DE2356139A1 - Verfahren zum entfernen von schwefeldioxid in form von calciumsulfit aus einem verbrennungsabgas - Google Patents
Verfahren zum entfernen von schwefeldioxid in form von calciumsulfit aus einem verbrennungsabgasInfo
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Description
Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid in Form von. Calciumsulfit aus einem Verbrennungsabgas
.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid
in Form von Calciumsulfit aus einem schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgas„ und sie bezieht sich insbesondere
auf ein Verfahren zum wirksamen Entfernen von Schwefeldioxid in Form von Calciumsulfit aus einem Verbrennungsabgas, bei dem
das Verbrennungsabgas mit einer wässrigen Alkalisulfitlösung
in Kontakt gebracht wird, um eine wässrige Alkalibisulfitlösuag zu bilden, und dann in die wässrige Bisulfitlösung gelösch-
& 2 ι υ 3 2 3
ter Kalk oder Kalkstein eingebracht wird, um Calciumsulfit zu bilden, und das durch das Ausscheiden eines Alkalisulfats gekennzeichnet
ist, das sekundär in der wässrigen Alkalibisulfitlösung gebildet worden ist.
Es sind bisher viele Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus.einem Verbrennungsabgas vorgeschlagen worden, einschliesslich
eines trockenen Verfahrens, bei dem verschiedene Arten von Adsorbentien verwendet werden, eines NassVerfahrens, bei dem
eine wässrige Alkalisulfitlösung verwendet wird, usw. In dem Nassverfahren, bei dem eine wässrige Alkalisulfitlösung verwendet
wird, wird z.B. ein Verbrennungsabgas in die wässrige Alkalisulf itlösuhg eingeführt, damit das in dem Verbrennungsabgas
enthaltene Schwefeldioxid mit dem Alkalisulfit reagieren kann, um Alkalibisulfit zu bilden, und das entstehende Alkalibisulfit
mit
wird/gelöschtem Kalk oder Kalkstein zur Reaktion gebracht, um Calciumsulfit zu bilden, was zum Entfernen von Schwefeldioxid in Form von Calciumsulfit aus dem Verbrennungsabgas führt. Bei diesen Verfahren, verlaufen die Reaktionen, wenn Natriumsulfit als das Alkalisulfit verwendet wird, wie es durch die folgenden Formeln beschrieben wird:
wird/gelöschtem Kalk oder Kalkstein zur Reaktion gebracht, um Calciumsulfit zu bilden, was zum Entfernen von Schwefeldioxid in Form von Calciumsulfit aus dem Verbrennungsabgas führt. Bei diesen Verfahren, verlaufen die Reaktionen, wenn Natriumsulfit als das Alkalisulfit verwendet wird, wie es durch die folgenden Formeln beschrieben wird:
SO2 + Na2SO3 + H2O -*- 2 NaHSO3 (1)
2NaHSO + CaCO3 *- CaSO3 · 1/2H2O +. Na2S03+C02+l/2H20 (2)
2NaHSO3 + Ca(OH)2
> CaSO3 · 1/2.^0+Na2SO3+ 3/2H20 ...(3)
Wenn jedoch das Verbrennungsabgas in die wässrige Alkalisulfitlösung
eingeführt wird, ura Schwefeldioxid mit dem Alkalisulfit zur Reaktion zu bringen, wird ein Teil des Alkalisulfits durch
Sauerstoff oxidiert, der ebenfalls in dem Verbrennungsabgas enthalten ist, wodurch ein Alkalisulfat gebildet wird. Daher
enthält eine Reaktions lösung eines Alkalibisulfits, das durch
die Reaktion von Schwefeldioxid mit dem Alkalisulfit erhalten
wird, ebenfalls das Alkalisulfat als ein unerwünschtes Nebenprodukt.
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Das Alkalisulfat wird in der wässrigen Alkalibisulfitlösung in
einer grossen Menge angesammelt und der Wirkungsgrad für Absorption
von Schwefeldioxid in der wässrigen Alkalisulfitlösung
wird äusserst stark erniedrigt. Daher ist es äusserst notwendig, das erzeugte Alkalisulfat aus der wässrigen Alkalibisulfitlösung
herauszuholen. Bei bekannten Verfahren wurde/ausserhalb des Reaktionssystems Schwefelsäure und Calciumsulfit zu der
wässrigen Alkalibisulfitlösung hinzugegeben, um das Alkalisulfat in Gips (CaSO4*2HoO) gemäss der folgenden Reaktionsformeln
umzuwandeln (in denen Natriumsulfat als Alkalisulfat verwendet wird), wodurch das Alkalisulfat in Form von Gips aus. der Reaktionslösung
entfernt wurde:
H3SO4 + CaSO3·1/2Η20 + 1/2H2O - CaSO4^H3Q + SO3 ..... (4)
SO2+Na2SO4+CaSO3·l/2H2O+5/2H2O - CaSQ4·2H2O+2NaHSO3 (5)
Jedoch macht das Einführen von Schwefelsäure und Calciumsulfit von
ausserhalb des Reaktionssystems in nachteiliger Weise zusätzliche komplizierte Arbeitsvorgänge notwendig.
Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Nassverfahren
zum wirksamen Entfernen von Schwefeldioxid in Form von Calciumsulfit aus einem schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgas
zu schaffen, in dem ein Alkalisulfat entfernt wird, das sekundär erzeugt wird und sieh in einer wässrigen Alkalibisulfitlösung
ansammelt, wobei Schwefelsäure und Calciumsulfit verwendet werden, die innerhalb des Reaktionssystems erzeugt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung.
Im allgemeinen kann Schwefeldioxid leicht in Schwefelsäure um-=
gewandelt werden, in^dem Schwefeldioxid in einer verdünnten
Schwefelsäure absorbiert wird, um eine Schwefligesäurelösung
zu bilden, und Luft oder Sauerstoff i-n,- die entstehende SchwefIigesäurelösung
eingeführt wird, um die Schweflig.es"äure (H2SO3)
in 'Anwesenheit eines Qxidationskatalysators zu oxidieren. Wenn
dementsprechend ein schwefeldioxidhaltiges Verbrennungsabgas gemäss dem oben angegebenen Verfahren behandelt wird, kann
Schwefelsäure unter Verwendung von Schwefeldioxid leicht kontinuierlich erzeugt werden, d.h., ein Teil des Verbrennungsabgases
wird mit einer verdünnten Schwefelsäurelösung in Kontakt
gebracht, damit das Schwefeldioxid in der Lösung absorbiert werden kann, um Schwefligesäure in der Lösung zu erzeugen, die
dann mittels Luft oder Sauerstoff in Anwesenheit eines Oxidationskatalysators oxidiert wird, was zur Bildung von Schwefelsäure
führt.
Es wird ein Rest des schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgas
ses mit einem Gas kombiniert, das nach Absorption des Verbrennungsabgases in der verdünnten Schwefelsäure lösung abgegeben
wird, und das derartig kombinierte Gas wird in eine wässrige Alkalisulfitlösung eingeführt, um ein Alkalibisulfit in Form
einer wässrigen Lösung zu bilden. Dann wird zu der wässrigen Alkalibisulfitlösung gelöschter Kalk oder Kalkstein hinzugegeben,
um Calciumsulfit zu bilden. Auf diese Weise kann in dem
Reaktionssystem Schwefelsäure und Calciumsulfit leicht kontinuierlich
erzeugt und zur Entfernung des Alkalisulfats verwendet werden, das sekundär in der wässrigen Alkalibisulfitlösung
von
erzeugt worden ist, ohne dass/ausserhalb des Reaktionssystems Schwefelsäure und Calciumsulfit in die Lösung eingeführt wird. Im Ergebnis kann Schwefeldioxid wirksam in Form von Calciumsulfit entfernt werden.
erzeugt worden ist, ohne dass/ausserhalb des Reaktionssystems Schwefelsäure und Calciumsulfit in die Lösung eingeführt wird. Im Ergebnis kann Schwefeldioxid wirksam in Form von Calciumsulfit entfernt werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Entfernen
von Schwefeldioxid in Form von Calciumsulfit aus einem
schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgas geschaffen, das die folgenden Verf&Iirensseforitte enthält.: ' (1) Zuführen eines Teils
des Verbrennungsabgases in eine verdünnte Schwefelsäurelösung, um Schwefligesäure iß der Lösung zu bilden, die dann mittels
Luft oder Sauerstoff in Anwesenheit eines Oxidationskatalysators oxidiert wird, um Schwefelsäure zu bilden; (2) Zuführen
eines Restes des yerbrennungsabgases und des aus Verfahrensschritt (1) abgegebenen Gases zu einer wässrigen Alkalisulf it-?
