DE2321567A1 - Physikalisch-chemische wechselwirkungsmethoden und/oder ihre nassabscheider fuer verfahren zur luftreinhaltung - Google Patents

Description

• Physikalisch-chemische Wechselwiekungmethoden und/oder ihre Nassabscheider für Verfahren zur Luftreinhaltung.
• Nassabscheidung auch für feinste Stäube ist bereits bekannt,doch sind die Abscheidungsgrade häufig zu unvollständig,soferne der kraftbedarf dieser Anlagen nicht sehr hoch ist, um die Gasdurchgangswiderstände der Abscheider zu überwinden Es ist nun gefunden worden,sowohl den Reinigungsgrad von Abgasen, als auch den Kraftbedarf der Nassabscheider nassgebend zu senken,vor Allem durch eine neue methode der lockulation,welche die Feinststäube und Aerosole besser erfassen kann als bis jetzt bekannt.Zwei mit einander fallweise zu kombinierende Gruppen von Flockut lationsreagenzien als Zusätze für die Waschwässer der Nasswäscher werden dafür erfindungsgemäss verwendet.
• Es handelt sich dabei erstens un lösliche Sulfide und verwandte sulfidische Verbindungen, zweitens um Niederschläge von voluminösen Eisenhydroxyden und7oder Perrokarbonaten, beide für flockenförmige Niederschaglmgen adhesiver Natur,deren- Anwendungsmethodik in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nebst Kommentar im Einzelnen beschrieben sind0 Beispiel 1-Luftreinhaltung gegenüber Abgasen von Schlackengranulationen, deren Schlacken Oxyde von Blei, Zink und Cadmium enthalten können.-Zur Granulation fliesst die abgestochene Schlacke in einen lO-Kabikmeter-Bottich1 dessen wässriger Inhalt auf Einhaltung von 5-8% Barius-Sulfiden beziehungsweise Sulfhydraten einzustellen ist.
• Beschickt wird fpr diesen Zweck rohes Bariumsulfid,so wie es im Bariumsulfid-Ofen anfält. Zugesetzt werden ferner wohlbekannte synthetische Schäumer für Aufrechterhaltung einer Schaumdecke von einigen Centimetern, zwecks Er streckung der Verweilzeiten für die Sulfidbildung aus den besagten Oxyden.
• Wander Einfluss-Stelle der gltthenden Schlacke in die sulfidische Flüssigkeit scheiden sich staubförmige und aerosolförnige oartien ab, die, momentan in Sulfide vorwandelt,überwiegend nur in grobflockiger Fors in die Brüden gelangen,welche aus der kochenden Flüssigkeit abziehen.
• Gröbere Feststoffanteile werden sehr oberflächlich in Sulfide überführt,die Feinststäube und Aerosole praktisch vollständig.
• Der Lbzugsschornstein für die Brüden ist so dimensioniert, das die Geschwindigkeit der abziehenden Brüden 1 Meter pro Sekunde nicht übersteigt.iort werden die Brüden mit abgepumpter durch ein Kühlsystem auf 30-40° gekühlter Bottich-Flüssigkeit besprüht undzwar durch 3-4 übereinander angeordnete Vollkegel-üsen,welche zusammen eine Leistung von 40-50 Kubikireter Flüssigkeit haben können.I)urch die so erzielte kondensation wenigstens des grössten Teils der Brüden ergeben sich feinste Nebeltröpfchen für die Benetzung unzureichend benetzter Feststoff-Teilchen und Aerosolartikel,die zusammen mit der ahfliessenden Sprühflüssigkeit und beladen mit flockulierten Sulfiden in den Bottich zurückbefördert werden.
• Zugleich werden Partien,deren Verwandlung von Oxyden in Sulfide noch nicht in ausreichendem nasse erfolgt ist, vollends umgewandelt. Nur allerfeinste Tröpfchen werden vom Brüdenstrom bis in den Tropfenabscheider getragen, der zusammen mit einem Ventilator vor den Austritt des \ Reingases geschaltet ist.
