DE2633423C3

DE2633423C3 - Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus einem Gasgemisch

Info

Publication number: DE2633423C3
Application number: DE19762633423
Authority: DE
Inventors: Ullrich Dipl.-Chem. Dr. 5038 Rodenkirchen Neumann; Kurt Ing.(Grad.) 5000 Koeln Rudolph
Original assignee: Davy Powergas GmbH
Current assignee: Davy McKee AG
Priority date: 1976-07-24
Filing date: 1976-07-24
Publication date: 1979-01-18
Also published as: JPS5314679A; DE2633423B2; DE2633423A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus einem Gasgemisch durch Absorption mit einer wäßrigen Natriumsulfit/Nairiumbisulfit-Lösung und Regeneration der Lösung durch Eindampfen unter Bildung eines SO₂-reichen Gases und Abscheiden von festem Natriumsulfit für die Bereitung frischer Absorptionslösung. Insbesondere betrifft das erfindungsgemäße Verfahren die Entfernung von Schwefeldioxid aus Rauchgasen der Verbrennung chlorid- und/oder selenhaltiger und daneben zum Beispiel fluoridhaltiger Kohlen (vgl. VGB-Kraftwerkstechnik 55 [1975], 672- 676).

Bei den meisten zu entschwefelnden Gasen bilden sich in der Absorptionslösung durch Sulfitoxidation geringere Mengen, z. B. 1 bis 10% Natriumsulfat, das aus der zirkulierenden Lösung entfernt werden muß, damit der Sulfatgehalt nicht zu weit ansteigt Zu diesem Zweck wird ein Teilstrom der Lösung auf tiefe Temperaturen abgekühlt, wobei ein Gemisch aus Natriumsulfat-Dekahydrat und Natriumsulfit-Heptahydrat auskrista'üsiert. Das Kristallisat wird von der Mutterlauge getrennt und die Mutterlauge in die Verdampfungsstufe des Absorptionsmittelzyklus zurückgeführt. Auf diese Weise lassen sich andere, in geringerer Menge entstehende und auch bei tiefen Temperaturen gut lösliche Verunreinigungen, wie z. B. Natriumthiosulfat. Natriumchlorid, Selen, nicht entfernen- Es ist jedoch erwünscht, auch diese Verunreinigungen in der Absorptionslösung möglichst niedrig zu halten, da sie die Absorptionskapazität der Lösung vermindern, die Oxidation bzw. Disproportionierung des Sulfits beeinflussen können oder zu erhöhter Werkstoffbeanspruchung im Absorptionsmittelkreislauf führen (Chlorid), Bisher hat man diesen Verunreinigungen geringere Beachtung geschenkt, da überwiegend Rauchgase aus der ölverbrennung oder ίο Abgase aus chemischen Fabrikationsanlagen zu reinigen waren, in denen die obengenannten Verunreinigungen keine Rolle spielen. Es war daher ausreichend, nur einen kleinen Teilstrom der Mutterlauge aus der Verdampferstufe auszuschleusen, mit dem insbesondere das gebildete Tbiosulfat entfernt wurde. Diese ausgeschleuste Menge bedingt neben den Alkaliverlusten auch eine Umweltbelastung, da diese Lösung viel Sulfit und Bisulfit enthält. Da Kohle im allgemeinen einen größeren Anteil an Verunreinigungen enthält, erhöht sich bei der Rauchgasreinigung kohlegefeuerter Kraftwerke die Ausschleusmenge noch. Bisher hat man keine Lösung gefunden, um diese Nachteile, d. h. die mit der Abstoßmenge verbundenen Alkaliverluste und die Umweltbelastung zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Gasen zu schaffen, bei dem die Konzentration unerwünschter löslicher Verunreinigungen, wie z. B. insbesondere Natriumthiosulfat, Natri-

jo umchlorid und Selen, in der Absorptionslösung niedrig gehalten wird und zugleich auch die Verluste an Natriumionen durch den zwangsläufig erforderlichen Abstoß gering gehalten werden. Insbesondere soll auf diese Weise auch die korrosive Wirkung der Absorp-

r> tionslösung herabgesetzt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß mindestens ein Teil der eingedampften Lösung mit Natronlauge und/oder Natriumkarbonat vermischt wird, das Gemisch unter Auskristallisation von Natriumsulfit-Hydrat und Natriumsulfat-Hydrat abgekühlt wird, das Natriumsulfit-Hydrat von der Restfauge abgetrennt und in den Absorptionsmittelkreislauf zurückgeführt wird und die Restlauge abgestoßen wird. Die bei der

