bei Verwendung der speziellen vanadinhaltigen Aktivkohle, auf die die Vanadinkomponente
in einer als elementares Vanadin gerechneten Menge von etwa 0,00001 bis etwa 0,001 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil
Aktivkohle aufgebracht worden ist, in der vorstehend genannten Folge von Stufen diese Vanadinkomponente ohne
wesentlichen Verlust auf der Aktivkohle zurückbleibt, auch wenn die Aktivkohle sehr häufig mit Wasser gewaschen
wird. Dies hat zur Folge, daß das Adsorptionsveriaögen der das Vanadin tragenden Aktivkohle für Schwefeloxyde mit
fast unendlicher Wiederholung der Zyklen der Adsorption
von Schwefeloxyden aus Abgasen und der Regenerierung des
Adsorptionsmittels durch Waschen mit Wasser hoch gehalten werden kann. Dies ist eine überraschende Feststellung,
weil Vanadinverbindungen, insbesondere Vanadinoxyde, in ■
saurer wässriger Lösung gelöst werden.
Der Erfindung liegen die vorstehenden Feststellungen zugrunde. Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein neues
und großtechnisch durchführbares Verfahren zur Entfernung
von Schwefeloxyden aus Abgasen, wobei ein Adsorptionsmittel
in fast unaufhörlicher Wiederholung durch die Zyklen der Adsorption der Schwefeloxyde und der Eegenerierung
des Adsorptionsmittels verwendet werden kann.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird eine Aktivkohle,
auf die Vanadin aufgebracht worden ist, als Adsorptionsmittel
für Schwefeloxyde verwendet. Als Träger für das Vanadin können beliebige übliche Aktivkohlen mit Adsorption
svermögen für Schwefeloxyde verwendet werden. Mit anderen Worten, geeignet sind alle verschiedenen Aktivkohlen,
die aus den verschiedensten Materialien wie
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Steinkohle, Holz und Nußschalen hergestellt werden. Diese Aktivkohlen können in körniger Form oder in Pulverform
verwendet werden. Es ist vorteilhaft, Aktivkohlen mit einer Oberfläche zwischen etwa 500 und 2000 m /g, inebesondere
zwischen etwa 600 und 1200 m2/g zu verwenden.
Das Vanadin wird beispielsweise auf die Aktivkohle aufgebracht, indem man die Aktivkohle in eine wässrige Lösung
einer Vanadinverbindung wie Ammoniumvanadat oder Vanadylsulfat
taucht, das Gemisch etwa 2 bis 5 Stunden rührt, ee zur Trockene eindampft und anschließend die Aktivkohle auf
eine Temperatur zwischen etwa 100 und 70O0C erhitzt.
Hierbei wird vorteilhaft eine wässrige Lösung verwendet, die die Vanadinverbindung in einer Konzentration von etwa
0,2 bis 0,001 Gew.-%, insbesondere etwa 0,1 bis 0,005 Gew.-
#, gerechnet als elementares Vanadin, enthält. Diese wässrige
Lösung kann im allgemeinen in ungefähr der 1- bis 5-fachen Gewichtsmenge der Aktivkohle verwendet werden.
Das Vanadin kann auf die Aktivkohle auch nach einem Verfahren aufgebracht werden, bei dem man eine Vanadinverbindung
mit einem Auegangsmaterial für Aktivkohle (z.B. Steinkohle) und einem geeigneten Bindemittel (z.B. Steinkohlenpech
oder ölpech) mischt, das Gemisch unter Druck formt, das geformte Produkt bei einer Temperatur von etwa 400 bis
8500O verkohlt oder carbonisiert und, falls erforderlich,
das verkohlte Produkt bei einer erhöhten Temperatur von etwa 500 bis 10000C in Gegenwart von gasförmigen Aktiva·
toren wie Wasserdampf, Kohlendioxydgas oder Gemischen von Sauerstoff und Wasserdampf (oder Kohlendioxyd), erhitzt.
