DE2415693A1

DE2415693A1 - Verfahren zum reinigen von rauchgas

Info

Publication number: DE2415693A1
Application number: DE2415693A
Authority: DE
Inventors: Heinz Hoelter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-01
Filing date: 1974-04-01
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2415693B2

Description

Verfahren zum Reinigen von Rauchgas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Rauchgas und von anderen Gasen, die Schwefeldioxyd enthalten.
Es kann sich hierbei um die Rauchgase von Kohlekraftwerken handeln aus denen, um Verunreinigungen der Atmosphäre zu verhindern, insbesondere Schwefeloxyde entfernt werden müssen, aber auch um andere Abgase, wie beispielsweise die Abgase von Müllverbrennungsanlagen, die u.a. Chlorwasserstoff enthalten können, oder die Abgase aus Gießereibetrieben, die Phenol und Formaldehyd enthalten können. Auch Fluorwasserstoffe und Staub und andere inerte Festkörper können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Rauchgasen und Abgasen entfernt werden.
zum Entfernen von Schwefeldioxyd und anderen der obengenannten Stoffe aus Rauchgasen und anderen Gasen ist es bekannt, das Gas mit einer im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit in Berührung zu bringen. Die Waschflüssigkeit enthält Kalziumkarbonat und/oder Kalziumhydroxyd sowie Wasser. Während des Kreislaufes werden aus der Waschflüssigkeit Kalziumsulfat und ggf. weitere schwer lösliche und/oder unlösliche Stoffe abgeschieden. Der Ersatz des aus dem Kreislauf abgeschiedenen Kalziums erfdgt in der Regel dadurch, daß in den Kreislauf Kalkmilch in entsprechender Menge eingeführt wird.
Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß der Reinigungseffekt unzureichend ist, beispielsweise werden aus einem normalen Rauchgas nur etwa 70 % des Schwefeldioxydes entfernt.
Außerdem bilden sich in den Rohrleitungen und Gefäßen in denen der Kreislauf der Waschflüssigkeit erfolgt, Ablagerungen, die im wesentlichen aus Kalziumkarbonat bestehen. Diese Ablagerungen beeinträchtigen und erschweren den Betrieb der Reinigungsanlage erheblich und vermindern ihre Wirksamkeit und den Ausnutzungsgrad des eingesetzten Kalkes.
Diese Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung vermieden. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Reinigen von Rauchgas und anderen Gasen, die Schwefeldioxyd enthalten, bei dem das Gas mit einer im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird, die Kalziumkarbonat und/oder Kalziumhydroxyd und Wasser enthält und aus der Kalziumsulfat und ggf. weitere schwer lösliche und/oder unlösliche Stoffe abgeschieden werden,und das sich dadurch kennzeichnet, daß der im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit Kalziumoxyd und Chlor-Ionen zugesetzt werden.
Schon dadurch, daß der Waschflüssigkeit Kalziumoxyd (anstelle von Kalkmilch) zugesetzt wird, wird der Reinigungseffekt des Verfahrens erhöht und ein größerer Teil des im Gase enthaltenen Schwefeldioxydes entfernt. Wenn sich im Kreislauf Chlor-Ionen befinden, können bis zu 99 % des im Gas enthaltenen Schwefeldioxydes entfernt werden und außerdem werden in den Gefäßen, in denen der Kreislauf der Waschflüssigkeit stattfindet, alle Ablagerungen, insbesondere Ablagerungen von Kalziumkarbonat, völlig vermieden, und der eingesetzte Kalk wird praktisch vollständig ausgenützt.
Die Einführung von Chlor-Ionen in die Waschflüssigkeit erfolgt zweckmäßig durch Zusatz von Kalziumchlorid. Es können aber auch andere Chloride oder Salzsäure zugesetzt werden.
Ein Höchstmaß des Reinigungseffektes und ein Mindestmaß an Ablagerungen werden erzielt, wenn der pH-Wert der Waschflüssigkeit vor der Berührung mit dem Gas 8 oder mehr beträgt und der pH-Wert der Waschflüssigkeit nach der Berührung mit dem Gas weniger als 7, vorzugswuise 6 bis 7 beträgt.