4> Regeneration der Absorptionslösung nach Abtrennung des abgeschiedenen Feststoffes zurückbleibende Mutterlauge enthält Natriumsulfit, Natriumpyrosulfit, Natriumsulfat, Natriumthiosulfat, Natriumchlorid und gegebenenfalls Selen. Die Lösung ist an Natriumsulfit

Vi gesättigt, als Hauptkomponente liegt das gut lösliche Natriumpyrosulfit vor. Der Gehalt an Natriumthiosulfat ist auf etwa 0 bis 3%, vorzugsweise 0 bis 1,5%, begrenzt. Durch die Mischung der vorzugsweise von der Eindampfung heißen Mutterlauge mit der Natronlauge

γ-, und/oder Natriumkarbonatlösung wird das Natriumpyrosulfit gemäß den Gleichungen

Na₂S₂O₅ + 2NaOH -* 2 Na₂SO₃ + H₂O (I)

Na₂S₂O₅ + 2Na₂CO₃ + H₂O

> 2 Na₂SO₃ H- 2 NaHCO₃(2)

Na₂S₂O₅ + Na₂CO₃ -♦ 2 Na₂SO₃ + CO₂ (3)

zu Natriumsulfit umgesetzt. In der Nähe des Äquivalenzpunktes ist die Reaktion (3) nicht ganz voliständig.

da teilweise die Umsetzung (2) abläuft. Die Löslichkeit des Natriumsulfits in der heißen Lösung kann überschritten werden, und das wasserfreie Natriumsulfat kristallisiert teilweise aus. Anschließend wird die heiße Suspension abgekühlt, vorzugsweise zunächst in einem ϊ Wärmeaustauscher mit kalter Restlauge und dann in einem Kühlkristallisator mit Kühlflüssigkeit. In dem Kühlkristallisator scheidet sich Natriumsulfit-Heptahydrat und Natriumsulfat-Dekahydrat ab, die einen wesentlichen Teil des in die erfindungsgemäße Aufbe- m reitung in Form von Mutterlauge, Natronlauge bzw. Sodalösung und gegebenenfalls Waschwasser eingebrachten Wassers als Hydratwasser binden und somit in der Restlauge eine Konzentrierung der hauptsächlich in der Mutterlauge enthaltenen, leicht löslichen, uner- r, wünschten Verunreinigungen zur Folge haben. Die festen Salzhydrate werden von der konzentrierten Restlaugc abgetrennt, vorzugsweise abzentrifugiert, und dann in den Absorptionsmittelkreislauf des zugrunde liegenden Entschwefelungsverfahrens zurückgeführt Dabei ist es nicht nachteilig, daß auch das Natriumsulfat-Dekahydrat wieder in die Absorptionslösung gelangt, da dieses Salz getrennt von den übrigen Verunreinigungen an anderer Steile ausgeschleust wird und die Menge des so rückgeführten Sulfats zur Menge r> des ausgeschleusten Sulfats gering ist. Beim vorliegenden Verfahren dient das Natriumsulfat-Dekahydrat ebenso wie das Natriumsulfit-Heptahydrat dazu, der Restlauge durch Hydratbildung Wasser zu entziehen und so eine an leichtlöslichen Verunreinigungen relativ «1 konzentrierte Lösung herzustellen, deren Abstoß mit vergleichsweise geringen Natriumverlusten verbunden ist Die an den unerwünschten, leicht löslichen Verunreinigungen, insbesondere Natriumthiosulfat und Natriumchlorid, angereicherte Restlauge enthält nur r> noch eine geringe Menge gelöstes Natriumsulfit und wird abgestoßen.

Im allgemeinen ist in der Absorptionslösung auch Natriumsulfat vorhanden, besonders dann, wenn sauerstoffhaltige Abgase entschwefelt werden, wie dies normalerweise der Fall ist.

