DE2346673A1 - Verfahren zur entfernung von quecksilber aus gasstroemen - Google Patents
Verfahren zur entfernung von quecksilber aus gasstroemenInfo
- Publication number
- DE2346673A1 DE2346673A1 DE19732346673 DE2346673A DE2346673A1 DE 2346673 A1 DE2346673 A1 DE 2346673A1 DE 19732346673 DE19732346673 DE 19732346673 DE 2346673 A DE2346673 A DE 2346673A DE 2346673 A1 DE2346673 A1 DE 2346673A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mercury
- hypochlorite solution
- gas stream
- gas
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
DR. JUR. DIPL-CHEM, WAITER 8Ef|. it
ALFRED HO=PPEiJiEa '*
DR. JUR. DJPL.-C;i:w. H.-J. WQfcFP
DR. JUti. Η',ψϊϊ CiR. Ulli
FRAt^fURfAM MAJN--H9CH|I
Unsere Nr. 18 $64
Stauffer Chemical Company Westport, Conn., V.St.A.
Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus Gasströmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Entfernung von quecksilber aus damit beladenen Gasströmervi"insbesondere ile
aus Gasströmen, welche bei Verfahren entstehen, die Chlor durch Elektrolyse von Natriumchloridlösung in
einer yuecksilberzelle produzieren, während das erfin·*·
dungsgemäiie Verfahren besonders auf die Rückgewinnung
von Quecksilberdämpfen aus Gasströmen, die bei der Chlorherstellung in Quecksilberzellen resultieren, anwendbar ist,
ist es auch brauchbar zur Wiedergewinnung von Quecksilberdämpfen
und anorganischen Quecksilberverbindungen' aus Gas-
/"mittela einer Hypochloritlösung,
A098U/0917
strömen, die nicht mit der Hypochlorifcrlösung reagieren.
Me Elektrolyse von Natriumchloridlösungen in einer Zelle mit Quecksilberkathode ist eine bekannte Methode der
Chlorherstellung, während der Elektrolyse bilden sich in
der Zelle Chlor und Natriumamalgam. Das Natrium wird vom Quecksilber getrennt, indem can das Amalgam mit wasser in
Berührung bringt, wobei Natriumhydroxyd und Wa'ss erst off
entstehen. Die Reaktion zwischen Wasser und Natriumamalgam
ist rasch und erzeugt ««arme. Der 'Wasserstoff wird bei erhöhter Temperatur gebildet und ist durch Quecksilber und
wasserdampf gesättigt. Außerdem enthält der wasserstoffstrom
gewöhnlich kleine Quecksilberpartikel. Der «liassergtoff wird
im allgemeinen abgekühlt, um wasser und Quecksilberdampf zu kondensieren, und gelangt gelegentlich durch einen Abscheider,
in welchem teilchenförmiges Quecksilber vom wasserst off -Gasstrom abgesondert wird.
Der v/asserstoffstrom ist bei der Temperatur, auf welche er
abgekühlt wird, mit Quecksilber- und «asserdampf gesättigt
und enthält spürbare Mengen Quecksilber. i.an muß daher das
Quecksilber im ausströmenden Wasserstoff auf eine Konzentration senken, die nicht schadet, sobald der Gasstrom an die
Atmosphäre abgegeben wird. Außer dem Wasserstoff, der bei der .Reaktion zwischen Natriumamalgam und Wasser unter
Bildung des Natriumhydroxyds entsteht, können andere,
Quecksilberdampf enthaltende Gasströme durch Kontakt von Quecksilber mit heißem Wasser oder heißer Zeilflüssigkeit
in anderen Stufen des Verfahrens gebildet werden. Sobald das Natrium durch die Umsetzung mit wasser entfernt worden
ist, wird das heiße Quecksilber gewöhnlich mit wasser gewaschen, ehe es in die Zellen zurückgeführt wird. Die Maschgefäße,
in denen das '«raschen des Quecksilbers mit Wasser erfolgt, stehen gewöhnlich unter vermindertem Druck, und
Ä098U/0917
ein Gemisch aus quecksilberdampf und Luft wird aus diesen
,.aschkaomera entnommen.
Auch Gemische aus Quecksilberdampf und Luft können nach
dem erfindungsgemäiien Verfahren mit .erfolg behandelt werden.
Lischgasströme, wie sie beispielsweise bei der .Belüftung des Zellengehäuses anfallen, können unter bestimmten Bedingungen
spürbare Mengen Quecksilberdampf enthalten, dessen Entfernung aus dem Entlüftungsgas häufig notwendig
ist.
Quecksilberdampf enthaltende Gasströme treten auch bei Verfahren auf, die Quecksilber produzieren sowie bei technischen
Verfahren, die mit Quecksilber zwecks Einarbeitung in ein Produkt arbeiten, yuejsksilberdampf und anorganische Quecksilberverbindungen
in GasströDien beliebiger Herkunft können erfolgreich durch das erfindungsgemäße Verfahren entfernt
werden, solange der Gasstrom keine Verunreinigungen enthält, die rasch mit H^'poehlori&Lösung reagieren und in solcher
ivJenge vorliegen, daü sie die iiypochloritlösung inaktivieren.
Es ist bekannt, daß quecksilberdampf aus Gasströmen entfernt
werden kann, indem man den mit Quecksilber beladenen Gasstrom
mit chlorierter Natriumchloridlösung, die unter sauren .Bedingungen gehalten wird, in Berührung bringt. Dieses Verfahren
ist in der GB-Pö 1 2o7 215 beschrieben. Der Quecksilberdampf
im Gasstrom reagiert rasch bei dem niedrigen pn-xert mit der chlorierten Natriumchloridlösung unter
.bildung von Quecksilberchloridlösung. Beim in-i3erührungbringen
des Quecksilberdampf enthaltenden Gasstroms mit der chlorierten Natriumchloridlösung bei einem pH-wert unter
4 wird jedoch Chlor aus der chlorierten Natriumchloridlösung abgestreift. Das Chlor muü aus dem Gasstrom entfernt werden,
bevor letzterer an die Atmosphäre abgegeben werden kann.
