DE2538187A1

DE2538187A1 - Dust removal from waste gases by wet scrubbing - using coagulant to precipitate dust from recirculated scrubbing liquor

Info

Publication number: DE2538187A1
Application number: DE19752538187
Authority: DE
Inventors: Yoshio Mitani
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-03
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2538187B2; JPS5128263A

Abstract

A coagulation reagent is added to the dust-contg. water which has been sprayed into a dust-laden gas flow in a wet scrubber, and which has been collected in a sump so that it can be pumped back to the scrubber spray nozzles. Removal of the dust by coagulation from the recirculating scrubber water prevents blockage and erosion of pumps, pipework, valves and spray nozzles and ensures that the dust is not reintroduced into the gas stream, whose temp. may be high enough to cause partial evaporation of the water.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Naßentstauben von Gasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung #um Naßentstauben von Gasen, beispielsweise der Abgase des Trockenofens einer Asphaltfabrik. Der Wirkungsgrad solcher Entstaubungssysteme wird nunmehr jedoch zu einem Problem, da aus GrUnden des Umweltschutzes die Bestimmungen hinsichtlich der Staubbeseitigung ständig verschärft werden.Method and device for wet dedusting of gases The invention relates to a method and a device for wet dedusting of gases, for example the exhaust gases from the drying oven of an asphalt factory. The efficiency However, such dedusting systems are now becoming a problem because for reasons environmental protection, the regulations regarding dust removal are constantly tightened will.

Bei den üblichen Naßentstaubungsanlagen wird Waschwasser in das Abgas gesprüht, wobei die feinen Wassertröpfchen sich an den Staubpartikeln im Abgas kondensieren und mit diesen abtropfen. Das sich daraus ergebende schlammige Wasser wird in einen Absetzbehälter geführt, in welchem sich die Staubpartikel absetzen können und entfernt werden, wobei das im Behälter verbleibende Wasser als Waschwasser wieder verwendet wird.With the usual wet dedusting systems, washing water is in the exhaust gas sprayed, whereby the fine water droplets condense on the dust particles in the exhaust gas and drain with these. The resulting muddy water is poured into a Out sedimentation container, in which the dust particles can settle and removed The water remaining in the container is reused as washing water will.

Bei den konventionellen Naßentstaubungsanlagen läßt es sich nicht vermeiden, daß in dem Sprühwasser enthaltene Staubpartikel sich zumindest nach einigen Betriebsstunden nicht vollständig in dem Absetzbehälter sammeln, sondern zum Teil in dem Waschwasser verbleiben. Demzufolge befinden sich auch Staubpartikel in den feinen Tröpfchen des Waschwassers, welches aus der Düse versprüht wird, wodurch die Staubabscheidefähigkeit verringert wird verglichen mit dem Fall, in welchem vollkommen sauberes Waschwasser versprüht wird.It cannot be done with conventional wet dedusting systems avoid, that in the spray water contained dust particles at least after a few hours of operation do not collect completely in the sedimentation tank, but partly in the wash water remain. As a result, there are also dust particles in the fine droplets of the washing water sprayed from the nozzle, thereby increasing the dust separation ability is reduced compared with the case where perfectly clean washing water is sprayed.

Wenn die Temperatur des Abgases hoch ist, wird das Waschwasser teilweise in Dampf verwandelt und zusammen mit dem Abgas in die Luft ausgestoßen, wobei die Staubpartikel in diesem Dampf den Anteil von Staub erhöhen, der in die Atmosphäre ausgestoßen wird.When the temperature of the exhaust gas is high, the washing water becomes partial converted into steam and emitted into the air together with the exhaust gas, the Dust particles in this vapor increase the amount of dust that is released into the atmosphere is expelled.