• 2.Nassabscheidung von Verunreinigungen von Abgasen von Eisen- und Stahlindustrien, tinschliesslich Kupcl-ö.fen und Hochöfen.-Die Flockulierung ihrer Eisenoxyde, Manganoxyde und auch von Xieselsäure,die in Aerosolform vorliegen können wird durch die besagten Bisenhydroxyde und Perrocarbonat bewirkt,die in grobfiockiger Form in der Waschflüssigkeit suspendiert sind,erzeugt durch Zugabe von Eisensulfat zuo: schwach alkalischen Medium der Waschflüssigkeit. Diese Alakalinität soll bei wenigstens PH 8.5 aufrecht erhalten werden, auch wegen der gleichzeitigen Absorbtion von SO2/SO3 und zur Verreidung von Korrosionsschäden der Apparatur.Eisensulfat als das besagte Zusatzmittel wird in der Regel in der Form von FeSO4.7H2O, etwa aus dem Beizereihetrieb stammend, eingesetzt, nicht mehr als zehnteiprozente bezogen auf die chflüssigILeit,häufig auch weniger, in Abhängigkeit von dem Grade der Abgasverunireigung und individuellen Betriebsbedingungen.
• Bei besonders grossen Abgasvolumina,wie bei vielen Hochöfen und Stahlöfen kann die Nassreinigung häufig nur nach dem Sprühdüsen-System. Umdafür das besonders wirkungsvolle System gemäss Beispiel 1 anwenden zu können ist es häufig notwendig den Abgasen auch noch Wasserdampf als solchen zuzusetzen. Auch die Abtrennung der mit Staub beladenen Waschflüssigkeitsflocken erfolgt im Sinne von Beispiel 1 und das Gleiche gilt für Tropfenabscheider für die Reinigungsendstufe.
• 3.-Nassreinigung für Abgase von üllverbrennungsanlagen, Kabelverbrennungsanlagefl und für ähnlich. zusammengesetzte Abgase,deren Verunreinigungen zumeist praktisch frei sind von Metalloxyden und die abgesehen von ihren Säurebestandteilen.Russ und Produkte unvollständigen Verbrennung und trockenen Destillation von fossilen Brennstoffen enthalten,kann die Reinigung in Bezug auf die physikalisch-chemische Methodik häufig gemäss Beispiel 2 erfolgen.Hinsichtlich der Nassabscheider kommen nicht nur Sprühdüsensystenie in Frage ,sodern häufig auch Yenturi-Systeme und Systeme gemäss Offenlegungsschrift 1,667072.
• Dabei kann die besagte besonders wirkungsvolle Bruden-Kondensation fallweise,wenigstens partiell innerhalb des Nassreinigers erfolgen, vorzungsweise durch indirekte Kühlung zwischen der äusseren Peripherie des Streckmetallpakets und dem Wäschergehäuse und/oder innerhalb des darüberliegenden Teils des Wäschergehäuses.
• 4.-Wasser-Reinhaltung gegenüber von Werunreinigungen durch Hg-oder HgO-haltigen Schlämmen aus elektrolytischen NaOH-Erzeugungen. -Die Zumischung von BaS beziehungsweise Ba(SH)2 zu diesem Schlamm erfolgt mengenmässig im Wesentlichen im stöchiometrischen Verhältnis in Bezug auf die in HgS zu verwandelnden Verunreinigungen, das heisst mit Überschüssen von weniger als 5% in der Regel.ie Abtrennung des grob flockulierten WgS von dem übrigen Schlamm kann in an sich bekannten Systemen von Absetzbottichen oder mittels an sich bekannter Zentrifugierungsme thoden erfolgen. Überschüsse von sulfidischen Verbindungen,die nicht ins Reinwasser gelangen dürfen können durch Oxydationsmittel unschädlich gemacht werden am besten durch an sich bekannte Chlorierungsmethoden.