409814/0917
— L —
Die Stufe der Chlorentfernung bereitet zusätzliche Kosten
und stellt einen wesentlichen Wachteil der Verwendung chlorierter Natriumchloridlösung zur Entfernung von '.<uecksilberdämpfen
aus Gasströgen dar.
L's wurde bereits versucht, Quecksilberdampf enthaltende
üasströme mit alkalischen Ilypochlorifclösungen bei erhöhten
pH-vierte η zwischen 9 und 12 in .Berührung zu bringen.
Beim erhöhten pH-wert ist das wuecksilber in den alkalischen
Hypochloriilösungen unlöslich oder nur sehwach löslich,
und die Wirksamkeit der ^uecksilberentfernung ist niedrig.
Das aus dem Gasstrom entfernte quecksilber bildet einen Niederschlag, der zum Absitzen in den Gefäuen und Ab-3perrorganen,
durch die die Lösung zirkuliert wird, neigt. Um die durch die Verwendung einer alkalischen Hypochloritlösung
entstehenden Schwierigkeiten zu umgehen, wurde das Verfahren der GB-PS 1 25o 171 entwickelt. Diese Patentschrift
offenbart die wirksame Entfernung von Quecksilberdampf aus Gasströmen durch In-Beruhrung-bringen des mit Quecksilberdampf
beladenen Gasstroms mit einer alkalischen Lösung eines Alkalimetallhypochlorits, welche ein Alkalimetallchlorid
oder Calciumchlorid im wesentlichen im Überschuß über das chemische Äquivalent des Alkalimetallhypochlorits enthält.
Gemäß der genannten Patentschrift können die Quecksilberverbindungen
durch eine hohe Chloridionenkonzentration in der alkalischen Hypochloritlösung löslich gemacht werden.
Durch die hohen Chloridionenkonzentration werden die durch Ausfällung von Quecksilbersalzen aus der alkalischen
Lösung verursachten Schwierigkeiten umgangen. Das Verfahren besitzt den Wachteil, daß Lösungen mit hohen Chloridsalzkonzentrationen,
im System zirkuliert werden müssen und Mittel zur Abgabe einer Lösung mit hoher Chloridsalzkonzentration
vorgesehen werden müssen.
A098U/0917
Quecksilberdampfe können aus einem Gasstrom entfernt werden,
indem man diesen mit Aktivkohle oder mit Halogen oder mit Schwefel vorbehandelter Aktivkohle in Berührung bringt.
Die mit Adsorbentien arbeitenden Verfahren sind empfindlich
auf wasser und besitzen den Nachteil, daß nach Sättigung
der Aktivkohle oder des sonstigen adsorbierenden Materials mit Quecksilber das das adsorbierende Material enthaltende
Gefäß entleert werden muß. Große Mengen quecksilberhaltiges Adsorbens müssen gehandhabt und abgesetzt werden.
Die Verfahren, die festes adsorbierendes Material zur
Entfernung von." Quecksilberdampf aus Gasströmen verwenden,
leiten den Gasstrom gewöhnlich über ein relativ großes Volumen des adsorbierenden Materials. Große Volumina Wasserstoff
in geschlossenen Gefäßen stellen bei technischen Verfahren ein unnötiges üxplosionsrisiko dar.
Ziel vorliegender Erfindung ist dde Bereitstellung einer
raschen und wirksamen Methode zur Entfernung von Quecksilber aus Gasströmen, welches in relativ kleinen Vorrichtungen
durchgeführt werden kann.
Gemäß vorliegender Erfindung wird Quecksilber aus Gasströmen entfernt, indem man den Gasstrom mit einer Hypochloritlösung
von einem pH-Wert zwischen etwa 5,5 und etwa 8,5 bei einer Temperatur unterhalb etwa 3o°U in Berührung bringt. Die
das gelöste Quecksilber enthaltende Lösung kann den Elektrolysezellen wieder zugeführt werden, um das Quecksilber
wiederzugewinnen, oder sie kann in bekannter Weise zur . Rückgewinnung des Quecksilbers aufgearbeitet werden.
Das In-Berührung-bringen des quecksilberhaltigen Gasstroms
mit einer Hypochloritlösung vom.pH etwa 5,5 bis etwa 3,5 bei
einer Temperatur unterhalb etwa 3o°C sorgt für eine rasche
A098U/0917
Umsetzung des quecksilberdampfs im Gasstrom mit der
Hypochloritlösung. Die Iiypochloritlösung ist im genannten pH- und im genannten· Temperaturbereich beständig, 30 dab
kein Chlor aus der lösung abgestreift wird und keine siuecksilbersalze
bei den erforderlichen Konzentrationen aus
der Lösung ausfallen. Die rasche iieaJction und wirksame
Entfernung des yueeksilberdampfs aus dem Gasstrom ermöglicht
ein Verfahren, das in relativ kleinen Anlagen ausgeführt werden kann} dies ist ein Vorteil bei der -Behandlung von
Gasatrönien, deren Hauptkomponente aus «vasserstoff besteht,
^an kann kleine Verfahrenseinbeiten mit geringem Druckabfall
(weniger als 25 mm Vvasser-Öaule) verwenden, was einen
Vorteil für die sichere Durchführung des Verfahrens darstellt.
iSs ist wesentlich, daß der pH-iVert der wässrigen Hypochloritlösung
zwischen etwa 5»5 und etwa 8,5 und vorzugsweise zwischen
etwa 6,0 und etwa S,ο gehalten wird. Bei einem pH unterhalb etwa 5,5 wird die Natriumhypocnlorit-lösung unbeständig.