In der in dieser Weise hergestellten Aktivkohle mit aufgebrachtem Vanadin liegt die Vanadinkomponente in Form von
Vanadinoxyd V3Oc vor. Die Menge der auf die Aktivkohle
aufgebrachten Vanadinkomponente sollte im Bereich von etwa 0,00001 bis 0,001 Gew.-Tellon, gerechnet als elementares
Vanadin, pro 'lew.-Teil Aktivkohle liegen. Auch wenn die
Vanadinkomponente im Überschuß auf die Aktivkohle aufge-
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bracht worden ist, wird der Überschuß der Vanadinkomponente in der Waschstufe mit Wasser in wenigen Minuten
schnell eluiert, wobei schließlich die Vanadinkomponente in einer Alenge im obengenannten Bereich zurückbleibt. Mit
befriedigenden Ergebnissen bezüglich der Adsorption von Schwefeloxyden kann jedoch nicht gerechnet werden, wenn
die Vanadinkomponente in einer Menge, die unter der obengenannten unteren Grenze liegt, auf der Aktivkohle vorhanden
ist .λ Vom praktischen Standpunkt ist es am vorteilhaftesten,
eine vanadinhaltige Aktivkohle zu verwenden, auf die die Vanadinkomponente in einer Menge von etwa
0,00001 bis 0,0001 Gew.-Teilen, gerechnet als elementares Vanadin, pro Gew.-Teil Aktivkohle aufgebracht ist.
. Auf die vanadinhaltige Aktivkohle können als weitere
Bestandteile eine oder mehrere Phosphorverbindungen, Zinnverbindungen und Borkomponenten aufgebracht sein, um
ihre katalytische Aktivität weiter zu verbessern. Die Aufbringung dieser Komponenten kann in der gleichen Weise,
wie für die Aufbringung der Vanadinkomponente beschrieben, unter Verwendung geeigneter Phosphorverbindungen (z..B,
Phosphorsäure oder Ammoniumphosphat), Zinnverbindungen
. (z.B. Zinn(IV)-chlorid oder Zinn(IV)-sulfat) und/oder Borverbindungen
(z.B. Borsäure und Ammoniumborat) erfolgen. Die in dieser Weise auf die Aktivkohle aufgebrachten zusätzlichen
Bestandteile liegen unwirksam in Form der entsprechenden Oxyde, z.B. ί^ς» ^2O, und SnOg» vor. Diese
zusätzlichen Komponenten sind vorzugsweise in Mengen von etwa 0,00001 bis 0,01, insbesondere etwa 0,00005 bis
0,005 Gew.-Teilen, gerechnet als die entsprechenden Blemente,
pro Gew.-Teil Aktivkohle vorhanden.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt die Adsorption, indem die Abgase, die die Schwefeloxyde enthalten, bei
einer Temperatur zwischen etwa 100° und 2000C durch di@
vorstehend beschriebene Aktivkohle sit; auf gebrachtem
Vanadin geleitet werden* Bei dieses Adsorption liegt die
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vorteilhafteste Kontakttemperatur zwischen etwa 100 und
O. Die optimale Raumströmungsgeschwindigkeit (Volumeneinheiten des behandelten Abgases pro Volumeneinheit der
vanadinhaltigen Aktivkohle pro Stunde) in dieser Adsorptionsstufe
ist verschieden in Abhängigkeit von Faktoren wie der Art des Abgases und der Temperatur. Die zweckmäßigste
Raumströmungsgeschwindigkeit, bei der die Schwefeloxyde im wesentlichen vollständig an der das
Vanadin tragenden Aktivkohle adsorbiert werden, liegt unter etwa 50.000 Std. . Die Durchleitung der Abgase
durch die vanadinhaltige Aktivkohle kann in jedem beliebigen System von Pestbetten, bewegten Betten öder Wirbelschichten
erfolgen. Bei Verwendung einer mit bewegten Betten arbeitenden Anlage lönnen die Abgase im Gegenstrom,
Gleichstrom oder Querstrom zur Aktivkohle strömen. Bei Verwendung von Pestbetten ist das System, bei dem die
Pestbetten wechselweise auf Adsorption und Regenerierung geschaltet werden, am vorteilhaftesten.
Bei der vorstehend beschriebenen Art der Zusammenführung der Abgase mit der vanadinhaltigen Aktivkohle wird durch
die gleichzeitige Einwirkung des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes im wesentlichen die gesamte Menge der
in den Abgasen enthaltenen Schwefeloxyde an der vanadinhaltigen
Aktivkohle in Form von Schwefelsäure adsorbiert.