Man kann den Teil der eingedampften Lösung mit einer größeren Sodamenge, als für die Neutralisation des Natriumbisulfits erforderlich ist, mischen und kristallisiert dann auch Natriumkarbonat-Hydrat aus. Auf diese Weise trägt das Natriumkarbonat durch seine Hydratisierung zur Konzentrierung der Verunreinigungen in der Restlauge bei. Außerdem kann ausschließlich Soda eingesetzt werden, so daß es nicht mehr nötig ist, zwei unterschiedliche Sodalösungen anzusetzen. Arbei- >o tet man in dieser Weise mit einer überstöchiometrischen Sodamenge, ist es nich' nötig, auch Feststoff aus der Regeneration einzusetzen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung mischt man zusammen mit der eingedampften Lösung auch einen Teil des bei der Eindampfung anfallenden Feststoffs mit der Natronlauge bzw. mit dem Natriumkarbonat Dieser Feststoff besteht im wesentlichen aus wasserfreiem, Na₂SO4-haltigem Natriumsulfit; auch er dient dazu, zusätzliches Wasser zu binden, indem daraus t>o in der Kristallisierstufe Heptahydrat entsteht.

Der abgezogene Teil der eingedampften Lösung kann mit Natronlauge gemischt werden, da sich das in der Lösung enthaltene Natriumpyrosulfit mit Natronlauge vollständig zu Natriumsulfit neutralisieren läßt. Bei μ Verwendung von Soda wird aufgrund der entsprechenden Dissoziationskonstanten das Pyrosulfit nicht vollständig neutralisiert, so daß die Restlauge noch eine geringe Menge Natriuinpyrosulfit sowie entsprechend dem sich nach Gleichung (2) einstellenden Gleichgewicht auch etwas Natriumbjkarbonat gelöst enthält.

Bevorzugt wird das Gemisch aus eingedampfter Lösung und Natronlauge bzw. Sodalösung zur Salznydratkristallisation auf Temperaturen in dem Bereich von etwa -10 bis +20⁰C abgekühlt. Die Kühltemperatur darf nicht so niedrig sein, daß das Gemisch insgesamt erstarrt. Höhere Temperaturen ergeben eine geringere Hydratabscheidung und damit eine geringere Konzentrierung der Restlauge. Für die Kühlkrbtallisation können an sich bekannte Kristallisatoren, wie Rührkristallisatoren und Trommelkristallisatoren, dienen. Die bevorzugte Kühltemperatur für die Kristallisation der Hydrate liegt in dem Bereich von etwa — 1 bis +10° C.

Zweckmäßigerweise führt man die nach Abtrennung der Salzhydrate verbleibende Restlauge zum größeren Teil in die Kühlkristallisierstufe zurück und stößt nur den kleineren Teil unmittelbar ab. Auf diese Weise stellt man einen für die Kristallisation und die Förderung und Trennung, insbesondere Zentrifugierung, der Suspension günstigen Feststoffgehalt ein. Das Verhältnis des abgestoßenen Restlaugevolumens z; .;i zurückgeführten Restlaugevolumen liegt in dem Bereich von 1 :2 bis 1 : 100, vorzugsweise in dem Bereich von 1 :5 bis 1 :50. Die Rückführung der nach der Abtrennung, insbesondere Ze.itrifugierung, der Salzhydrate verbleibenden Restlauge kann u. a. zum Teil unmittelbar in die Kühlkristallisierstufe und zum Teil in die Ansetzstufe für die alkalische Lösung erfolgen, oder die rückgeführte Restlauge kann insgesamt zum Ansetzen der alkalischen Lösung eingesetzt werden.

Zweckmäßigerweise erwärmt man den größeren Teil der Restlauge, vorzugsweise durch Wärmeaustausch mit der aus der eingedampften Lösung und Natronlauge und/oder Natriumkarbonat gebildeten, heißen Mischung, worauf man mit dieser Restlauge konzentrierte Natronlauge verdünnt und/oder festes Natriumkarbonat auflöst und die so erhaltene basische Lösung mit der eingedampften Lösung mischt. Auf diese Weise wird vermieden, daß durch die Verdünnung der eingesetzten Natronlauge und/oder das Auflösen des Natriumkarbonats in den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zusätzliches Wasser gelangt, das unter sonst gleichen Bedingungen ein erhöhtes Restlaugevolumen und damit einen vergrößerten Verlust an Natriumionen zur Folge hätte. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gelangt das in der Soda und gegebenenfalls in der Natronlauge enthaltene Natriumchlorid direkt in die Restlauge, so daß eine zusätzliche Belastung des Absorptionsmittelkreislaufes mit Natriumchlorid vermieden wird.