Aus dem Kreislauf der Waschflüssigkeit kann , vorzugsweise nach dem Abscheiden der Feststoffe, ein Teil der Waschflüssig--keit entnommen werden. Diese Entnahme ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn Gase gereinigt werden, die einen hohen Gehalt an Chlorwasserstoff aufweisen. In diesem Falle werden durch die Entnahme von Waschflüssigkeit aus dem Kreislauf Chlor-Ionen aus dem Kreislauf entfernt.
Die aus dem Kreislauf abgeschiedencjn Feststoffe können durch Erhitzen zu einem gipshaltigen Gemisch verarbeitet werden. Je nach Zusammensetzung der zu reinigenden Abgase enthalten die abgeschiedenen Feststoffe einen mehr oder weniger hohen Anteil an Kalziumsulfat. Das gipshaltige Gemisch kann unter Zusatz von Füllstoffen und/oder Bindemitteln zu Baustoffen, z.B. zu Bausteinen verarbeitet werden. Als Füllstoff kann Flugasche verwendet werden, z.B. Flugasche die aus dem Rauchgas abgeschieden worden ist, ehe das Rauchgas durch das Verfahren gemäß der Erfindung gereinigt wird.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist das Reinigungsgefäß mit 1 bezeichnet. Das zu reinigende Gas tritt bei 2 in das Reinigungsgefäß ein und bei 3 aus diesem aus. Bei dem Reinigungsgefäß kann es sich anstelle des in der Zeichnung dargestellten Gegenstromwaschers um jede bekannte Vorrichtung handeln, die dazu dient, ein zu reinigendes Gas mit einer Waschflüssigkeit in Berührung zu bringen. Besonders gut geeignet für diesen Zweck sind Venturi-Wascher in denen die Waschflüssigkeit fein zerstäubt und sehr innig mit dem zu reinigenden Gas in Berührung gebracht wird. Vor dem Gaseintritt 2 können weitere Vorrichtungen angeordnet sein, beispielsweise Vorrichtungen zum Abkühlen des Gases, Vorrichtungen, die dazu dienen, aus dem Gas Stoffe zu entfernen, zu deren Entfernung das erfindungsgemäße Verfahren nicht dient und auch Vorrichtungen zur Druck-oder Geschwindigkeitserhöhung. Auch an den Gasaustritt 3 können sich bekannte Vorrichtungen anschließen.
Der Kreislauf der Waschflüssigkeit beginnt bei 4. Am Auslauf 4 wird der pH-Wert der Waschflüssigkeit durch ein Meßinstrument 5 gemessen. Vom Auslauf 4 gelangt die Waschflüssigkeit über eine Leitung 6 in ein Mischgefäß 7. Oberhalb des Mischgefässes 7 ist eine Dosiervorrichtung 8 angeordnet. Die Dosiervorrichtung 8 dient dazu, in das Mischgefäß 7 gebrannten Kalk in der jeweils erforderlichen Menge einzubringen. Zusätzlich kann in das Mischgefäß 7 über eine Leitung 9 Luft eingeleitet werden.
Aus dem Mischgefäß 7 gelangt die Waschflüssigkeit über eine Leitung 10 in einen Abscheider 11. Bei dem Abscheider 11 kann es sich beispielsweise um einen Doppelmantel-Sinkabscheider handeln. Oberhalb des Abscheiders 11 befindet sich eine Dosiervorrichtung 12, die dazu dient, der im Abscheider befindlichen Waschflüssigkeit Kalziumchlorid in der jeweils erforderlichen Menge zuzufügen. Die im Abscheider 11 von einem Teil der Feststoffe befreite Waschflüssigkeit gelangt über eine Leitung 13 und eine Pumpe 14 zum Reinigungsgefäß 1 zurück und wird bei 15 in dem Reinigungsgefäß 1 versprüht. Zur Messung des pH-Wertes der in das Reinigungsgefäß 1 bei 15 eintretenden Waschflüssigkeit dient ein Meßinstrument 16.
Die bei 15 in das Reinigungsgefäß 1 eintretende Waschflüssigkeit enthält u.a. Kalziumchlorid. Das Kalziumchlorid reagiert mit dem im zu reinigenden Gas enthaltenen Schwefeldioxyd unter Bildung von Kalziumsulfit und Salzsäure. Im Mischgefäß 7 wird das Kalziumsulfit unter der Einwirkung von Luft zu Kalziumsulfat umgesetzt Die in der Waschflüssigkeit befindliche Salzsäure reagiert im Mischgefäß 7 mit dem dort durch die Dosiervorrichtung zugesetzten gebrannten Kalk unter Bildung von Kalziumchlorid und Wasser. Das in der Waschflüssigkeit enthaltene Kalziumsulfat wird im Abscheider 11 zum größten Teil von der Waschflüssigkeit abgetrennt, zu einem kleinen Teil verbleibt es im Kreislauf der Waschflüssigkeit.