Diese Adsorption kann fortgesetzt werden, bis die Aktivkohle mit Schwefelsäure so weitgehend gesättigt ist, daß
ihr Adsorptionsvermögen für Schwefeloxyde gefallen ist. In der Praxis ist es zur Verhinderung der Luftverunreinigung
zweckmäßig, die Adsorption zu einem Zeitpunkt zu
JO unterbrechen, zu dem eine wesentliche Menge von beispielsweise
10 Gew.-% Schwefeloxyden, bezogen auf die Menge der in den Abgasen enthaltenen Schwefeloxyde, nicht mehr adsorbiert
wird, sondern durch das Adsorptionsmittel hindurchgeht. Diese Zeit ändert sich alt Faktoren wie der
Art der Abgase, der Temperatur und der Raumströmungsgeechwindigkeit,
jedoch liegt sie im allgemeinen zwischen
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m. 1J
M
etwa 10 lind 50 Stunden, gerechnet vom Beginn der Adsorptionsstufe.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird die vanadinhaltige
Aktivkohle mit Wasser gewaschen, nachdem sie genügend Schwefeloxyde als Schwefelsäure während der Adsorption
aufgenommen hat. Hierdurch wird die adsorbierte Schwefelsäure in das Waschwasser desorbiert und die vanadinhaltige
Aktivkohle regeneriert. Das für diese Wäsche verwendete Wasser kann eine geringe Menge (z.B. weniger als etwa
10 Gew.-%) Zusatzstoffe, z.B. Ammoniak, enthalten» In
der Praxis ist es zweckmäßig, das Adsorptionsmittel mit Wasser in ungefähr der 1- bis 10fachen Menge, insbesondere
in der 2- bis ^fachen Gewichtsmenge, bezogen auf das
Adsorptionsmittel, zu waschen. Das Wasser wird Vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 40 bis 8O0G1 insbesondere
etwa 50 bis 700C gehalten. Die für die Regenerierung
des Adsorptionsmittels erforderliche Dauer des Waschens ist verschieden in Abhängigkeit von Faktoren wie
der Menge der adsorbierten Schwefelsäure und der Menge
und Temperatur des verwendeten Wassers. Im allgemeinen genügt eine Waschdauer von etwa 4 bis 20 Stunden, um die
vanadinhaltige Aktivkohle vollständig zu regenerieren.
Durch diese Wäsche der vanadinhaltigen Aktivkohle nach
der Adsorption der Schwefelsäure mit Wasser wird die adsorbierte
Schwefelsäure unter Bildung einer Schwefelsäurelösung
in das Waschwasser desorbiert und die vanadinhaltige Aktivkohle regeneriert. Wie bereits erwähnt, bleibt
die Vanadinkomponente während der gesamten Wäsche ohne wesentlichen Verlust auf der Aktivkohle. Die Aktivität
der vanadinhaltigen Aktivkohle kann somit ohne wesentliche
Verschlechterung bei fast unendlicher Wiederholung der
Waschstufe hochgehalten werden. Gegebenenfalls kann die in dieser Weise gewaschene vanadinhaltige Aktivkohle
beispielsweise mit einem Heißluftstrom (etwa 50 bis
>5 getrocknet werden.
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Beim Verfahren gemäß der Erfindung kann die in der beschriebenen
Weise regenerierte vanadinhaltige Aktivkohle in der nächsten Stufe zur Adsorption von Schwefeloxyden
in den Abgasen wiederverwendet und in fast unendlicher Wiederholung in den Zyklen der vorstehend beschriebenen
Adsorption und Regenerierung eingesetzt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist vorteilhaft auf alle Arten von Abgasen anwendbar, die Schwefeloxyde enthalten,
z.B. Rauchgase aus Wärmekraftwerken, Abgase von chemischen Fabriken und Abgase aus Schmelzöfen.
Bei den nachstehend beschriebenen Versuchen wurde die angegebene Oberfläche nach der Methode von Brunauer,
Emett & Teller (Β.Ξ.Τ) gemessen, die beispielsweise in
"Journal of the American Chemical Society", 60 (1958) 509,
beschrieben wird.
Versuch 1
Ein Gemisch von 10 kg Kohle mit einer Korngröße von 74 bis
285 ^ und 2 kg Steinkohlenpech wurde mit den nachstehend in Tabelle 1 genannten Zusatzstoffen zu einem homogenen
Gemisch geknetet. Das Gemisch wurde zu Granulat einer Größe von 5»56 bis 4,76 mm gepreßt. Das Granulat wurde
verkohlt oder carbonisiert, indem es 5 Stunden auf 6000C
erhitzt wurde, und dann in Wasserdampf 4 Stunden bei 8500C aktiviert. Auf die vorstehend beschriebene Weise
wurden die in Tabelle 1 genannten Aktivkohlen A bis E hergestellt.