Die Salzhydrate können nach der Abtrennung von der Restlauge mit wenig kaltem Wasser gewaschen werden. Auf diese Weise wird vermieden, daß eine dem Salzhydrat anhaftende Restlauge und damit ein n-?nn;.ns.werter Teil der abzutrennenden Verunreinigungen mit dem Salzhydrat in den Absorptionskreislauf zurückgelangt. Auf jeden Fall sollte die ?/lenge des Waschwassers knapp bemessen werden, damit ein unnötiger Anstieg des Restlaugevolumens und damit ein vergrößerter Verlust an Natriumionen vermieden wird.

Weiterhin kann man die Salzhydrate zusammen mit dem in der Eindampfstufe anfallenden Feststoff zwecks Bereitung frischer Absorptionslösung auflösen. Die so erhaltene frische Absorptionslösung wird in die Absorptionsstufe des zugrunde liegenden Entschwefelungsverfahrens zurückgeführt. Wie bereits erwähnt, ist die Rückgabe des Natriumsulfats in den Absorptionszy-

klus kein Nachteil, da diese Sulfatmenge klein gegenüber der insgesamt abzustoßenden Sulfatmenge ist und somit ohnehin eine gesonderte Natriumsulfatabtrennung vorgesehen werden muß. Das vorliegende Verfahren bezweckt demgegenüber im wesentlichen eine Absenkung der Konzentration der sich in dem Absorptionskreislauf normalerweise anreichernden, leicht löslichen, u. a. die Sulfatbildung katalysierenden Verunreinigungen.

Bei dem der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus einem schwefeldioxidhaltigen Gasgemisch erfolgt die Absorption mit der wäßrigen Natriunisiilfit/ Natriuinbisulfitlösung im allgemeinen bei Temperaturen in dem Bereich von 32 bis 110'C, vorzugsweise in dem Bereich von 37 bis 90"C und insbesondere zwischen 48 und 83"C. Die Regeneration der Absorptionslösiing durch Eindampfen erfolgt im allgemeinen bei Temperaturen in dem Bereich von bis zu 149°C, vorzugsweise in

IW V Li I ILJ III JI/LILf|IULI L III

Bereich von 77 bis 93"C.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, in der der wesentliche Teil der Anlage zur Durchführung des crtindungsgemäßcn Verfahrens schematisch dargestellt ist.

Die verbrauchte Absorptionslösung aus dem nicht dargestellten Absorber gelang' über Leitung 1 in den Zwangsumlaufvcrdampfer-Kristallisator 2, in dem die an Bisulfit reiche Lösung thermisch teilwri^e in Schwefeldioxid. Wasser und auskristallisierendes Natriumsulfit zersetzt wird. Die Natriumsulfit-Suspcnsion wird am Boden des Verdampfers 2 abgezogen und in dem Trennbehälter 3 in eine feststofffreie oder feststoffhaltige Mutterlauge und eine eingedickte Suspension getrennt.

Die Mutterlauge wird im wesentlichen durch Leitung 5 einem mit Rührwerk ausgestatteten Neutralisationsreaktor 6 zugeführt. Durch geeignete verfahrenstechnische Maßnahmen ist es möglich, aus dem Trennbehälter 3 eine feststoffhaltige Mutterlauge abzuziehen und dem Neutralisationsreaktor 6 zuzuführen. Darüber hinaus kann auch ein Teil der eingedickten, wasserfreie Natriumsulfitkristalle enthaltenden Suspension in den Reaktor 6 geleitet werden (nicht dargestellt). In einem Ansetzbehälter 7 wird über Leitung 8 zugeführte 50%ige Natronlauge mit durch Leitung 9/25 zurückgeführter Restlauge gemischt. Dieses Gemisch wird durch Leitung 10 ebenfalls in den Neutralisationsreaktor 6 gegeben, in dem das in der Mutterlauge enthaltene Natriumpyrosulfit zu Natriumsulfit neutralisiert wird. Hierbei wird gegebenenfalls die Löslichkeit des Natriumsulfits ir dem Neutralisationsgemisch überschritten, so daß aus der heißen Lösung weiteres wasserfreies Natriumsulfit auskristallisiert. Die Neutralisationstemperatur liegt im allgemeinen in dem Bereich von 40 bis 110°C. und zwar bei der Neutralisation mit Sodalösung in dem Bereich von 40 bis 90"C und bei der Neutralisation mit Natronlauge in dem Bereich von 70 bis 110⁰C. Der End-pH-Wert der Neutralisation liegt oberhalb 6. insbesondere in dem Bereich von 7 bis 10. ι