lösung, ym eine wässrige Alkalibisulfitlösung zu bilden;
'4 09822/0323
(3) Mischen eines grösseren Teils der im Verfahrensschritt (2) erzeugten wässrigen Alkalibisulfitlösung mit gelöschtem Kalk
oder Kalkstein, um diese zur Reaktion zu bringen, um eine Reaktionslösung
zu erhalten, die Calciumsulfit enthält; und (4) Abtrennen des Calciumsulfate von der Reaktionslösung, die im Verfahrensschritt
(3) erhalten worden ist, wobei das im Verfahrensschritt (4) abgetrennte Filtrat zu dem Verfahrensschritt (2)
zurückgeführt wird und ein kleiner Teil der in dem Verfahrensschritt (2) erzeugten wässrigen Alkalibisulfitlösung mit Schwefelsäure,
die im Verfahrensschritt (1) erzeugt worden ist, und einem Teil des im Verfahrensschritt (4) abgetrennten Calciumsulfits
gemischt wird, um dadurch das Alkalisulfat, das sekundär in der wässrigen Alkalibisulfitlösung erzeugt worden ist,
in Gips umzuwandeln. Daher ist es unnötig, Schwefelsäure und Calciumsulfit von ausserhalb des Reaktionssystems einzuführen,
so dass das Entfernen von Schwefeldioxid wirksam durchgeführt werden kann.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
an Hand der einzigen Figur näher erläutert»
Diese Figur zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung.
'. . -
Wie oben beschrieben worden ist, wird in der vorliegenden Erfindung
ein Teil des sshwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgases mit einer verdünnten Schwefelsäurelösung in Kontakt gebracht
oder in eine solche eingeführt, damit "das Schwefeldioxid in
der verdünnten Schwefelsäurelösung absorbiert wird und in Form von Schwefligersäure (H0S(X,) hierin gelöst wird. Dann wird Luft
oder Sauerstoff in die Schwefeldioxid absorbierende Lösung (d.h. in die Schv/ef ligesäurelösung) eingeblasen oder eingeführt,
um die Schwefligesäure mit Luft oder Sauerstoff in Anwesenheit
eines Oxidationskat.alysators, wie z.B. Eisensulfat, Mangansulfat oder Mischungen derselben, zu oxidieren, um dadurch Schwefelsäure
zu bilden. Es sei bemerkt, dass, da Schwefelsäure nur
sum Umwandeln des in der wässrigen Alkalibisulfitlösung sekundär erzeugten Alkalisulfats in Gips zur Entfernung desselben
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verwendet wird, die Produktion von Schwefelsäure nur in einer kleinen Menge notwendig ist, z.B. scheint es ausreichend zu
sein, 5 bis 20 % (üblicherweise etwa 10 %) des in dem gesamten '
verwendeten Verbrennungsabgas enthaltenen Schwefeldioxids in
Schwefelsäure umzuwandeln oder zu oxidieren. Wenn ein Teil des schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgases in die verdünnte
Schwefelsäurelösung eingeführt wird, damit das Schwefeldioxid
in der Lösung absorbiert werden kann, ist es nicht erforderlich, die Konzentration der verdünnten Schwefelsäure auf ein hohes
Niveau anzuheben, da der Wirkungsgrad für Absorption von Schwefeldioxid in der Lösung auf Grund eines starken Säuregehalts
erniedrigt wird. Das bedeutet, dass die Konzentration der verdünnten Schwefelsäurelösung vorzugsweise innerhalb eines Bereichs
von 1 bis 40 % , vorzugsweise 4 bis 15 %, liegt.
Die Menge des OxidationsKatalysators ist nicht-kritisch, z.B.