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Aktiv- Zusatzstoff Menge der auf die Oberfläche der kohle Aktivkohle aufge- Aktivkohle,
brachten Komponen- 2 ,
te,gerechnet als '**
Element, mg/κ _____
A 4,0 g NH4VO3 V = 0,24 675
B 4,0 g NH4VO3 V - 0,27
plus plus 680
64,5 g H3PO4 P =1,65
C 4,0 g NH4VO3 V = 0,26
plus plus 55,0 g SnCl2 Sn - 2,00 7OO
D 4,0 g NH4VO;, V = 0,27
... plus *>lus 660
90,0 g H3BO3 B " °>98
E · . · — ■ ' 690
Jede der Aktivkohlen A bis E wurde in eine Adsorptionskolonne von 1 cm Durchmesser und 5 cm Höhe gefüllt. In die
Adsorptionskolonnen wurde ein Rauchgas, das aus 0,1 Vol.-/6
Schwefeldioxyd, 6,0 Vol.-% Sauerstoff, 10,0 Vol.-% Feuchtigkeit
und 83,9 Vol.-% Inertgas bestand, 8 Stunden mit einer linearen Geschwindigkeit von 30 cm/Sek. bei 13O0C
geleitet. Die einzelnen Adsorptionskolonnen wurden dann 2 Stunden mit 20 ml Wasser, das bei etwa 700C gehalten
wurde, gewaschen, indem das Wasser mehrmals durch das Adeorptionsmittel geleitet wurde. Durch diese Wäsche wurde
das Schwefeldioxyd, das als Schwefelsäure an der Aktivkohle adsorbiert worden war, in das Waschwasser desorbiert.
Durch die in dieser Weise regenerierten Aktivkohlen wurde erneut das Bauchgas der obengenannten Zusammensetzung unter
den gleichen Bedingungen geleitet. Die Aktivkohlen wurden für je zehn Zyklen eingesetzt, die jeweils aus der vorstehend
beschriebenen Adsorption von Schwefeldioxyd und der
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Begenerierung der Adsorptionsmittel bestanden«
In jedem Zyklus wurde die Schwefeldioxydmenge, die als
Schwefelsäure an den jeweiligen Aktivkohlen adsorbiert
worden war, aus der durch Neutralisationatitration mit Natriumhydroxyd bestimmten Menge der Schwefelsäure berechnet,
die in dem Waschwasser nach der Wäsche vorhanden war. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 2 genannt.
Tabelle | 2 | B | C | 2 | D | E | |
111 | 106 | 110 | 82 | ||||
Aktivkohle | An der Aktivkohle adsorbierte Schwefel- | 108 | 104 | 109 | 78 | ||
Zyklus Nr. | dioxydmenfse, πικ/ρ: | 105 | 102 | 106 | 76 | ||
1 | A | 103 | 100 | 103 | 71 | ||
2 | 102 | 98 | 101 | 69 | |||
3 | 117 | 101 | 98 | 100 | 66 | ||
4 | 113 | 101 | 98 | 100 | 64 | ||
5 | 109 | 100 | 97 | 99 | 59 | ||
6 | 106 | 83 | 80 | 80 | 40 | ||
7 | 104 | Versuch | |||||
10 | 102 | ||||||
20 | 101 | ||||||
98 | |||||||
78 | |||||||
Zu einem Gemisch von 10 g Aktivkohle mit einer Oberfläche
2
von 690 m /g und 10 g Wasser wurden die nachstehend in Tabelle 3 genannten Zusatzstoffe gegeben. Das Gemisch wurde bei 400C zur Trockene eingedampft, während eine Stunde gerührt wurde, und dann 4 Stunden bei 1100C getrocknet. Auf diese Weise wurden die in Tabelle 3 genannten Aktivkohlen F bis H hergestellt.
von 690 m /g und 10 g Wasser wurden die nachstehend in Tabelle 3 genannten Zusatzstoffe gegeben. Das Gemisch wurde bei 400C zur Trockene eingedampft, während eine Stunde gerührt wurde, und dann 4 Stunden bei 1100C getrocknet. Auf diese Weise wurden die in Tabelle 3 genannten Aktivkohlen F bis H hergestellt.