Das Neutralisationsgemisch gelangt dann in den Kühlbehälter 22. der gerührt und wahlweise gekühlt wird und dem über Leitung 9/24 ebenfalls kalte Restlauge zugeführt werden kann. In dem Kühlbehälter 22 wird das Neutralisationsgemisch auf die Temperatur ι der maximalen Löslichkeit von Sulfit und Sulf?» (etwa 35°C) zwischengekühlt und dann über Leitung 11 in den Kühlkristallisator 12 geleitet, der durch eine mit Kühlsole beaufschlagte Kühlvorrichtung und einen Rührer ausgestattet ist und über Leitung 9/23 ebenfalls mit Restlauge beschickt werden kann. In dem Kühlkristallisator 12 wird die Suspension auf etwa 5°C abgekühlt, wobei größere Mengen Natriumsiilfit-Hcptahydrat und geringere Mengen Natriumsulfat-Dekahydrat auskristallisieren und das gegebenenfalls vorhandene wasserfreie Natriumsulfit hydratisiert. Dadurch tritt eine Verarmung der Restlauge an Wasser und eine entsprechende Konzentrierung der unerwünschten Verunreinigungen ein. Die kalte Hydratsuspension wird durch Leitung 13 in die Zentrifuge 14 gefördert, in der die Salzhydratc von der Restlauge abgetrennt werden.

Die abgetrennten Sal/hydrate gelangen auf dem Wege 15 in den i.öscbeliälter 16, wo sie zusammen mit der durch Leitung 4 herangeführten eingedickten Suspension des wasserfreien Sulfits aus dem Trennberuilter 3 unter Zugabe von Sauerkondensat aus Leitung 17 /u frischer Absorptionslösung aufgelöst werden. P^;»

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Pufferbehälter zur Aufgabe auf den Absorber für das SO..-haltigc (Jas (nicht dargestellt) zurückgcpuinpt. Die a!i. ZcniiiUigat anfallende Restlauge wird zum kleineren Teil über Leitung 19 abgestoßen. Zum größeren Teil wird sie in einer Pumpvoiiage 20 gesammelt und über 1.Li₁,ing 9 durch den Wärmeaustauscher 21, in dem sie mit Siiiicrkondensat erwärmt wird, zwecks Verdünnung der eingesetzten '!.lüoiilaugc in den Ansetzbehälter 7, uen Ki ölbehälter 22 oder den Kühlkristailusator 12 gepumpt.

F^:.rfolgt die Neutralisation mit Natronlauge, so sind folgende Ausführungsformen möglich:

1. Die Natronlauge wird in dem Ansetzbehälter 7 mit über Leitung 9/25 herangeführter Rcstlauge verdünnt. Die verdünnte Natronlauge wird im NciMralisationsreaktor 6 eingesetzt. Das Neutralisationsgemisch wird im Kühlbehälter 22 auf die maximale Löslichkeit abgekühlt, wobei zur Einstellung der Temperatur für die maximale Löslichkeit gegebenenfalls durch Leitung 24 Restlauge zugespeist wird. Der Kühlkristallisator 12 wird durch Leitung 23 nicht mehr mit Restlauge beaufschlagt.

2. Fiel dieser bevorzugten Ausführungsform gelangt die Natronlauge unverdünnt in den Neutralisationsreaktor 6. d. h., es wird keine Restlauge über Leitung 9/25 zugeführt. Das Neutralisationsgemisch wird in dem Kühlbehälter 22 unter Zugabe von Restlauge über die Leitung 9/24 auf die maximale Löslichkeit abgekühlt und gelangt dann in den Kühlkristallisator 12, dem ebenfalls keine Restiauge über Leitung 23 mehr zugeführt wi. J.

Bei der Neutralisation mit Sodalösung sind ebenfalls zwei Ausführungsformen zu erwähnen:

!. Die feste Soda wird in dem Ansetzbihälter 7 mit über Leitung 9/25 herangeführter Restlauge aufgelöst. Mit der Sodalösung wird in dem Neutralisationsreaktor 6 neutralisiert. In dem Kühlbehälter 22 wird ohne Zufuhr weiterer Resilauge durch indirekte Kühlung auf die Temperatur der maximalen Löslichkeit abgekühlt, und in dem Kühlkristallisator 12 wird zwecks Einstellung eines optimalen Feststoffgehaltes für die Kristallisation erneut durch Leitung 9/23 Restlauge zugegeben. Durch Leitung 9/24 erfolgt in diesem Falle keine Restlaugenzugabe.