• Mit Rücksicht auf den besonders umfangreichen Anwendungsbereich der vorliegenden neuen Methodik können die vorstehenden Ausführungsbeispiele durch aus nicht alle im Rahmen der Erfindung liegenden Varianten und kombinatotischen Modifikationen erfassen. Bezüglich Beispiel 1 gilt das vor Allem für die sulphidischen Zusätze, bei denen unter Anderem auch Thiosulfate und Polythitonate bemerkenswert sind. Für die Letzteren gilt das auch wegen der günstigen, leichten Voraussetzung ihrer Herstellung aus elementarem Schwefel durch Verkochung mit Alkalien.
• Wo es sich sehr um die Beseitigung von Kieselsäure und Produkten der trokenen Destillation und der unvollständigen Verbrennung von fossilen brennstpffen handelt beitet Al2S3-enthaltendes Material, herstellbar aus Alhaltigen Abfällen von Al-Giessereien zusammen mit Schwefel bedeutende Vorteile, insbesondere im Zusammenhang mit der Methodik gemäss Beispiel 2.Zur Steigerung deren Wirkungsweise genügen hundersttel Prozente von Al2S3, bezogen auf die Menge der Waschflüssigkeit, da durch die Al2S3-Hydrolyse in dem besagten Zusammenhang wirkungsvoll agglomerierende, voluminöse basische Aluminium -sulfat-Niederschläge estehen. Das gleichzeitig auch nur spurensweise enstehende H2S verwandelt einen Teil der besagten gefällten Eisenverbindungen in agglomerierandes FeS.
• Die direkte Zugabe von gasförmigem H26 in den brUdenhaltigen Abgasstrom bezüglich des Rahmens von Beispiel 1 und' 2 bietet bei genügend genauer dosierung ist wegen der hervorragenden Reaktionsgeschwindigkeit vielfach Vorteile,ganz besonders für die Niederschlagung des braunen Rauchs von Stahlwerken,den genügend Wasserdampf-Brüden zugesetzt worden sindeBei der Beseitigung der Schlärme aus den ausgebrauchten Waschwässern handelt es sich dann praktisch nur um FeS, hS und die agglomerierte Kieselsäure. Das von diesen Schlämmen abgetrennte Wasser ist praktisch frei von gelösten Stoffen und kann öfter in den Nasswäscherbetrieb zurückgeführt werden als bei manchen anderen Zusätzen.
• Was Abwässer-Reinigung gemäss der Anwendung der neuen Methodik im Sinne von Beispiel 4 anbelangt,so können ausser den besagten sulfidischen Bariumverbindungen zweckmässigerweise auch die schon in der Kälte leicht lösclischen analogen und auch schnell löslichen Natriumverwendet werden.ias Gleiche gilt nicht nur für Hgsondern auch für Pb- und Cd-Verunreinigungen. Die besagte Ünschällichmachung von sulfidischen Überschüssen nach erfolgter Abtrennung der besagten Metallsulfide gemäss Beispiel 4 gilt auch für die anderen Anwendungsfälle von sulfidischen Zusätzen.
• In Pabriksbetrleben wo Nassreinigung von Abgasen gemäss Erlindung Anwendung findet können dispersoidhaltige, reinigungsbedürftige Abwässer für den Wasserhaushalt der Nassreiniger fallweise eingesetzt werden. Das gilt vor Aller von Nassreigern grössere4 Masstabs, wo die durch Abdampfung entstehenden Wasserverluste eine Rolle spielen,wie bei Anlagen von Stahlöfen, Hochöfen, Kraftwerken, Müllverbrennungsanlagen und dergleichen. Voraussetzung ist,dass die besagten Dispersoide erfindungsgemäss agglomerierbar sind.
• Bei dieser besonders vorteilhaften Kombination von Abgas-Nassreinigung mit Abwasser-Reinigung kann die Absorption von S02/S03 aus dem Abgas auch mittels Calciunhydroxyd erfolgen und der Sulfidzusatz in Form Calciumsulfid. Ferner kann dabei,besonders im Grossbetrieb der besagte Zusatz von löslichen Eisensalzen sehr nützlich sein, um durch deren besagte flockulierende Wirkung die Beseitlgung der besagten Abwasser-Dispersoide und der Dispersoide der Nasswäscher-Zirkulationsflüssig'keiten durch Flockulation zu unterstützen.