kann die Konzentration des Katalysators bei Eisensulfat innerhalb eines Bereiches von etwa 0,05 bis etwa 0,5 % in Form von
Eisen-Ionen liegen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Gas, das von dem
Verfahrensschritt der Erzeugung von Schwefelsäure abgegeben wird, mit Verbrennungsabgas kombiniert ausser der Menge, die
zur Bildung von Schwefelsäure verwendet wird. Das kombinierte Gas wird in die wässrige Alkalisulfitlösung eingeführt, damit
das in dem abgegebenen Gas und in dem Verbrennungsabgas enthaltene
Schwefeldioxid in der wässrigen Alkalisulfitlösung absorbiert werden kann, um dadurch zu reagieren und eine wässrige
.Alkalibisulfitlösung zu bilden. In diesem Fall ist ein pH-Wert der entstehenden wässrigen Alkalibisulfitlösung wünschenswert,
der innerhalb eines Bereiches von 5,5 bis 7,0 liegt. Das ist auf die folgenden Gründe zurückzuführen: Wenn eine wässrige
Alkalibisulfitlösung, deren pH-Wert tiefer als 5,5 liegt, erzeugt wird, wird der Wirkungsgrad für Absorption von Schwefeldioxid
in der wässrigen Alkalisulfitlösung äusserst stark erniedrigt;
und wenn eine wässrige Alkalibisulfitlösung erzeugt wird, deren pH*Wert über 7,0 liegt, wird in dem nächsten Ver-
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fahrensschritt, bei dem das Alkalibisulfit mit gelöschtem Kalk
oder Kalkstein umgesetzt Wird, um das, Calciumsulfit zu bilden,
die Geschwindigkeit dieser Reaktion bemerkenswert herabgesetzt. Daher sollte der pH-Wert der wässrigen Alkalibisulfitlösung
innerhalb eines Bereiches von 5,5 bis 7,0 gehalten werden» Zu diesem Zweck wird es z.B. bevorzugt, eine wässrige Alkalisülfitlösung
zu verwenden, die eine Konzentration von 10 bis 25 % aufweist, um das Schwefeldioxid in der wässrigen Alkalisulfitlösung
zu absorbieren, um eine wässrige Alkalibisulfitlösung zu erzeugen, die 3 bis 15 Gewichtprozent Alkalibisulfit enthält.
.
In dem folgenden Verfahrensschritt der vorliegenden Erfindung,
wird gelöschter Kalk oder Kalkstein zu der wässrigen Älkalibisulfitlösung
hinzugegeben, um das Alkalibisulfit mit dem gelöschten Kalk oder Kalkstein gemäss der oben angegebenen Reaktionsformeln
(2) und (3) umzusetzen, um dadurch Calciumsulfit zu bilden. Das auf diese Weise erzeugte Calciumsulfit v/ird von
der Reaktionslösung abgetrennt und das entstehende Filtrat,
das die wässrige Alkalisulfitlösung (Ha3SO3 -}- HgO) ist, wird
zur Verwendung als eine Schwefeldioxid absorbierende Lösung zurückgeführte Es ist zu bemerken, dass das abgetrennte Calciumsulfit
in eine Aufschlämmung umgeformt werden kann, um das Sulfit leicht durch Luft oder Sauerstoff zu oxidieren, um Gips
zu erzeugen, wenn es notwendig ist.
In der vorliegenden Erfindung werden weiterhin Schwefelsäure,
die in dem ersten Verfahrensschritt der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben worden ist erhalten wird, ein Teil der
wässrigen Alkalibisulf itlösisng und ein Teil des' Caleiumsu,lfits
zusammengemischt, um ein Alkalisulfat,' das in der wässrigen Alkalibisulfitlösung enthalten ist, gemäss der oben angegebenen
ReaktionsformeIn (4) und (5) in Gips umzuwandeln, wodurch
das. Alkalisulfat- auf diese Weise in Form von Gips durch Filtrieren
entfernt wird» In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass das entstehende Filtrat eise wässrige Alkalibisulfitlösung
(NaHSO,, -§- HoO) ist, so dass-es ia den Verfahrensschritt des
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Einfahrens von gelöschtem Kalk oder Kalkstein in die wässrige Alkalibisulfitlösung zurückgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung bezeichnet 1 eine Leitung zum Zuführen eines schwefeldioxidhaltigen
Verbrennungsabgases; 2 ist eine Staubentfernungsanlage; 3 ist eine Abzweigleitung zum Zuführen des Verbrennungsabgases,