Zusätzlich verursachen die Staubpartikel, die in dem wieder verwendeten Waschwasser enthalten sind, eine Abnutzung in der Pumpe des Rezirkulationssystems und/oder in der Sprühdüse, oder sie bleiben im Inneren der Pumpe oder der Düse oder in der Waschwasser-Zuflußleitung hängen, wodurch der Strömungsquerschnitt verringert und das Abscheiden von Staub beeinträchtigt wird mit der Folge, daß die in die Atmosphäre ausgestoßene Staubmenge erhöht wird.In addition, the dust particles that are used in the cause again Wash water is contained, a wear and tear in the pump of the recirculation system and / or in the spray nozzle, or they remain inside the pump or the nozzle or hang in the wash water inflow line, which reduces the flow cross-section and the removal of dust is impaired with the consequence that it is released into the atmosphere the amount of dust emitted is increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorher beschriebenen Nachteile der konventionellen Naßentstaubungsanlagen zu vermeiden und ein Naßentstaubungsverfahren zu schaffen, bei welchem die Menge des in die Atmosphäre ausgestoßenen Staubes dadurch verringert wird, daß sich die in dem Staubschlammwasser enthaltenen Staubpartikel wirksam in dem Absetzbehälter absetzen können, wodurch verhindert wird, daß Staubpartikel in dem zurückgeführten Wasser verbleiben und die Wirksamkeit und Lebensdauer der Pumpe und der Düse beeinträchtigen.The invention is based on the object described above Avoid disadvantages of conventional wet dedusting systems and a wet dedusting process to create at which the amount of dust emitted into the atmosphere thereby is reduced that the dust particles contained in the dust sludge water can effectively settle in the sedimentation tank, thereby preventing dust particles remain in the returned water and the effectiveness and life of the Affect the pump and the nozzle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das die Staubpartikel enthaltenden Schlammwasser ein koagulierendes Reagenz eingeführt wird, welches bewirkt, daß die Staubpartikel in dem Schlammwasser koagulieren und sich praktisch vollständig in dem Absatzbehälter absetzen, während das in dem Absetzbehälter verbleibende saubere Wasser durch ein Rezirkulationssystem der Düse wieder zugeführt wird, um wieder als Waschwasser in den Gasstrom eingesprüht zu werden.According to the invention, this object is achieved in that the A coagulating reagent is introduced into the sludge water containing dust particles, which causes the dust particles in the Coagulate sludge water and settle practically completely in the sales container, while that in the Settlement tank remaining clean water through a recirculation system of the nozzle is fed back in order to be sprayed into the gas stream again as washing water will.

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Two embodiments of the device according to the invention are described below with reference to the drawings.

Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.It shows: FIG. 1 a schematic representation of a first embodiment of the invention, and FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment the invention.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher mit 1 die Naßentstaubungsanlage bezeichnet ist, die eine Kammer 4 aufweist, in welche ein Anschluß 3 mündet, durch den mit Staub versetztes Abgas in die Kammer 4 eingeführt wird. In der Kammer 4 sind eine oder mehrere Düsen 3 in einer Ebene oder in mehreren Ebenen angeordnet, durch welche das Waschwasser in das Abgas eingesprüht wird.Reference is first made to FIG. 1, in which 1 is the wet dedusting system is designated, which has a chamber 4 into which a connection 3 opens, through the dusted exhaust gas is introduced into the chamber 4. In chamber 4 one or more nozzles 3 are arranged in one plane or in several planes, through which the washing water is sprayed into the exhaust gas.