Durch den Kontakt mit dem Gasstrom wird Chlor aus der Hypochloritlösung
abgestreift und muß entfernt werden, ehe der gereinigte Gasstrom an die Atmoaphäre abgegeben oder
einer Verbrennung zugeleitet wird. Bei einem pH-wert oberhalb 8,5 v<ird die Fähigkeit der Hypochloritlösung zur
schnellen Keaktion mit dem quecksilber unter Bildung eines
löslichen Quecksilbersalzes verschlechtert. Die schnellste Reaktion im breitesten Bereich von iieakt ions bedingungen
ohne Verlust von verfügbarem Chlor erfolgt bei Verwendung von Hypoehloritlösungen im pH-Bereich zwischen 6,0 und 8,0.
Bei einem pH-Wert zwischen etwa 9 und 1o verliert die Hypochloritlösung die Fähigkeit, den Quecksilberdampf
in gewünschter weise aus dem Gasstrom zu entfernen. Bringt man einen Gasstrom daher mit einer Hypochloritlösung mit
einem pH oberhalb etwa 9 in Berührung, so erfolgt keine
409814/0917
wirksame Entfernung des Quecksilberdampfs aus dem Gasstrom.
Die liypochloritlösung kann durch Zusatz kleiner Mengen
alkalischer oder saurer Materialien zur Lösung im entscheidenden pH-Bereich gehalten werden. Die Hypochloritkonzentration
inder Lösung sollte mehr als etwa 5oo ppm (Gewichtsteile verfügbares Chlor, bestimmt durch Zugabe
von Kaliumiodid und iitration mit Natriumthiosulfatlösung)
betragen. Bei Konzentrationen unterhalb etwa 5oo ppm verfügbarem Chlor wird die Wirksamkeit der Hypochloritlösung
bezuglich der -entfernung von quecksilber aus dem Gasstrom
vermindert. ±)ie obere Konzentrationsgrenze der wässrigen
liypochloritlösung hängt von der Löslichkeit und otabilität des Hypochlorits in der Lösung ab. Obgleich Lösungen
mit einem Gehalt von mehr als 1,07ο verfügbarem Chlor eine
äußerst schnelle Reaktion ergeben und den quecksilberdampf
rasch aus einem Gasstrom entfernen, sind Lösungen mit Hypochloritkonzentrationen von etwa 5ooo ppm verfügbarem
Chlor ebenso wirksam. Die Verwendung von Hypochloritkonzentrationen
von mehr als etwa 3ooo ppm verfügbarem Chlor (Gewichtsteile) scheint daher nur geringen Vorteil zu bieten.
Konzentrationen zwischen etwa 900 und etwa 2 5oo ppm werden besonders bevorzugt, da sie eine wirksame entfernung
des Quecksilbers ergeben und das Verfahren gut kontrollieren lassen.
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "wässrige Hypochloritlösung" eine wässrige Lösung, welche
ein Hypochlorit des Natriums, Kaliums, Calciums oder Gemische davon enthält. J?ür die Wirksamkeit der wässrigen
Hypochloritlösung ist es nicht erforderlich, daß ein
großer Überschuß an Chloridionen vorliegt. Die Hypochloritlösung enthält gewöhnlich die Chloridionenkonzentration,
die mit der Herstellung der Lösung durch Umsetzung eines
409814/0917
Ivletallhydroxyds mit Chlor, · · der natürlichen Zersetzung
der Hypochloritlösung, ~ der .Reaktion der Hypochloritlösung
mit Quecksilber, dem Zusatz von den pH-iVert der zirkulierenden Lösung steuerndeniteagentien und dem
zur Herstellung der Lösung verwendeten wasser zusammenhängt
.
Die temperatur des Kontakts der Hypochloritlösung mit dem
Gasstrom ist wichtig. Bei i'emperaturen oberhalb etwa 55 oder
600C ist die Hypochloritlösung unbeständig und der verfügbare
Chlorgehalt wird rasch reduziert. Quecksilberdampf kann jedoch wirskam aus dem Gasstrom entfernt werden, solange
der Gehalt an νerfügbarem Chlor oberhalb etwa 5oo ppm
beträgt» Aufgrund der Unbeständigkeit der Hypochloritlösung bei erhöhten Temperaturen bevorzugt man, den quecksilberdampf
enthaltenden Gasstrom mit der Hypochloritlösung von gesteuertem pH-Wert bei 'l'empera türen unterhalb
etwa 3o°C in Berührung zu bringen. Die Alkalinetallhypochloritlösung
entfernt Quecksilberdampf wirksam aus Gasströmen bei Temperaturen, die bis zum Gefrierpunkt der genannten
Lösung reichen. .Besonders bevorzugt wird der Kontakt zwischen Quecksilberdampf enthaltendem Gasstrom und
Hypochloritlösung bei Temperaturen zwischen etwa 1o und
etwa 25°C. Mit Senkung der Betriebstemperatur läßt sich
das Verfahren leichter im kritischen pH-Bereich von etwa 5,5 bis etwa 8,5 und bei der zur raschen Entfernung des
siuecksilbers erforderlichen Hypochloritkonzentration halten.
Ist der den Quecksilberdampf enthaltende Gasstrom heiß,
so wird er zweckmäßig vor dem Kontakt mit der Hypochloritlösung
gekühlt. Durch das Abkühlen des Gasstroms erleichtert man die Beibehaltung des geeigneten Temperaturbereichs für
die Hypochloritlösung; gleichzeitig wird Quecksilberdampf
409814/0917
kondensiert, falls der Partialdruck des Quecksilberdampfs
im Gasstrom oberhalb dem Quecksilberpartialdruck bei der
tieferßn Temperatur, auf die abgekühlt wird, liegt.