Claims (7)

Patentansprüche

1.Physikalisch-chemische Wechselwirkungsmethoden und ihre Nassabscheider, hauptsächlich für Verfahren der Luftreinhaltung gegenüber metalloxydhaltigen Abgasen,gekennzeichnet durch sulfidische Zusätze zu den Waschwässern für Konversion von dispersen und/oder aerosolförmigen Eisenoxyden, Bleioxyden, Zinkoxyden, Cadiumoxyden, Queksilberoxyden, Eupfferoxyden und anderen Schwermetalloxyden in ihre amorphen,adhesiven,flockulierenden Sulfide,die fallweise ihrerseits begleitende Dispersoide mitreissen beziehungsweise agglor:erieren können,welche selbstekeine Sulfide bilden können,wie Russ,Kieselsäure und/oder Produkte der trokenen Destillation und/oder unvollständigen Verbrennung von Brennstoffen oder verbrennbaren Stoffen,wie Müll, zusammen mit seinen Brennstoffen.

2.Wechselwirkungen gcäss Anspruch 1,dadurch gekennzeic net,dass es sich bei den.besagten sulfidischen Zusätzen wahlweise um lösliche Sulfide, Sulfhydrate, Polythionate, Thiosulfate,H2S ,A12S3 enthaltende Seife handelt,die einzeln oder in beliebiger Kombination angewendet werden können.

3.Wechselwirkungen gemäss Anspruch 1-2,dadurch gekennzeichnet,dass anstelle der besagten sulfidischen Stoffe ganz oder teilweise Eisenoxyhydrat-haltige Niederschläge und/oder Ferrocarbonathaltige und/oder Eisenphosphathaltige Niederschläge einzeln oder' in beliebiger Wombination angewandt werden, die zweckiiässigörweise innerhalb präparierter, zumeist alkalisch reagierender Waschwässer durch Zugabe löslicher Eisensalze ausgefällt. werden,wobeifallweise eine inder Regel nur teilweise bewirkte Umwandlung in Eisensulfide nachfolgen kann.

4.Wechselwirkungsmethoden gemäss Anspruch 1-3,gek'enn zeichnet durch Behandlungsphasen-Abschnitte van direkter und oder indirekter Abkühlung wasserdampfhaitiger,konaensationsfähiger Abgase, wobei verprühten Kühlflüssigkeiten flockulierende beziehungsweise agglomerierende Zusätze gemäss Anspruch 1-3 eiverbleit werden für wenigstens teilweise- hondensation der besagten Wasserdämpfe und für Rückfluss der Kondensate zusammen mit den von ihnen aufgenommenen Abgasverunreinigungen in die Absetz-beziehnungsweise Zirku1atiosbehä1ter versprühten Flüssigkeiten.

5. Wechselwirkungsmethoden gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass bei Mitverwendung von "Verfahren und Vorrichtungen zur Phasenweckselwirkung" gemäss Offenlegungsschrift Nr. 1 667 072 die besagte Brüdenkühlung, in der Regel in indirekter Form, im Zwischenraum zwischen der Pheripherie des Streckmetallpakets und dem umgebenden Gehäuse und/oder im Oberteil des Nassreiniger-gehäuses durchgeführt wird.

6. Wechselwirkungsverfahren gemass Anspruch 1,gekenn zeichnet durch Einsatz der besagten sulfidischen Waschwässerzusätze als Abwasserzusätze für Hg- und/oder Pb- und/oder Cd-haltige Abwässer zwecks Abscheidung der besagten metallischen Verunreinigungen in Form ihrer flockulierten Sulfide.

7. Wechselwirkungsverfahren gmäss Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass Abwässer, die egglomerierbare Dispersolde gemäss Anspruch 1-4 enthalten für den Wasserhaushalt von Nassreinigern gemäss Anspruch 1-5 verwendet oder mitverwendet werden.