Von der Kammer 4 geht ein Schornstein 5 aus, durch welchen das gereinigte Abgas in die Atmosphäre entweichen kann. Durch einen Auslaß 6 kann das Schlammwasser in einen Absetzbehälter 7 ablaufen, der durch einen überlauf mit einem Vorratsbehälter 8 verbunden ist, in den das Waschwasser nach dem Absetzen der Staubpartikel im Behälter 7 überlaufen kann. Das Waschwasser-Rückführsystem 9 weist eine Leitung 10 auf zur Verbindung des Vorratsbehälters 8 mit der Düse 3 und eine Pumpe 11 in der Leitung 10. Mit 12 ist ein Zuführsystem für ein koagulierendes Reagenz bezeichnet, das einen Behälter 13 für das Reagenz aufweist, das durch eine Pumpe 14 einer Düse 15 zugeführt wird. Die Pumpe 14 ist vorzugsweise in der Lage, eine feststehende Menge von koagulierendem Reagenz zu fördern.From the chamber 4 a chimney 5 goes out through which the cleaned Exhaust gas can escape into the atmosphere. The sludge water can through an outlet 6 run into a sedimentation tank 7, which is through an overflow with a storage container 8 is connected to the washing water after the dust particles have settled in the container 7 can overflow. The washing water recirculation system 9 has a line 10 to Connection of the reservoir 8 to the nozzle 3 and a pump 11 in the line 10. At 12, a delivery system for a coagulating reagent is designated, the one Has container 13 for the reagent, which by a pump 14 a jet 15 is supplied. The pump 14 is preferably able to have a fixed To promote amount of coagulating reagent.

Die Düse 15 ist vorzugsweise so angeordnet, daß sie das koagulierende Reagenz in das Schlammwasser zwischen dem Auslad 6 und dem Absetzbehälter 7 einsprüht, wie in Fig. 1 dargestellt, oder direkt in die Kammer 4 oder auch direkt in den Absetzbehälter 7.The nozzle 15 is preferably arranged so that it the coagulating The reagent is sprayed into the sludge water between the discharge 6 and the settling tank 7, as shown in Fig. 1, or directly into the chamber 4 or directly into the settling tank 7th

Durch das Koagulationsreagenz, das in das mit den Staubpartikeln beladene Schlammwasser eingesprüht wird, wird in später noch zu beschreibender Weise erreicht, daß sich die Staubpartikel zu größeren Flocken zusammenballen, die in dem Absetzbehälter 7 zu Boden sinken und auf einfache Weise abgepumpt werden können.By the coagulation reagent, which is loaded with the dust particles in the Sludge water is sprayed in, is achieved in a manner to be described later, that the dust particles agglomerate into larger flakes that are in the settling tank 7 sink to the bottom and can easily be pumped out.

In Fig. 2 ist dagegen ein eigenes Gefäß 16 vorgesehen, in welches koagulierendes Reagenz aus dem Behälter 13 über die Pumpe 14 durch die Düse 15 eingesprüht wird und das zwischen einem weiteren Mischtank 17 und dem Absetzgefäß 7 angeordnet ist. In dem Tank 17 wird der pH-Wert des Schlammwassers entsprechend dem verwendeten Koagulations-Reagenz eingestellt, und zwar durch Zuführung einer entsprechenden Reagenzie aus dem Tank 18 über die Düse 19. In dem Tank 17 und in dem Behälter 16 sind Rührwerke 20 vorgesehen. Eine Schlammpumpe 21 im Absetzbehälter 7 pumpt den Schlamm 8 ab und befördert ihn nach außen.In Fig. 2, however, a separate vessel 16 is provided in which coagulating reagent is sprayed in from the container 13 via the pump 14 through the nozzle 15 is arranged between a further mixing tank 17 and the settling vessel 7 is. In the tank 17, the pH of the muddy water is adjusted according to that used Coagulation reagent adjusted, namely by supplying an appropriate Reagent from tank 18 via nozzle 19. In tank 17 and in container 16 Agitators 20 are provided. A sludge pump 21 in the settling tank 7 pumps the Sludge 8 and conveyed it to the outside.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Staub, der in einem Trockenofen einer Asphaltfabrik erzeugt wird, wird mit dem Abgas durch das Trocknungssystem eines Zyklons und mittels eines Abgasgebläses in die Staubwasch- und Sammelkammer 4 eingeführt. Innerhalb der Kammer 4 wird Waschwasser aus den Düsen 3 abgesprüht und das mit Staub beladene Abgas wird mit den feinen Wassertröpfchen vermischt, wobei sich die feinen Wassertröpfchen an den Staubpartikeln zu Tropfen kondensieren oder die Staubpartikel und die Wassertröpfchen zusammenstoßen und Tropfen bilden, welche auf den Boden der Kammer 4 fallen, während das von Staub befreite Abgas durch den Kamin 5 in die Atmosphäre entweichen kann. Das sich am Boden der Kammer 4 sammelnde Schlammwasser wird durch den Auslaß 6 in den Tank 17 geführt und dort mit einer ausreichenden Menge eines Neuralisierungsreagenz aus dem Tank 18 und der Düse 19 versetzt und mit Hilfe des Rührwerks 20 verrührt, wodurch der pH-Wert des Schlammwassers auf den gewünschten Wert gebracht wird.The device shown in Fig. 2 works as follows: The dust, which is produced in a drying oven in an asphalt factory is carried through with the exhaust gas the drying system of a cyclone and by means of an exhaust fan in the dust washing and collecting chamber 4 introduced. Inside the chamber 4, washing water is drawn from the nozzles 3 sprayed and the dust-laden exhaust gas is with the fine water droplets mixed, whereby the fine water droplets on the dust particles form droplets condense or the dust particles and the water droplets collide and form drops that fall to the bottom of the chamber 4 while that of dust freed exhaust gas can escape through the chimney 5 into the atmosphere. That is on Sludge water collecting at the bottom of the chamber 4 is discharged through the outlet 6 into the tank 17 out and there with a sufficient amount of a neuralization reagent the tank 18 and the nozzle 19 and stirred with the aid of the agitator 20, whereby the pH of the sludge water is brought to the desired value.