das aus der Staubentfernungsanlage 2 entnommen ist; 4 ist ein erster Absorptionsturm für das Verbrennungsabgas; 7 ist ein
Oxidationsturm zum Oxidieren einer Schwefeldioxid absorbierenden Lösung, die in dem ersten Absorptionsturm 4 erhalten wird;
7* ist ein Tank zur Vorratshaltung eines Oxidationskatalysators, der in den Oxidationsturm 7 eingeführt werden soll; 7*f ist ein
Gebläse zum Einführen von Luft oder Sauerstoff in den Oxidationsturm 7; 5 ist eine Leitung, durch die einem zweiten Absorptionsturm
9 ein kombiniertes Gas zugeführt wird, das aus einem Rest des Verbrennungsabgases ausser dem Teil, der in den ersten
Absorptionsturm 4 von der Staubentfernungsanlage 2 durch die
Abzweigleitung 3 zugeführt worden ist, und einem abgegebenen Gas, das aus dem ersten Absorptionsturm 4 abisegeben worden ist;
9 ist ein zweiter Absorptionsturm^ in dem das kombinierte Gas mit einer wässrigen Alkalisulfitlösung in Kontakt gebracht
wird, um eine wässrige Alkälibisulfitlösung zu bilden; bei 9'
wird ein ungefährliches entschwefeltes Abgas aus dem zweiten
Absorptionsturm 9 abgegeben ; 10 ist eine Leitung zum Zuführen
der wässrigen Alkalibisulfitlösung, di© in dem zweiten Absorptionsturm 9 erzeugt wordea ist, zu einem doppelten Sersetzungsgefäss
12; 12 ist ein doppeltes Zersetsungsgefäss zur Reaktion
der wäsf-;. ;en Alkälibisulfitlösung, die durch die Leitung 10
zugeführt wird, iait gelöschtem Kalk oder Kalkstein 15, wobei eine calciumsulfithaltige Reaktio'nslösaag gebildet wird. Ferner
ist mit- 8 ein Sehwefe!säurebehälter bezeichnet, in dem Schwefelsäure
gespeichert wird, die durch Zuführen einer Schwefeldioxid absorbierenden Lösung (oder einer Sehwefligesäurelösung) in den
Oxidationsturm 7 und den ersten Absorptionsturm 4 durch die Leitung 6 gebildet wird; 14 ist eine Filter- und Trennanlage zum
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Abtrennen von Calciumsulfit von einer Reaktionslösung, die in
dem doppelten Zersetzungsgefäss 12 gebildet und durch eine Leitung
13 geleitet wird; 25 ist eine Leitung zum Abziehen des in der Filter- und Trennanlage 14 abgetrennten Calciumsulfits; 16
ist eine Leitung zum Zuführen eines Filtrats (Na3SO3 + H3O),
das durch Abtrennen von Calciumsulfit in der Filter- und Trennanlage erhalten worden ist, in den zweiten Absorptionsturm 9;
22 bezeichnet ein Gefäss zum Umwandeln von Alkalisulfat, das
sekundär in der wässrigen Alkalibisulfitlösung gebildet worden ist, in Gips, in dem ein Teil Calciumsulfit, der in der Filter-
und Trennanlage 14 abgetrennt worden ist, mit Schwefelsäure, die aus dem Behälter 8 entladen wird, und mit einem Teil der
wässrigen Alkalibisulfitlösung, die in dem zweiten Absorptions-,turm
9 gebildet und durch die Leitung 11 geleitet wird, gemischt wird j 23 ist eine Filter- und Trennanlage zum Abtrennen von
Gips, der in dem Gefäss 22 gebildet wird, von der Reaktionslösung; und 24.ist eine Leitung zum Zuführen eines Filtrats, das
bei der Abtrennung von Gips in der Filter- und Trennanlage 23 entsteht, zu dem doppelten Zersetzungsgef äss 12.. Zusätzlich ist
mit 17 ein Gefäss zum Herstellen einer Aufschlämmung bezeichnet,
in dem Calciumsulfit, das durch Abtrennen in der Filter- und Trennanlage 14 gebildet wird, zu einer Aufschlämmung umgeformt
v/ird, um leicht Gips zu erzeugen; 18 ist ein Oxidati ons turm
zum Oxidieren der CaleiumsuIfit-Aufschlämmung, die in dem Gefäss
17 zum Erzeugen der Aufschlämmung in Anwesenheit von Luft oder Sauerstoff erhalten wird; 19 ist eine Filter- und Trennanlage
zum Abtrennen von Gips, der in dem Oxidationsturm 18 erhalten
wird, von der Reaktionslösung; und 20 bezeichnet den
Gips, der in den Filter- und Trennanlagen 19 und 23 angefallen
ist.