Die Fähigkeit der Hypochloritlösung zur -entfernung von
Quecksilberdampf aus einem Gasstrom ist relativ unempfindlich
hinsichtlich der Quecksilberkonzentration -in der Lösung. Vorzugsweise werden jedoch weniger als etwa 1ooo Gewichtsteile
pro Million quecksilber und besonders bevorzugt weniger als etwa 5oo ppm Quecksilber in der Hypochloritlösung
zugelassen.
Erreicht die Quecksilberkonzentration in der Hypochloritlösung diese obere Konzentration, so muß ein Teil der
lösung abgezogen und frische Hypochloritlösung dem System zugegeben werden. Die quecksilberhaltige Lösung kann
durch bekannte Absorptions- und Ads,orptionsmethodenf
durch Ausfällung oder durch Zuleitung zu einer elektrolytischen ^eIIe behandelt werden, wodurch das Verschmutzungspotential
eines quecksilberhaltigen JPlüseigkeitsstroms beseitigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in konventionellen Vorrichtungen
zum Kontakt von Flüssigkeiten mit Gasen durchgeführt werden. Vorrichtungen wie Üjektoren, gepackte Säulen,
oprühtürme und dgl. können zur Durchführung des Verfahrens
verwendet werden.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
empfiehlt es sich, teilehenförmiges Quecksilber vor Kontakt des Gasstroms mit der Hypochloritlösung aus ersterem zu
entfernen. Das teilchenförmige Quecksilber kann aus dem Gasstrom abgesondert werden, indem man diesen durch eine
entsprechende Trennvorrichtung leitet. Trennvorrichtungen
zum Absondern mitgerissener Teilchen sind bekannt, z.B.
40981 A/0917
Cyclone, Staubfilter, Liberflutungsachichten, V,aschkammern
und dgl. Obgleich, teilchenförmiges Quecksilber nicht notwendig
.voi· dem Kontakt des .G-asstroms mit der Ifypochloritlösung
entfernt werden muli, bevorzugt man diese Arbeitsweise, da geringe Kengen teilchenförmigen Quecksilbers die Quecksilberbeladung
der zirkulierenden Hypochloritlösung drastisch steigern können. Eine erhöhte Quecksilberbeladung vermehrt
den Bedarf an zusätzlicher Hypochloritlösung und verschärft die Probleme, die mit der Aufarbeitung des gelösten
Quecksilbers zusammenhängen.
Nach Entfernung des teilchenfönnigen Materials wird der
■Quecksilberdampf enthaltende Gasstrom mit der bei einem pH-V«'ert zwischen etwa 5» 5 und etwa 8,5 und vorzugsweise
zwischen etwa 6,ο und S,ο gehaltenen Hypochloritlösung in
Berührung gebracht. Dabei wird der Quecksilberdampf rasch aus dem Gasstrom entfernt; Die iflüssigkeit wird vom
Gasstrom getrennt und der relativ geringe Uengen an quecksilberdampf
enthaltende Gasstrom kann in die Atmosphäre abgegeben werden.
Beim Kontakt des Quecksilberdampf enthaltenden Gasstroms
mit der Hypochloritlösung kann ein Nebel aus Hypochloritlösung entstehen, oder es können kleine Tröpfchen vom
Gasstrom mitgerissen werden. Um sicherzustellen» daß der Gasstrom keine übermäßigen Mengen Hypochloritlösung «aitreiiät,
wird er gewöhnlich nach Verlassen der Gas/J?liissigkeits—
Kontaktkammer durch ein !trennvorrichtung geleitet. Es ist zweckmäßig, kleine Teilchen der Hypochloritlösung aus dem
Gasstrom zu entfernen, da die Hypochloritlösung korrodierend wirkt.
Das Quecksilberdampf enthaltende Gas kann beliebiger Herkunft sein, darf allerdings keine solche Menge an Stoffen,
409814/0917
die mit der Hypochloritlösung reagieren., enth.altexi.,verriigbare
Chlor aus der heaktionszone entfernt wird1,
uie Hypochloritlösung entfernt nicht nur Quecksilberdampf,
sondern auch teilchenförmiges Quecksilber und anorganische wuecksilbersalze wie Quecksilberoxyde und -sulfide. Unter
die Bezeichnung "Quecksilber" fallen daher in vorliegender Beschreibung neben dem Element auch die anorganischen yueck
silbersalze, Erfindungsgemäli können Gasströme wie 'wasserstoff
und Luft wirksam behandelt werden.
Das erfindungsgemätte Verfahren wird unter Bezug auf tfigur
näher erläutert. Der Quecksilberdampf enthaltende Gasstrom Kann einer Umsetzung von Natriumamalgam mit Wasser, den
Endkammern von Quecksilberzellen, dem Entlüftungssystem eines Zellengehäuses, dem Entlüftungssystem einer Anlage
zur Herstellung oder Verwendung von Quecksilber, z.B. ■"aboratorien oder bestimmten Elektroerzeugern, entstammen.
erforderlich wird das Quecksilberdampf enthaltende Gas einer Vorbeieitungszone 2 zugeführt. In der Vorbereitungszone kann teilchenförmiges Material entfernt werden, ferner
kann das (ras falls erforderlich abgekühlt werden und es können andere Operationen vor Kontakt des Gasstroms mit
der Hypochloritlösung durchgeführt werden. Obgleich die Vorbereitung keine obligatorische Stufe des erfindungsgemälaen
Verfahrens darstellt, ist sie zweckmäßig, da sie die Gewinnung von mitgerissenem Quecksilber in metallischer
jiOrm erlaubt und die Entfernung von teilchenförmigen!
Material bewirkt, welches in der Hypochloritlösung ausfallen
und die Packung oder Leitungen verstopfen kann, ferner
ermöglicht die Vorbereitung die Abkühlung des Gases vor Kontakt mit der Hypochloritlösung. Die Notwendigkeit einer
Vorbereitung hängt vollständig von der Herkunft des Quecksilberdampf
enthaltenden Gasstroms und den zum Kontakt zwi-
409814/0917
sehen Gas und flüssigkeit vorgesehenen kittein ab. Die
^weekmäßigkeit einer Gasvorbereitung ergibt sich, sobald
Zusammensetzung und physikalische Parameter des ^uecksilberdarpf
enthaltenden Gasctroms bekannt sind.