Dieser Netralisierungsprozeß dient dazu, die Koagulationswirkung des Koagulationsreagenz zu verbessern und gleichzeitig zu verhindern, daß Korrosion in dem Waschwasser-Rezirkulationssystem 9 und der gesamten Staubwasch- und Sammelanlage 1 eintritt, da in vielen Fällen das Abgas, das durch Verbrennung von Schweröl in dem Trockenofen der Asphaltfabrik erzeugt wurde, große Mengen beispielsweise von Schwefeloxiden (SOx) enthält, die mit den feinen Wassertröpfchen in der Kammer 4 gemischt werden und eine Ansäuerung des Schlammwassers bewirken. In anderen Fällen ist das Schlammwasser basisch, beispielsweise bei Kalkstein. Der einzustellende pH-Wert variiert entsprechend der Art des verwendeten Koagulationsreagenz, er liegt jedoch normalerweise zwischen 6,0 und 8,0. Nach Einstellung des pH-Wertes wird das Schlammwasser, beispielsweise durch einen Überlauf, von dem Neutralisationstank 17 in den Koagulationsmischtank 16 überführt, in welchen eine passende Menge von Koagulationsreagenz aus dem Tank 13 durch die Düse 15 mittels der Pumpe 14 eingeführt wird und in welcher dieses Reagenz durch das Rührwerk 20 eingehend mit dem Schlammwasser gemischt wird.This neutralization process serves to reduce the coagulation effect of the Improve coagulation reagent while preventing corrosion in the washing water recirculation system 9 and the entire dust washing and collecting system 1 occurs, since in many cases the exhaust gas produced by the combustion of heavy oil in the asphalt factory's drying oven, large quantities of, for example Contains sulfur oxides (SOx), which with the fine water droplets in the chamber 4 be mixed and cause acidification of the sludge water. In other cases the sludge water is basic, for example in the case of limestone. The one to be adjusted pH varies according to the type of coagulation reagent used, it lies but usually between 6.0 and 8.0. After adjusting the pH, the Sludge water, for example through an overflow, from the neutralization tank 17 transferred to the coagulation mixing tank 16, in which a suitable amount of Coagulation reagent is introduced from the tank 13 through the nozzle 15 by means of the pump 14 is and in which this reagent through the agitator 20 in depth with the sludge water is mixed.