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Aktivkohle
Zusatzstoff
Menge der auf die Aktivkohle aufge brachten Komponente, gerechnet als Element m^/g; |
00 |
V = 4, | 75 |
V - 1, | 98 |
V=O, | 00 63 |
V« 1, plus P « 1, |
92 :,05 |
V = 0, plus Sn » 2 |
95 06 |
V = 0, plus B = 1, |
5 ' |
V m 0, | 1 |
v = ö, | 01 |
V = O, | 005 . |
V = 0, |
F
G
H
G
H
L
U
U
92,0 mg
40,5 mg 43
23,0 mg UH4VO5
23,0 mg NHnVO, plus * *
51,5 mg H5PO4
23,0 mg NH^VO3,
plus ■ °
32 mg
23,0 mg NH4VO, plus p
61,0 mg H5BO5
11,5 mg NH4VO5 2,3 mg NH4VO5
0,23 mg NH4VO5 0,12 mg NH4VO5
Die aus Adsorption von Schwefeldioxyd und Regenerierung .
25 der Adsorptionsmittel bestehenden Zyklen wurden zehnmal.
mit den Aktivkohlen F.bis R unter den gleichen Bedingungen
wie beim Versuch 1 durchgeführt. Für Jeden Zyklus wurde
die Schwefeldioxydmenge, die als Schwefelsäure an den jeweiligen Aktivkohlen adsorbiert wurde, in der gleichen
30 Weise bestimmt, wie für den Versuch 1 beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 genannt. -
309821 /1015'
i F |
\n d 3chw |
Tabelle | 4 | I | J 108 |
K | 101 | 103 | L | M | I N |
R | 71 | ||
141 | G | 113 | 105 | 112 | 99 | 102 | 108 | 104 | 98 | Q | 82 | 69 | |||
Aktivkohle | 120 | 133 | 109 | 108 | 98 | 101 | 106 | 100 | 94 | 90 | 78 | 66 | |||
Zyklus ι | 113 | 116 | 107I103 106 | 98 | 101 | 104 | 97 | 92 | 86 | 81 76 | 64 | ||||
2 | 111 | 111 | 104 | 97 | 100 | 102 | 95 | 89 | 78 | 59 | |||||
3 | 108 | 109 | sr Aktivkohle adsorbiert« sfeldioxydmenge, mg/g |
103 | Versuch 3 | 98 | 94 | 88 87 i |
75 | ||||||
4 | 106 | 106 | H | 102 | L96 94 |
92 | 86 | 72 |
|||||||
5 | 105 | 105 | 119 | 103 101 | 93 | 91 | 85 | .70 65 |
|||||||
6 | 102 | 1041 | 114 | γ " i 101J100 |
90 | ||||||||||
I. 7 ι | 101 | 111 | |||||||||||||
10 | 109 | ||||||||||||||
106 | |||||||||||||||
104 |
Aktivkohle S: Aktivkohle mit einer Oberfläche von 738 m /g,
Aktivkohle T: Aktivkohle S1 auf die in der gleichen Weise,
wie für Versuch 2 beschrieben, etwa 0,95 ^5
Vanadin, gerechnet als Element, pro Gramm Aktivkohle S aufgebracht worden ist.
Je eine Adsorptionsmittelkolonne von 1 m Höhe und 4 cm Durchmesser wurde mit der Aktivkohle S und T gefüllt. In
die Adsorptionsmittelsäulen wurde ein Rauchgas, das 0,15 Vol.-% Schwefeldioxyd und 10 Vol.-% Feuchtigkeit enthielt,
10 Stunden bei etwa 1200C mit einer linearen Geschwindigkeit
von 40 cm/Sek. geleitet. Nach dieser Zeit wurde der Prozentsatz des entfernten Schwefeldioxyds nach
der folgenden Gleichung berechnet:
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Ci-Co
Entfernung in % » χ 100
C. β SOo-Konzentration des Rauchgases am Eintritt zur
Adsorptionsmittelsäule.
C * SOo-Konzentration des Rauchgases am Austritt der
Adsorptionsmittelsäule.