Nach dem Durchgang durch die Vorbereitungszone v«ard der
Gasstrom mit der Hypochloritlösung bei einem pH-wert zwischen
etwa 5,5 und etwa 5,5 und vorzugsweise zwischen 6,ο
und 8,o in der Kontaktzone 3 in Berührung gebracht. Der Kontakt zwischen Gasstrom und Hypochloritlösung kann in
einer konventionellen Vorrichtung bewirkt werden, beispielsweise in einem Ejektor, einem gepackten -Turm, einer oprühkammer
oder in verschiedenen «äschern, die itllüssigkeits-
und mechanische wirkung kombinieren, wie z.B. in überiluteten Schichten, Sprühkamtiiern, mit Cyclomvirkung und
dgl.
Der mit der wässrigen iiypochloritlösung behandelte Gasstrom
wird dann aus der Kontaktzone abgezogen. Gewöhnlich empfiehlt es sich, den Gasstrom einer Srennzone 4 zuzuleiten, die mitgerissene
Hypochlorilösung abscheidet. Bekanntlich kann in Vorrichtungen zum Kontakt von flüssigkeiten und Gasen
unter bestimmten !Bedingungen flüssige Phase vom Gasstrom mitgerissen werden. Da die mitgerissene flüssigkeit korrodierend
ist,'wird sie vorzugsweise aus der. Gasstrom entfernt. Die
Anwendung einer Abscheidungszone für mitgerissenes iv.aterial
hinter der Kontaktzone wird bevorzugt, ist jedoch nicht obligatorisch. Die Abscheidung des mitgerissenen ^aterials
kann durch Vorrichtungen wie Kebeldämpfer; Jyclone, Prallkammern
und dgl. erfolgen.jDas erfindungsgemäi3e Verfahren
eignet sich besonders zur Entfernung von Quecksilberdampf aus wasserstoff, welcher durch Umsetzung von Natriumamalgam
aus wuecksilberzellen der ühlorherstellung entstanden ist.
4098U/0917
-M-
Das Natriumamalgam wird mit wasser in Berührung gebracht,-wobei
das Natrium mit wasser reagiert unter .bildung von ijatriumhydroxydlösung und wasserstoff, jjer wasserstoff
wird bei erhöhter Teciperatur^mit wasser und ^uecksilberdaapf
gesättigt^ aus der" Jxeaktionszone abgezogen. Im allgemeinen
wird der wasserstoffstrom abgekühlt, um quecksilber
und wasserdampf zu kondensieren. Der Quecksilber-'
dampf, kleine Quecksilbertröpfchen und i/a-s3er enthaltende
Wasserstoffstrom wird dann einem abscheider für mitgerissenes
Material zugeführt, in welchem teilchenförmiges quecksilber und .'vasser vom Gasstrom getrennt werden. Der bei einer
Temperatur unterhalb etwa 3o°G mit quecksilber- und wasserdampf im wesentliche gesättigte wasserstoffstrom gelangt
dann zur Kontaktkammer. Es wurde gefunden, daß einstufiger Kontakt in einem Ejektor oder einer relativ kurzen gepackten
schicht, über welche däe Hypochloritlösung zirkuliert wird,
mehr als 9θ/ό und unter bevorzugten Bedingungen mehr als
955^ des im Gasstrom enthaltenen quecksilberdampfs entfernt.
Bei Verwendung eines Ejektors werden durch das Kontaktsystem
gegebene Druckeffekte im wesentlichen ausgeglichen. Wird eine weitere Verminderung des Gehalts an Quecksilberdampf
angestrebt, so kann eine zweite Kontaktstufe oder eine größere gepackte Schicht verwendet werden. Der Wasserstoffstrom,
dessen anteil an Quecksilberdampf weitgehend entfernt
wurde, gelangt dann zu einem abscheider, in welchem allfällig mitgerissene Tröpfchen der Hypochloritlösung
abgeschieden werden, worauf der «»asserstoffstrom an die
Atmosphäre abgegeben oder verbrannt wird.
Üs wird der Einfluß des pli-V/erts- auf die Entfernung von
09814/Q917
Quecksilberdampf aus einem Gasstrom ermittelt, ώίη durch
Zersetzung von Natriumamalgam entstandener wasserstoffstrom
wird auf 29 bis 3o°0 abgekühlt, durch einen Abscheider geführt,
um teilcheni'örmiges wuecksilber zu entfernen, und
in einem 7,5 dc-i^jektor mit einer Natriumhypochloritlösung
in Berührung gebracht·. Der ejektor wird unter Zirkulierung
der Natriumhypochloritlösung betrieben. Durch den ejektor
v/erden o,o75 m wasserstoff pro Liter Fatriuir.hypochloritlösung
mit einem G-ehalt an verfügbarem OhIc r von etwa 12oo
bis 1435 ppm geleitet, tabelle 1, i'eil λ illustriert die
.i'irksamkeit hinsichtlich der entfernung von quecksilberdampf
aus dem Gasstrom.x'abelle I, Teil α zeigt auch den
üinfluß des pH-i»erts auf die ohlormenge im Gasstrom nach
Kontakt mit der Hypochloritlösung.