Jedes brauchbare Koagulationsreagenz, beispielsweise anorganischer Art, kann verwendet werden, jedoch werden besonders wirksame wirkungsvolle Ergebnisse durch hochmolekulare Koagulationsreagenzien erzielt. Die Staubpartikel in dem Schlammwasser sind mit einem Minus-Ion geladen, und sie haften an der Oberfläche der H20-Moleküle mit einem Plus-Ion im Wasser. Ohne sich durch direkten Kontakt zu Flocken zusammenzuballen, bleiben diese feinen Staubteilchen in Form von kolloidalen Partikeln bestehen, und sie setzen sich nicht vollständig ab. Durch die Verwendung des Koagulationsreagenz wird das negative Ion der Staubpartikel neuralisiert, wodurch die Staubpartikel in direkten Kontakt miteinander kommen und Flocken bilden können, welche sich sehr schnell absetzen. Bei einem hochmolekularen Koagulationsreagenz wird zusätzlich die Wirkung erzielt, daß es auch größere Abstände zwischen Staubpartikeln überbrückt und dadurch bewirkt, daß die Flocken größer werden. Nach gleichförmiger Mischung mit dem Koagulationsreagenz wird das Schlammwasser beispielsweise durch einen überlauf von dem Mischtank 16 in den Absetzbehälter 7 überführt, in welchem sich die Staubpartikel sofort abzusetzen beginnen. Dabei findet eine Ablagerung sogar der feinsten Staubpartikel statt, deren natürliche Sedimentation bisher schwierig war. Die abgesetzten Partikel können zu größeren Gebilden koagulieren.Any useful coagulation reagent, such as inorganic Kind, can be used, however, particularly effective will produce effective results achieved by high molecular weight coagulation reagents. The dust particles in the muddy water are charged with a minus ion and they adhere to the surface of the H20 molecules with a plus ion in the water. Without going through direct contact to When flakes clump together, these fine dust particles remain in the form of colloidal ones Particles exist and they do not completely settle out. By using of the coagulation reagent, the negative ion of the dust particles is neuralized, thereby the dust particles come into direct contact with each other and can form flakes, which settle very quickly. With a high molecular weight coagulation reagent the effect is also achieved that there are also larger distances between dust particles bridged and thereby causes the flakes to become larger. After more uniform Mixing with the coagulation reagent is the sludge water, for example transferred an overflow from the mixing tank 16 into the settling tank 7, in which the dust particles begin to settle immediately. Thereby a deposit takes place even the finest dust particles, whose natural sedimentation was previously difficult was. The deposited particles can coagulate to form larger structures.

Das aufgrund der Sedimentation der Staubpartikel erzeugte saubere Wasser fließt in den Vorratstank 8 über und wird von dort durch das Rezirkulationssystem 9 mittels der Pumpe 11 wieder den Düsen 3 in der Staubwasch- und Sammelkammer 4 zugeführt. Die abgesetzten Staubpartikel in Form von Flocken werden durch die Schlammpumpe 21 aus dem Absetzbehälter 7 entfernt.The clean one generated due to the sedimentation of the dust particles Water flows over into the storage tank 8 and is from there through the recirculation system 9 again the nozzles 3 in the dust washing and collecting chamber 4 by means of the pump 11 fed. The deposited dust particles in the form of flakes are released by the sludge pump 21 removed from the settling tank 7.

Durch die Erfindung werden die Staubpartikel in dem Schlammwasser gezwungen, zu koagulieren und sich abzusetzen, wie dies beschrieben wurde, so daß nicht nur die feinen Staubpartikel, die sich bisher nicht von selbst absetzten, sondern auch alle anderen Staubpartikel in dem Schlammwasser sich absetzen, was zur Folge hat, daß ein sehr hoher Wirkungsgrad beim Staubabscheiden erreicht werden kann.The invention removes the dust particles in the muddy water forced to coagulate and settle as described, so that not only the fine dust particles that have not yet settled by themselves, but also all other dust particles in the muddy water settle, what has the consequence that a very high efficiency can be achieved in the dust separation can.