2. In den Ansetzbehälter 7 wird über l.eiliing 9/25 nur soviel Rcstlaugc gegeben, wie zur Herstellung einer Sodaaufsehlämmung nötig ist. Mit dieser Sodaaufschlämmung wird die Mutterlauge in dein Neutralisationsbehälter 6 neutralisiert. Das Neutralisationsgemisch wird in dem Kühlbehälter 22 mit soviel über Leitung 9/24 herangeführter Restlauge gemischt, daß sich in dem Behälter die Temperatur der maximalen Löslichkeit einstellt. Das Gemisch gelangt dann Ober Leitung 11 in den Kühlkristallisator 12, dem jedoch über Leitung 9/23 keine Resllaugc mehr zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Heispiele näher erläutert.

H e i s ρ i e I 1

In einem Ansetzbehällei werden 85 kg wasserfreie Soda und 481 kg Restlauge aus Her K.ühlkristallisation Ui\viTider /iiMimnicnset/unL'

9.5 Gew.%
7.1 Gew.%
5.0CJcV.-⁰/.-1.3Gew.-%
82.1 Gew.-%

Natriunsulfit.

Natriumsulfat.

Natriumchlorid.

Natriumthiosiilfiit.

Wasser

gemischt. Mit der auf diese Weise erhaltenen Sodalösung werden dann 534 kg Mutterlauge aus

5.9 Gew-% Nairiurnsulfit.

28.4 Gew. % Nalriumpyrosulfit.

5.1 Gew. % Natriumsulfat,

0,5b Gew.% Natriumchlorid,

0.1 5 Gcw.-% Natriumthiosulfat.

60.0 Gew.% Wasser

aus dem der Regencrationsstufc einer Rauchgasentschwefelung mit Natriiimsulfit/Natriiimbisiilfit-Lösung nachgeschaltcten Trennbehälter neutralisiert. Die Neutralisation erfolgt in einem Rührrcaktor bei einer Temperatur von etwa 75'C. Das Neutralisationsgcmisch wird anschließend nach Zusatz von weiteren 510 kg Rcstlaugc auf 5 C abgekühlt. Dabei kristallisieren unter Rührung Natriumsulfit-Heptahydrat und Natriiimsulfat-Dekahydral aus. Die Salzhydratc werden von der Rcstlauge durch Zentrifugieren getrennt und mit 112 kg Wasser gewaschen. Man erhält 699 kg eines festen Hydratgemischesaus

80.4 Gew.-% Natriumsulfit-Heptahydrat.
12.7 Gcw.-% Natriumsulfat-Dck.ihydrat.

0.3 Ciew.-"/ii Verunreinigungen und

6.6 Cjcw.-^o/ii freiem Wasser.

Das Hydratgemisch wird bei der Bereitung neuer Absorptionslösung verwendet. Es fallen 1041 kg Reulauge der oben angegebenen Zusammensetzung in. Hiervon werden 991 kg im Kreislauf zum Auflösen der Soda und zum Verdünnen der in den Kühlkristallisator gehenden Einspeiselösung verwendet. Die restlichen 50 kg Restlauge werden aus dem Prozeß abgestoßen.

Beispiel I

Es werden 113 kg wasserfreie Soda in 873 kg Restlauge von 25 C folgender Zusammensetzung

7.4 Gew.-% Na riumsulfit.
1.7Gew.-% Natriumsulfat.

4.5 Gew.-% Natriumchlorid.
2.0 Gew.-% Natriumthiosulfat.

3.6 Gcw.% Natriumkarbonat,
8l,8Gew.-% Wasser

tinier Rühren aufgelöst. Mit 460 Vr ler so erhaltenen Sodalösung werden 334 kg Mut. <nigc folgender Zusammensetzung

5,9 Gew.-°/o Natriumsulfit.

28,4 Gew.-°/o Natriumpyrosulfit.

5,1 Gew.-% Natriumsulfat.

0,45 Gew.-^c/o Natriumchlorid.