Λ098 1 4/0917
Versuch 'i'enp. | 29-30 | Ii | 29-3O | C | 29 | Gas/Vlüssig- pH keitsverhält- nis |
o75 | 2, | 6, | 7 | Verfüg bares Chlor ppm |
Entfern- Chlor tes i^ueck- im silber °/Ό Abgas d. I3in- ppm |
mehr als | 4,3 | 3o |
ϊ1 eil . | 29-30 | 29-30 | 29 | o75 | 3, | 5 | It | weniger als | 3o | ||||||
1 | 29-3O | 29 | o, | o75 | 4, | 6, | 3 | 12OO-1435 | 99 | Il Π | |||||
2 | 29-3O | 29 | o, | o75 | 6, | 6, | 6 | 1200-1435 | 99 | o,2 | |||||
3 | 29-30 | 29 | o, | o75 | 7, | 7, | 7 | 1200-1435 | 99 | it it | o,2 | ||||
4 | 29 | o, | 7, | 1200-1435 | 99 | Il Il | |||||||||
5 | o, | o75 6,6-7, | 7, | 0 | 1200-1435 | 9o | 0,2 | ||||||||
Teil | 29 | o75 | 7, | 6 | Il Il | 0,2 | |||||||||
7 | 55 | o, | 635 | 63 | ti Ii | ||||||||||
4 | o, | o75 | 6, | 6 | 1435 | 93 | Il Il | 0,2 | |||||||
ieil | 119 | 6, | 6 | Il 11 | 0,2 | ||||||||||
9 | o, | o75 | 7 | 1435 | 98 | Il Il | 0,2 | ||||||||
9ü | o, | 133 | 7 | 1435 | 99 | 11 Il | 0,2 | ||||||||
1o | o, | o67 | 0 | I2oo | 9o | 0,2 | |||||||||
1oa | o, | 113 | 0 | I2oo | 63 | o,2 | |||||||||
11 | o, | 635 | 63 | ||||||||||||
11A | o, | o3S-o,o75 | 6-7 | 635 | 32 | ||||||||||
2 eil | o33-o,o75 | 6-7 | |||||||||||||
12 | o, | ,ο 1435 | 98 | ||||||||||||
13 | o, | ,ο 1435 | 97 | ||||||||||||
aus l'abelle I ist zu ersehen, äau bei einem pH-wert unterhalb
etwa 5,5 die Alkalimetallhypochloritlösung zwar den ^uecksilberdan,pf
bei einstufigem Kontakt aus dem Gasstrom entfernt, gleichzeitig jedoch die ühiormenge im Äbgasstrom dessen Ab-
A0981 4/0917
BAD ORIGINAL
gäbe an die Atmosphäre verbietet, l'abelle I zeigt ferner,
daß bei 3o°C und pH 7,7 die Hypochloritlösung weniger, wirksam ist als bei pH 6,6.
Die Vorrichtung von .Beispiel 1 wird verwendet zur Bestimmung
des Einflußes der Hypochloritkonzeritration auf die entfernung
von Quecksilberdampf aus einem wasserstoff strom. Der "vvasse-rstoffstrom
wird mit Natriumhypochloritlösung von 29-3o°C bei einem pH-wert zwischen 6,6 und 7 und einem Beschickungsverhältnis von etwa o,o75 rn /Liter Hypochloritlösung in·
Berührung gebracht. Die Konzentration an verfügbarem Chlor in der Natriumhypochloritlösung liegt zwischen 635 und
2 ooo ppm. Die Ergebnisse des Versuchs sind aus l'abelle I, i'eil B ersichtlich. Bei einer Konzentration von etwa 635
ppm verfügbarem Chlor liegt die Quecksilberentfernung bei
etwa 63$» während bei 1435 ppm verfügbarem Chlor mehr als
98$ des Quecksilberdampfs aus dem Gasstrom entfernt werden.
Wie ersichtlich, sind Natriumhypochloritkonzentrationen von mehr als etwa 5oo ppm verfügbarem Chlor zur Entfernung
von Quecksilberdampf aus einem Gasstrom geeignet.
Unter Verwendung der Vorrichtung von Beispiel 1 wird der Einfluß des Verhältnisses von flüssigkeit zu Gas auf die
entfernung des Quecksilberdampfs aus dem V/ass erst off strom
untersucht. Der Wasserstoff strom mit einer 'Temperatur von 29 C wird mit Natriumhypochloritlösungen von verschiedenem
4098 14/0917
pH-Wert und verschiedener Konzentration an verfügbarem Chlor
in Berührung gebracht. Die Versuche 9 und 9A zeigen, daß
bei Gas/Flüssigkeits-Verhältnissen von o,o75 bis O,119 m/1
bei einem pH 6,6 und eine-r Lösungskonzentration von 1435 ppm verfügbarem Chlor 98 bis 99°A des im Wasserstoffstrom enthaltenen
Quecksilbers entfernt werden. Bei Gas/Plüssigkeits-Verhältnissen
zwischen o,o75 und 0,133 m /l werden bei einem pH von 7,7 und einer Konzentration von verfügbarem Chlor
von 12oo ppm gemäß den Versuchen 1o und 1oA 63 bis 9o°/o
des Quecksilberdampfs aus dem Gasstrom entfernt, in/ird die
Konzentration an verfügbarem Chlor auf 635 ppm vermindert, so werden bei einem pH von 7»7 und einem Gas/Flüssigkeits-Verhältnis
von 0,067 m /l 63$ des im eintretenden Gasstroms
vorhandenen Quecksilbers entfernt. Bei niedrigen Konzentrationen an verfügbarem Chlor müssen geringere Gas/J?lüssigkeits-Verhältnisse
angewandt werden, um größere Mengen an Quecksilber dampf zu entfernen. Bei Konzentrationen von etwa 1435 ppm
verfügbare^ Chlor und einem pH von etwa 6,6 wird auch bei
hohem Gas/U1IUssigkeits-Verhältnis ein wesentlicher Artteil
des Quecksilbers aus dem Gasstrom entfernt.