Ein besonderer Vorzug der Erfindung liegt darin, daß das Waschwasser, das von dem Absetzbehälter der Düse wieder zugeführt wird, keine Staubpartikel enthält, was dadurch bewiesen wird, daß keine Staubpartikel in dem Teil des Waschwassers zu finden sind, der aufgrund der hohen Temperaturen des in die Kammer 4 eingeführten Abgases verdampft und zusammen mit dem gereinigten Abgas in die Atmosphäre entlassen wird.A particular advantage of the invention is that the washing water, which is fed back from the sedimentation tank to the nozzle, no Contains dust particles, which is evidenced by the fact that there are no dust particles in the Part of the wash water can be found, which due to the high temperatures of the in the chamber 4 introduced exhaust gas evaporated and together with the purified exhaust gas is released into the atmosphere.

Da keine Staubpartikel in dem Waschwasser enthalten sind, das von dem Absetzbehälter der Sprühdüse zugeführt wird, wird die Abnutzung bzw. der Abrieb in der Umwälzpumpe und der Sprühdüse verringert.Since there are no dust particles in the washing water that is used by is fed to the settling tank of the spray nozzle, the wear and tear in the circulation pump and the spray nozzle.

Aufgrund der Neuralisierung des elektrischen Potentials der Staubpartikel werden diese auch daran gehindert, sich an der Innenfläche der Pumpe, der Düse und der Rohrleitung anzulegen, im Gegensatz zu üblichen Staubabscheidesystemen, wodurch die Umwälzpumpe mit hohem Wirkungsgrad arbeiten und die besten Sprühbedingungen für das Waschwasser aufrechterhalten kann. Gleichzeitig können die Kosten für Ersatz oder Reparatur der Sprühdüse, der Pumpe und der Rohrleitung auf ein Minimum reduziert werden.Due to the neuralization of the electrical potential of the dust particles these are also prevented from adhering to the inner surface of the pump, the nozzle and the the pipeline, in contrast to conventional dust separation systems, whereby the circulation pump work with high efficiency and the best spraying conditions for the wash water can maintain. At the same time, the cost of replacement or repair of the spray nozzle, the pump and the piping reduced to a minimum will.

Da sich die Staubpartikel in dem Absetzbehälter aufgrund der Verwendung des Koagulationsreagenz in Form von Flocken absetzen, können die Staubpartikel sehr leicht mittels einer Schlammpumpe abgepumpt werden, während die Staubabscheidung vonstatten geht, während es bei den üblichen Staubabscheidesystemen notwendig war, die Anlage abzustellen, das in dem Absetzbehälter enthaltene Wasser abzulassen und die Ablagerungen der Staubpartikel mittels eines Schöpfgefäßes und/oder dergleichen zu entfernen.Since the dust particles in the sedimentation tank due to the use of the coagulation reagent settle in the form of flakes, the dust particles can very much easily pumped out by means of a sludge pump while the dust separation takes place, while it was necessary with the usual dust separation systems, shut down the system, drain the water contained in the sedimentation tank and the deposits of dust particles by means of a scoop and / or the like to remove.

Wie vorher erwähnt, können organische und anorganische Koagulierungsmittel verwendet werden, und zwar auch nichtionisierende sowie Kation-Koagulierungsmittel.As previously mentioned, organic and inorganic coagulants can be used can be used, including non-ionizing and cationic coagulants.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

Claims 1. A method for wet dedusting of gases, wherein in sprayed water into a gas stream loaded with dust particles and that with dust particles loaded water is fed to a settling tank, from which the water in a Recirculation system is sprayed back into the gas flow, characterized in that that in the sludge water containing the dust particles a coagulation reagent is introduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sludge water before reacting with the coagulation reagent to one corresponding to the type of reagent pH is brought between 6.0 and 8.0.

3. Device for performing the method according to the claims 1 and 2, characterized in that between the dedusting chamber (4) and the Settling tank (7) an intermediate tank (17) is provided, which with a neutralization reagent containing vessel (18) is in communication.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that between a tank (16) is provided for the intermediate container (17) and the sedimentation vessel (7), which is in communication with a vessel (13) containing the coagulation reagent.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that an agitator (20) is arranged in each of the intermediate container (17) and the tank (16).