Die Aktivkohlen wurden nach der Adsorption des Schwefeldioxyds
regeneriert, indem 4 kg Wasser, das bei 800C
gehalten wurde, wiederholt für eine Dauer von 6 Stunden durch die Adsorptionsmittelsäulen geleitet wurde. Die
Säulen wurden dann 8 Stunden mit Heißluft bei etwa 1000C
getrocknet.
Die in dieser Weise regenerierten Aktivkohlen wurden erneut mit dem oben genannten Rauchgas unter den gleichen Bedingungen
beaufschlagt. Mit jeder Aktivkohle wurden insgesamt 50 Zyklen durchgeführt, die aus der vorstehend beschriebenen
Adsorption von Schwefeldioxyd und der Regenerierung
der Aktivkohlen bestanden. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 5 genannt.
Aktivkohle | S | T | |
Tabelle 5 | Zyklus-Nr. | ||
1 | 98 | 100 | |
Entfernung von Schwefeldioxyd, | 10 | 94 | 100 |
20 | 88 | 100 | |
50 | 74 | 98 | |
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Claims (7)
1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxyden aus Abgasen, dadurch gekennzeichnet, daß man die die
Schwefeloxyde enthaltenden Abgase mit einer Vanadin enthaltenden Aktivkohle, auf die die Vanadinkoraponente
in einer als elementares Vanadin gerechneten Menge von etwa 0,00001 bis 0,001 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil Aktivkohle
aufgebracht worden ist, bei einer Temperatur zwischen etwa 100 und 2000C zusammenführt, wodurch die
Schwefeloxyde an der Vanadin enthaltenden Aktivkohle als Schwefelsäure adsorbiert werden, und die das Vanadin
tragende Aktivkohle mit Wasser wäscht und hierdurch die adsorbierte Schwefelsäure in das Waschwasser
desorbiert und die vanadinhaltige Aktivkohle ohne wesentlichen Verlust an darauf befindlicher Vanadinkomponente
regeneriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktivkohlen verwendet werden, auf die die Vanadinkomponente
in einer als elementares Vanadin gerechneten Menge von etwa 0,00001 bis 0,0001 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil
Aktivkohle aufgebracht ist.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Aktivkohlen mit einer Oberfläche von etwa
ρ
300 bis 2000 m /g verwendet werden.
300 bis 2000 m /g verwendet werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Aktivkohlen verwendet werden, auf die außer
Vanadin als zusätzliche Bestandteile eine Phosphorkomponente und/oder Zinnkomponente und/oder Borkomponente
in einer als entsprechendes Element bzw. als entsprechende Elemente gerechneten Menge von etwa 0,00001
bis 0,01 Gew.-Teilen pro Gew.-Teil Aktivkohle aufgebracht worden ist.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich-
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net, daß das Abgas mit einer fiaumströmungsgeschwindig-
—1 keit von weniger als etwa 30.000 Std. mit der das
Vanadin tragenden Aktivkohle zusammengerührt wird. :
6· Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß die das Vanadin tragende Aktivkohle die die
Schwefeloxyde als Schwefelsäure adsorbiert hat, mit
Wasser, das bei einer Temperatur zwischen etwa 40 und 80°0, vorzugsweise zwischen etwa 50 und 700G, gehalten
wird, gewaschen wird,
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohle, auf die das Vanadin aufgebracht
worden ist, und die die Schwefeloxyde als Schwefelsäure adsorbiert hat, mit Wasser in ungefähr der 1- bis 10-fachen
Gewichtsmenge, bezogen auf die Aktivkohle, gewaschen wird.
309821/1015
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Family Applications (1)
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Country Status (3)
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DE (1) | DE2253536A1 (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3033262A1 (de) * | 1979-09-07 | 1982-03-18 | Foster Wheeler Energy Corp., Livingston, N.J. | Aktivierung von kohle |
Families Citing this family (4)
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CN106474916B (zh) * | 2015-09-01 | 2019-07-23 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种用于烟气的活性焦联合脱硫脱硝装置及方法 |
US10494575B2 (en) * | 2018-03-28 | 2019-12-03 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Sulfur adsorbent and a method of separating sulfur compounds from a sulfur-containing mixture |
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- 1972-11-03 GB GB5080572A patent/GB1413535A/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3033262A1 (de) * | 1979-09-07 | 1982-03-18 | Foster Wheeler Energy Corp., Livingston, N.J. | Aktivierung von kohle |
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JPS5315031B2 (de) | 1978-05-22 |
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