Es wird der Einfluß der Temperatur auf die Entfernung von Quecksilberdampf aus einem Gasstrom unter Verwendung der
Vorrichtung von Beispiel 1 ermittelt. Quecksilberdampf enthaltender Wasserstoff wird mit Natriumhypochloritlösung
mit 14oo bis 1435 ppm verfügbarem Chlor bei einem pH zwischen
6,6 und 7 und einem Gas/Flüssigkeits-Verhältnis von o,o38 bis o,o75 m /l in Berührung gebracht. Tabelle I, Teil J*
zeigt, daß Temperaturen zwischen 2-9 und 550C geringen ßinfluß
auf die Entfernung des Quecksilberdampfs aus dem Gas-
4Q98U/0917
strom haben.
'Während die Adsorption von quecksilberdampf aus einem Gasstrom
bei 55°ü wirksam durchgeführt werden kann, ist die
Beständigkeit der Hypochloritlösung bei dieser i'emperatur
derart, daii Zersetzung eintritt und der Gehalt an verfügbarem
Chlor rasch abnimmt. Aufgrund der Unbeständigkeit der Hypochlorit lösung bei Temperaturen im Bereich, von 550O bevorzugt
man daher das Arbeiten unterhalb dieses i'emperaturbereichs,
und vorzugsweise im Bereich unterhalb etwa 3o°ü, besonders bevorzugt unterhalb 25 ^. j)ie Absorption des
quecksilberdampfs au$ dem Gasstrom wird durch niedrige
Temperaturen nicht beeinträchtigt. Die Beständigkeit der Hypochloritlösung ist jedoch bei niedrigeren Temperaturen
größer und die Hypochloritkonzentration in der zirkulierenden Lösung ist leichter zu kontrollieren.
Der Einfluß der Verwendung einer gepackten Schicht auf die Entfernung von Quecksilberdampf aus einem Gasstrom wird
ermittelt. Bei diesem Versuch wird eine 9o cm hohe Säiicht,
welche mit 13 mm-i'üllkörpern (Handelsbezeichnung Intalox)
gepackt ist, verwendet. Ein Natriumhypochloritstrom mit 14-00 ppm verfügbarem Chlor von 2o°ü wird bei einer Lassen-
' 2 ■ geschwindigkeit der flüssigkeit von 7 35o bis 24 4oo kg/m /otunde
über die üchicht zirkuliert. o,74 m wasserstoff von 2o C
werden pro Limite der Schicht zugeleitet. Der Wasserstoff enthielt etwa T ppm quecksilberdampf. Die Versuchsergebnisse
sind aus 'iabelle II, 'feil A eisLchtlich:
4098U/0917
Tabelle II gepackte Schicht
Ver- ieiEp. pH Hassenge- Entfern- Verfüg- Quecksilberbesuch
C schwindig- tes ^ueck-bares ladung der Hypo-
keit (ü'liis- silber lß>
Chlor chloritlösung sigk*) d. Ein- ppm ppm
kg/m /£>td. gangs
•j.1 eil | A | 2o | B | 2o | 3,5 | 735O-244OO | 99 |
14 | 2o | 2o | 4,5 | 7350-24400 | 99 | ||
15 | 2o | 2o | 5,5 | 7350-24400 | 99 | ||
16 | 2o | 2o | 7,ο | 7350-24400 | 99 | ||
17 | 2o | 8,9 | 735ο | 96 | |||
18 | 2o | 3,9 | 24400 | 97 | |||
19 | 2o | 1o, | .1 24400 | ü | |||
2o | 2o | 1o,9 | 24400 | ü | |||
21 | |||||||
Teil | 7,ο | 99 | |||||
22 | 7,ο | 99 | |||||
23 | 7,ο | 99 | |||||
24 | 7,ο | 99 | |||||
25 |
14oo | ■ | 15 |
1400 | 5o | |
14oo | I00 | |
1400 | 5oo | |
14oo | ||
14oo | ||
14oo | ||
14oo | ||
14oo | ||
14oo | ||
14oo | ||
1400 | ||
Die Versuchsergebnisse zeigen, daß mit einer relativ kurzen gepackten Säule Quecksilberdampf wirksam aus einem Gasstrom
entfernt werden kann, wenn man die Säule mit einer Hypochloritlösung
von gesteuertem pH berieselt.
Der Einfluß der wuecksilberbelastung in der Hypochloritlösung
4098U/Q917
- ZO -
auf die Absorption des ^uecksilberdampfs aus einem Gasstrom
wird ermittelt, i'lv diesen Versuch wird mit der Vorrichtung
gemäß Beispiel 5 gearbeitet. Getestet werden Quecksilberbelastungen
der Hypochloriifrlösung von 15f 5o, 1oo und 5oo
ppm. Tabelle II, l'eil B zeigt, daß Quecksilberbelastungen
in diesem Bereich keinen Einfluß auf die Entfernung des Quecksilbers aus dem Gasstrom ergeben. Die Massengeschwindigkeit
der Flüssigkeit und die Gaszufuhr wurden wie in Beispiel 5 gewählt.
Die obigen Beispiele demonstrieren klar, daß Quecksilberdämpfe aus Gasströmen entfernt werden können, indem man
diese mit Hypochloritlösung vom pH zwischen etwa 5»5 und etwa 8,5 und vorzugsweise zwischen 6 und 8 in Berührung
bringt. In diesem pH-Bereich wird kein Chlor durch den Gasstrom abgestreift und der Quecksilberdampf wird aus dem
Gasstrom entfernt, ohne daid anschließend eine weitere Entfernung von Chlor aus dem Gasstrom erforderlich wird.