Im Betrieb wird das schwefeldioxidhaltige Verbrennungsabgas durch"die Leitung 1 in die Staubentfernungsanlage 2 eingeführt,
um Staub zu entfernen, und ein Teil des entstehenden Verbrennungsabgases 'wird durch die Abzweigleitung 3 in den ersten Absorptionsturm
4 eingeleitet, damit die Schwefeldioxid-Komponente in einer verdünnten Schwefelsäurelösung in dem Turm 4 absorbiert
wird, vj&s sur Bildung einer Schwefligesäure lösung
führt. Die Schwefligesäurelösung wird dem Oxidationsturm 7 zu-,
geführt, dem ebenfalls ein Oxidations"katalysator von dem Tank
7' und Luft oder Sauerstoff von dem Gebläse 7·· zugeführt wird,
um Schwefelsäure zu erzeugen. Um Schwefelsäure mit einer vorherbestimmten Konzentration zu erhalten, wird die Schwefligesäurelösung
oder Absorptionslösung durch den ersten Absorptionsturm 4 und den Oxidationsturm 7, die über die Leitung 6 miteinander
verbunden sind, zirkulieren gelassen. Die entstehende Schwefelsäure wird in dem Behälter 8 gespeichert. Weiterhin
wird ein Rest des Verbrennungsabgases, ausser dem Teil, der dem ersten Absorptionsturm 4 zugeführt wird, mit einem Gas kombiniert,
das von dem ersten Absorptionsturm 4 abgegeben wird. Das kombinierte Gas wird dem zweiten Absorptionsturm 9 durch die
Leitung 5 zur Kontaktierung mit einer wässrigen Alkalisulfitlösung mit einer Konzentration von 10 bis 25 % zugeführt, um eine
wässrige Alkalibisulfitlösung zu erhalten, die einen pH-Wert
?he Gas wird
an dem oberen Ende des zweiten Jibsorptionsturms9 an die Luft abgegeben.
Ein grösserer Teil der entstehenden wässrigen Alkalibisulfitlösung wird dem doppelten Zersetzungsgefäss 12 durch
die Leitung 10 zugeführt. Im Gefäss 12 wird gelöschter Kalk
oder Kalkstein 15 zu der Bisulfitlösung hinzugegeben, um gelöschten Kalk oder Kalkstein 15 und das Alkalibisulfit zur
Reaktion zu bringen und Calciumsulfit zu bilden. Die entstehende Reaktionslösung wird dann durch die Leitung 13 in die Filter-
und Trennanlage 14 eingeleitet, in der Calciumsulfit von der Reaktionslösung abgetrennt und durch die Leitung 25 entnommen
wird. Das entstehende Filtrat wird dem zweiten Absorptionsturm
9 durch die Leitung 16 wieder zugeführt.
Erzeugte und in dem Reservoir 8 gespeicherte Schwefelsäure wird in das Gefäss 22 eingeführt, in das ebenfalls ein Teil der
wässrigen Alkalibisulfitlösung, die in dem zweiten Absorptionsturm 9 erzeugt wird, durch die Leitung 11 eingeführt wird. Ferner wird ein Teil des in der Filter- und Trennanlage 14 abgetrennten
Calciumsulfits dem Gefäss 22 durch die Leitung 21 zugeführt. Auf diese Weise wird das in der wässrigen Alkalibisulfitlösung
enthaltene Alkalisulfat in Gips umgewandelt, der dann
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von der Reaktionslösung durch die Filter» und Trennanlage 23
entfernt wird. Das entstehende FiItrat wird zu dem doppelten
Zersetzungsgefäss 12 durch die Leitung 24 zurückgeführt. Das durch Abtrennung in der Filter- und Trennanlage 14 erhaltene
Calciumsulfit kann in das Gefäss 17 zum Erzeugen der Aufschlämmung eingeführt werden, wenn es notwendig ist, um es
dort mit Wasser zu mischen und eine Aufschlämmung zu bilden. Die Aufschlämmung wird dem Oxidationsturm 18 zugeführt, in dem
Calciumsulfit in Anwesenheit von Luft oder Sauerstoff zu Gips oxidiert wird, der dann durch die Filter- und Trennanlage 19
von der Lösung abgetrennt wird, um den gebildeten Gips 20 zu erhalten. .
Wie aus dem Vorstehenden folgt, kann gemäss der vorliegenden
Erfindung das sekundär in dem Reaktionssystem erzeugte Alkalisulfat entfernt werden, ohne dass Schwefelsäure und Calciumsulfit
von ausserhalb des Reaktionssystems eingeführt wird. Dies erweist sich als äusserst vorteilhaft für die Behandlung
eines Verbrennungsabgases unter Verwendung einer wässrigen Alkalisulfitlösung.
s
Das folgende Beispiel soll die vorliegend® Erfindung noch weitererläutern,
sie jedoch in keiner Weise awf das Beispiel beschränken.