Wenn sich in dem zu reinigenden Gas inerte Feststoffe, beispielsweise Staub befinden, so werden diese durch die Waschflüssigkeit mechanisch aus dem Gas entfernt und gelangen in den Abscheider 11. Wenn das zu reinigende Gas organische Substanzen, insbesondere Phenol und Formaldehyd enthält, so werden diese mit dem in der Waschflüssigkeit enthaltenen Kalziumhydroxyd umgesetzt oder sie lagern sich an-das im Reinigungsgefäß 1 entstehende Kalziumsulfit an und gelangen mit diesem ebenfalls in den Abscheider 11.
Da die bei 15 in das Reinigungsgefäß 1 eintretende Waschflüssigkeit neben Kalziumchlorid auch Kalziumhydroxyd und eventuell Kalziumkarbonat enthält, werden im Reinigungsgefäß 1 auch Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff aus dem zu reinigenden Gas entfernt.
Die Zugabe von gebranntem Kalk durch die Dosiervorrichtung 8 und ggf. von Kalziumchlorid durch die Dosiervorrichtung 12 wird so bemessen, daß die Waschflüssigkeit bei 15 einen pH-Wert aufweist, der bei 8 oder höher liegt, während sie bei 4 einen pH-Wert aufweisen soll, der bei 7 oder niedriger liegt, vorzugsweise zwischen 6 und 7.
Die im Abscheider 11 befindlichen Feststoffe gelangen aus diesem, zusammen mit einem kleinen Teil der Waschflüssigkeit, in eine Trennvorrichtung 17. Als Trennvorrichtung 17 kann beispielsweise eine Zentrifuge dienen. In der Trennvorrichtung 17 werden die Feststoffe von der Waschflüssigkeit getrennt. Wenn die Feststoffe zur Weiterverarbeibeitung frei von Chloriden sein müssen, werden sie unter Zusatz von Wasser gewaschen. Das kalziumchloridhaltige Filtrat kann, soweit erforderlich, bei 12 in den Kreislauf der Waschflüssigkeit zurückgeführt werden. Im übrigen kann das bei 17 anfallende Filtrat verdünnt und in Abwasserleitungen eingeleitet werden oder das Filtrat wird eingedampft.
Die in der Trennvorrichtung 17 angefallenen und durch Waschen von Chloriden befreiten Feststoffe können zu Baustoffen weiterverarbeitet werden. Die Feststoffe, die im wesentlichen aus Kalziumsulfat bestehen, werden erhitzt, wodurch im wesentlichen Gips entsteht und etwa in den Feststoffen befindliche organische Substanzen zerstört werden. Die Weiterverarbeitung zu Bausteinen oder ähnlichen Bauelementen erfolgt ggf. unter Zusatz von Bindemittel und/oder Füllstoffen. Als Bindemittel eignet sich Zement und als Füllstoff eignet sich Flugasche, die bei der Reinigung der Rauchgase von Kohlenkraftwerken anfällt.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Reinigen von Rauchgas und anderen Gasen, die Schwefeldioxyd enthalten, bei dem das Gas mit einer im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird, die Kalziumkarbonat und/oder Kalziumhydroxyd und Wasser enthält und aus der Kalziumsulfat und gegebenenfalls weitere schwer lösliche und/oder unlösliche Stoffe abgeschieden werden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der im Kreislauf geführten Waschflüssigkeit Kalziumoxyd und Chlor-Ionen zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß der Waschflüssigkeit Kalziumchlorid zugesetzt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der pH-Wert der Waschflüssigkeit vor der Berührung mit dem Gas 8 oder mehr beträgt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der pH-Wert der Waschflüssigkeit nach der Berührung mit dem Gas weniger als 7, vorzugsweise 6 bis 7 beträgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß aus dem Kreislauf nach dem Abscheiden der Feststoffe ein Teil der Waschflüssigkeit entnommen wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die aus dem Kreislauf abgeschiedenen Feststoffe durch Erhitzen zu einem gipshaltigen Gemisch verarbeitet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das gipshaltige Gemisch unter Zusatz von Füllstoffen und/oder Bindemitteln zu Baustoffen verarbeitet wird.
8.-Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Füllstoff Flugasche verwendet wird.

L e e r s e i t e