409814/0917
Claims (8)
1. Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus quecksilberhaltigen
Gasströmen, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom mit einer Hypochloritlösung, deren pH-Wert zwischen
etwa 5,5 und etwa 3,5 gehalten wird, in Berührung bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hypochloritlösung mehr als etwa 5oo Gewichtsteile pro Million Teileverfügbares Chlor enthält.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hypochloritlösung etwa 5op bis etwa 3ooo Gewichtsteile
pro liiliioa^Htrfügbares Chlor enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die iempi
beträgt.
die iemperatur der Hypochloritlösung weniger als etwa Jo0C
5« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die !Temperatur der Alkalihypochloritlösung zwischen etwa und etwa 250C beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quecksilber in tform von Quecksilberdampf im Gasstrom
vorliegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der quecksilberhaltige Gasstrom mit einer Hypochloritlösung mit etwa 5oo bis etwa 25ooGewichts - ppnt
verfügbarem Chlor in einem pH-Bereich zwischen etwa 6 und etwa 8,o bei einer Temperatur unterhalb etwa 250C in Berührung
gebracht wird.
4Q98U/0917
8. Verfahren nach Einspruch 7» dadurch gekennzeichnet,
.dai3 man als Hypochlo.ritlösung eine Natriumhypochloritlösung
verwendet.
9· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daü die Natriuinhypochloritlösung etwa 9oo bis etwa 15oo
Gewichts - ppm " verfügbares ühlor 'enthält.
1o. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen quecksilberhaltigen Gasstrom in eine Konditionierzone
leitet, worin er auf eine Temperatur unterhalb etwa '3o°C abgekühlt und von teilchenförmigen! fc-aterial befreit
wird, aus der Konditionierzone in eine Kontaktzone führt, in welcher Kontakt mit einer Hypochloritlösung von einem
pH zwischen etwa 5»5 und etwa 3,5 leitet und von dort zu
einer Abscheidungszone führt, worin mitgerissene flüssigkeit aus dem Gasstrom abgeschieden wird.
für: stauffer Chemical Company Westport, Conn., V.St.A.
Dr. Hans Chr. BeN
Rechtsanwalt
409814/0917
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29092872A | 1972-09-21 | 1972-09-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2346673A1 true DE2346673A1 (de) | 1974-04-04 |
Family
ID=23118094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732346673 Pending DE2346673A1 (de) | 1972-09-21 | 1973-09-17 | Verfahren zur entfernung von quecksilber aus gasstroemen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4970824A (de) |
BE (1) | BE804993A (de) |
CA (1) | CA1002289A (de) |
DE (1) | DE2346673A1 (de) |
FR (1) | FR2200043A1 (de) |
NL (1) | NL7312637A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61061620A (en) * | 1986-02-25 | 1986-03-29 | Nippon Kokan Kk | Method for removing mercury in waste gas |
JPS6230532A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 排ガス中の水銀除去方法 |
JPS62210036A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-16 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 排ガス中の水銀除去方法 |
JPS63147519A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-06-20 | Hitachi Zosen Corp | 排ガス中の水銀と洗煙廃水中の水銀のト−タル除去方法 |
WO2019187664A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 株式会社大阪ソーダ | 排ガス処理方法 |
-
1973
- 1973-08-24 CA CA179,558A patent/CA1002289A/en not_active Expired
- 1973-08-31 JP JP48098117A patent/JPS4970824A/ja active Pending
- 1973-09-13 NL NL7312637A patent/NL7312637A/xx unknown
- 1973-09-17 DE DE19732346673 patent/DE2346673A1/de active Pending
- 1973-09-18 BE BE7000462A patent/BE804993A/xx unknown
- 1973-09-20 FR FR7333731A patent/FR2200043A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2200043B3 (de) | 1976-08-20 |
JPS4970824A (de) | 1974-07-09 |
CA1002289A (en) | 1976-12-28 |
FR2200043A1 (en) | 1974-04-19 |
BE804993A (nl) | 1974-03-18 |
NL7312637A (de) | 1974-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69029852T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von chlordioxyd | |
DE2227532A1 (de) | Verfahren und Kontaktmasse für Gasentquecksilberung | |
DE2554584A1 (de) | Verfahren zum regenerieren einer absorptionsloesung, die zum reinigen von abgas verwendet wurde | |
DE2404019A1 (de) | Verfahren zum reinigen metallurgischer schwefelsaeureanhydrid enthaltender gase durch extraktion von quecksilber | |
DE4013974C1 (de) | ||
DE102011083863A1 (de) | Aufbereitung chloridhaltigen Eisenoxids | |
DE1467274B2 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von bei der Alkalibehandlung von Bauxit und ähnlichen Roherzen anfallenden Rotschlämmen unter Gewinnung der verwertbaren Bestandteile.-Anm: Mitsubishi Shipbuilding & Engineering Co. Ltd.. Tokio: | |
DE69623450T2 (de) | Verfahren zur behandlung von halogenhaltigem abfall | |
DE2346673A1 (de) | Verfahren zur entfernung von quecksilber aus gasstroemen | |
DE69119028T2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Chrom hoher Reinheit | |
EP0411162B1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Chlor aus Abgasen | |
DE2423815A1 (de) | Verfahren zum reinigen von quecksilber enthaltender schwefelsaeure | |
DE2106017A1 (de) | Verfahren zum Behandeln von Chlor | |
DE3931552A1 (de) | Verfahren zur gewinnung reiner salzsaeure aus hcl-haltigen rauchgasen | |
DE69734784T2 (de) | Verfahren zur behandlung von abgasen mit halogen enthaltender verbindung | |
DE2218968A1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus wäßrigen alkalischen Lösungen | |
CH643216A5 (de) | Verfahren zur rueckgewinnung von brom aus abfallfluessigkeit. | |
DE4038195A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines metalloxid - aerosols und dessen verwendung | |
DE1767896A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Metallchloridsalzen | |
DE2917622A1 (de) | Verfahren zum herstellen von magnesium aus einer magnesiumsulfat enthaltenden salzloesung | |
DE218344C (de) | ||
DE238292C (de) | ||
DE69902168T2 (de) | Verfahren zum behandeln einer flüssigkeit, die flüchtige bestandteile enthält | |
DE2415892A1 (de) | Verunreinigungssteuerung | |
DE19807520A1 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von Fluorwasserstoff und von nitrosen Gasen aus Abluft |