Beispiel . ■
Ein Gas, das von einem elektrischen-Kraftwerk abgegeben wurde
und das 1750 ppm SQ2 enthielt und eine Temperatur von etwa
150 C besass, wurde durch die Leitung 3 in dl© Staubentfernungsanlage
2 eingeführt, wie es in der Zeichnung dargestellt ist,
3, und zwar mit einer Durchflussrate von 5200 Nm/h* Dann wurde
ein Teil, und zwar 1700 Nm /h, des Gases dem ersten Absorptionsturm 4 durch die Abzweigleitung 3 sugeführt» In dem Turm 4 wurde
das eingeleitete Gas mit 1172 kg/h einer 6%igen Schwefelsäurelösung , die 0,1% Eisensulfat enthielt, in Kontakt gebracht,
um 70% SO« aufzusammeln.« Hierbei· würden'44 kg/h Wasser verdampft,
und 1135 kg/h einer 7%igen Schwefelsäurelösung mit einer Temperatur
halten.
halten.
peratur von 50 bis 70°C wurden entsprechend in dem Turm 4 er
Ein Rest (3500 Nm /h) des Gases, ein von dem Turm 4 entnommenes Gas und 44 kg/h verdampftes Wasser wurden zusammen kombiniert
und dem zweiten Absorptionsturm 9 zugeführt, in dem das kombinierte
Gas in 1000 kg einer Absorptionslösung eingeführt wurde, die 0,85 % NaHSO3, 13 % Na3SO3 und 4,8 % Na3SO4 enthielt, damit
es reagieren konnte und SO« in der Lösung mit einer Absorptionsrate von 98,6 % absorbiert werden konnte, um 900 kg/h einer
Reaktionslösung zu erzeugen, die 8,5 % NaHSO3, 9,8 % Na3SO3
und 5,3 % Na3SO4 enthielt und einen pH-Wert von 6,24 aufwies.
In dem zweiten Absorptionsturm 9 wurde Wasser in einer Menge von 125 kg/h verdampft.
Dann wurden 90 kg der Reaktionslösung von dem Turm 9 abgezogen
und dem Gefäss 22 zugeführt. Weiterhin wurden dem Gefäss 12
ebenfalls zur Reaktion 15,09 kg/h CaSO3*1/2H3O, das in dem
doppelten Zersetzungsgefäss 12 erzeugt und in der Trennanlage
14 abgetrennt worden war, und 131 kg/h der 7%igen Schwefelsäurelösung,
die in dem Turm 4 erzeugt worden war, ebenfalls zugeführt. Dann wurde das entstandene Produkt filtriert und von der
Reaktionslösung abgetrennt, und es wurden 25,3 kg/h kristalliner
Gips (93% CaSO4·2Η3Ο) mit einer mittleren Teilchengrösse
von etwa 100 u erhalten. Weiterhin wurde als ein Piltrat 247 kg/h einer Lösung erhalten, die 11% NaHSO3 und 0,68% Na3SO4
enthielt. Das Filtrat w»r- dem doppelten Zersetzungsgefäss 12
zur Kombination mit 810 ΐ.,ς/h wässriger Alkalibisulfit lösung zugeführt,
welche in dem zweiten Abs oz*pt ions turm 9 erhalten worden war. Dann wurden 48,5 kg/h gepulvertes Calciumcarbonat
(das eine Reinheit von 98% besass) zu der kombinierten Lösung zum Zwecke der Reaktion hinzugegeben, und es wurden 54 kg/h
CaSO3·1/2Η30 erhalten. 38,91 kg/h des CaSO3-IZBH3O wurden dem
Oxidationsturm 18 zugeführt, wo es mit Luft oxidiert wurde und
ein kristallines Produkt lieferte. Das Produkt wurde mit der Filter- und Trennanlage 19 abgetrennt, und es wurden 56 kg/h
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BAD ORfGINAL ·
kristalliner Gips (93% CaSO4*2H3O) mit einer Teilchengrösse von
etwa 100 u erhalten.
1003 kg/h eines Filtrats, das in der Trennanlage 14 von der in dem doppelten Zersetzungsturm 12 erzeugten Reaktionslösung abgetrennt
worden war, enthielt 0,96 % NaHSO3, 13,11 % Na3SO3
und 4,44 % Na3SO4 und wurde dementsprechend zu dem zweiten Absorptionsturm 9 zurückgeführt, damit SO3 darin absorbieren
konnte.
und 4,44 % Na3SO4 und wurde dementsprechend zu dem zweiten Absorptionsturm 9 zurückgeführt, damit SO3 darin absorbieren
konnte.
Auf diese Weise konnte das Entfernen von Schwefeldioxid aus
schwefeldioxidhaltigem Abgas in geeigneter Weise durchgeführt
werden, ohne dass Schwefelsäure und Calciumsulfit'von ausserhalb des Reaktionssystems eingeführt werden musste. D.h. Schwefelsäure und Calciumsulfit, die im wesentlichen zum Entfernen
des unerwünschten Nebenproduktes, d.h. des Natriumsulfats, benötigt wurden, konnten kontinuierlich innerhalb des Reaktionssystems wie oben beschrieben worden ist erzeugt werden.
schwefeldioxidhaltigem Abgas in geeigneter Weise durchgeführt
werden, ohne dass Schwefelsäure und Calciumsulfit'von ausserhalb des Reaktionssystems eingeführt werden musste. D.h. Schwefelsäure und Calciumsulfit, die im wesentlichen zum Entfernen
des unerwünschten Nebenproduktes, d.h. des Natriumsulfats, benötigt wurden, konnten kontinuierlich innerhalb des Reaktionssystems wie oben beschrieben worden ist erzeugt werden.
^09822/0323
Claims (4)
1. Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid in Form von
Calciumsulfit von einem schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgas, dadurch gekennzeichnet, dass
es die folgenden Verfahrensschritte enthält: (1) Zuführen eines Teils des Verbrennungsabgases zu einer Schwefelsäure«
lösung, um Schwefligesäure in der Lösung zu bilden, die
dann durch Luft oder Sauerstoff in Anwesenheit eines Oxidationskatalysators
oxidiert wird, um Schwefelsäure zu bilden; (2) Zuführen eines Restes des Verbrennungsabgases und des
aus dem Verfahrensschritt (1) abgegebenen Gases zu einer wässrigen Alkalisulfitlösung, um eine wässrige Alkalibisulfitlösung
zu bilden; (3) Mischen eines Hauptteils der in dem Verfahrensschritt (2) erzeugten wässrigen Alkalibisulfitlösung mit gelöschtem Kalk oder Kalkstein zum Zwecke der
Reaktion, damit eine calciumsulfithaltige Reaktionslösung
entsteht; und (4) Abtrennen von Calciumsulfit von der in dem Verfahrensschritt (3) erhaltenen Reaktionslösung, wobei
das in dem Verfahrensschritt (4) abgetrennte FiIträt zu
dem Verfahrensschritt (2) zurückgeführt wird, und Mischen eines kleineren Teils der in dem Verfahrensschritt (2) erzeugten
wässrigen Alkalibisulfitlösung mit Schwefelsäure, die im Verfahrensschritt (1) erzeugt wird, und mit einem
Teil des im Verfahrensschritt (4) abgetrennten Calciumsulfits,
um dadurch das Alkalisulfat, das sekundär in der wässrigen Alkalibisulfitlösung gebildet wird, in Gips umzuwandeln.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet
, dass das im Verfahrensschritt (4) abgetrennte Calciumsulfit mit Luft oder Sauerstoff oxidiert
wird, um Gips zu erzeugen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, dass der pH-Wert der in dem Verfahrensschritt
(2) erzeugten wässrigen Alkalibisulfitlösung irner-
409822/0323
■ . - 15 -
halb eines Bereichs von 5,5 bis 7,0 liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , dass die Konzentration der verdünnten
Schwefelsäurelösung innerhalb eines Bereichs von 1 bis 40 % liegt.
98227
Leerseife
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11265672A JPS5545493B2 (de) | 1972-11-10 | 1972-11-10 |
Publications (3)
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|---|---|
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| DE2356139B2 DE2356139B2 (de) | 1978-08-24 |
| DE2356139C3 DE2356139C3 (de) | 1979-04-26 |
Family
ID=14592175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2356139A Expired DE2356139C3 (de) | 1972-11-10 | 1973-11-09 | Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Verbrennungsabgasen |
Country Status (6)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS5545493B2 (de) |
| CA (1) | CA986687A (de) |
| DE (1) | DE2356139C3 (de) |
| FR (1) | FR2206117B1 (de) |
| GB (1) | GB1431601A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3419611A1 (de) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Simultane so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)- und no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-auswaschung aus abgasen hinter verbrennungsanlagen |
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1973
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- 1973-11-08 US US05/413,906 patent/US3935296A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-11-09 DE DE2356139A patent/DE2356139C3/de not_active Expired
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| US3935296A (en) | 1976-01-27 |
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| DE2356139C3 (de) | 1979-04-26 |
| JPS49131995A (de) | 1974-12-18 |
| FR2206117A1 (de) | 1974-06-07 |
| GB1431601A (en) | 1976-04-14 |
| JPS5545493B2 (de) | 1980-11-18 |
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