0.23 Gew.% Natriumthiosulfat.

60.0lJe\v.-% Wasser

bei 75 C unter C().>-Lntwicklung im wesentlichen neutralisiert. Die restlichen 527 kg der Sodalösung werden dem Neutralisationsgemisch nach Abkühlen auf elwa 35 C zugesetzt. Das Neutralisationsgemisch wi'd weiter auf 5'C abgekühlt und unter Rührung kristallisiert. Das abgeschiedene Hydratgemisch wird abzentrifiipiorl iinrl mil 1 79 \co upliiihltpni Wa«C^r upw:n;rhpn Γς Gesteht dann aus

31.0 Gew.-% Natriumkarbonat-Dekahydrat.

55.7 Gew.-% Natriumsulfit-Heptahydrat.

7.3 Gew.% Natriumsulfat-Dekahydrat.

0.1 Gew.% Verunreinigungen,

5.9 Gew.% Wasser.

Das Hydratgemisch (514 kg) wird für die Bereitung neuer Absorptionslösung verwendet. Von den anfallen den 906 kg Restlauge werden 87 3 kg für die Auflösung der festen Soda verwendet: die restlichen 33 kg Restlauge werden zwecks Ausschlcusung der Verunreinigungen abgestoßen.

Beispiel 3

Ls werden 713 kg einer Suspension aus dem der Absorptionsstufe einer Rauchgasentschwefelung mit Natriumsulfit/Natriumbisulfit-Lösung nachgeschalteten Trennbehälter, bestehend aus 607 kg Mutterlauge der in Beispiel I angegebenen Zusammensetzung und Herkuntt und 104 kg eines Salzgemisches mit 145 kg ein«.r 50%igen Natronlauge neutralisiert. Das Salzgemisch besteht aus 80 Gew.-"/« Natriumsulfit und 20 Gcw.-% Natriumsulfat. Die Suspension hat im Durchschnitt die folgende Zusammensetzung:

14.9 Gew.-%
l6.9Gew.-°/o
24.2 Gew. %
7.3Gew.-%
0.47 Gew.-%
0.13Gcw.-%
5l.0Gcw.-%

Feststoff,

Natriumsuifit.

Natriumpyrosulfit.

Natriumsulfat.

Natriumchlorid.

Natriumt.iiosulfat.

Wasser.

Die Neutralisation erfolgt bei etwa 105'C. Dann werden dem Neutralisationsgemisch 1283 kg Restlauge von etwa 7'C und der im Beispiel I angegebenen Zusammensetzung zugesetzt, wobei sich eine Temperatur von 37°C einstellt und die Feststoffe weitgehend in Lösung gehen. Beim weiteren Abkühlen auf 5°C unter Rührung kristallisieren Natriumsulfit-Heptanydrat und Natriumsulfat-Dekahydrat aus. Die Salzhydrate werden abzentrifugiert. Man erhält 858 kg Hydratgemisch aus

80.2 Gew.-% Natriumsulfit-Heptahydrat.

13.4 Gew.% Natriumsulfat-Dckahydrat.

0.1 Gew.-% Verunreinigungen,

6.3 Gew.-% freiem Wasser.

809 683/448

Das Hydratgemisch wird für die Bereitung neuer Absorptionslösung verwendet. F.s fallen 1340 kg Restlauge mit der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung an. 1283 kp Restlauge werden nach Erwärmung auf 30⁰C zur Verdünnung der Natronlauge benötigt. Die restlichen 57 kg Restlauge werden aus dem Prozeß abgestoßen.

Hie'zu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus einem Gasgemisch durch Absorption mit einer wäßrigen Natriumsulfit/Natriumbisulfit-Lösung und Regeneration der Lösung durch Eindampfen unter Bildung eines SO₂-reichen Gases und Abscheiden von festem Natriumsulfit für die Bereitung frischer Absorptionslösung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der eingedampften Lösung mit Natronlauge und/oder Natriumkarbonat vermischt wird, das Gemisch unter Auskristallisation von Natriumsulfit-Hydrat und Natriumsulfat-Hydrat abgekühlt wird, das Natriumsulfit-Hydrat von der Restlauge abgetrennt und in den Absorptionsmittelkreislauf zurückgeführt wird und die Restlauge abgestoßen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der eingedampften Lösung auch ein Teil des bei der Eindampfung anfallenden Feststoffes mit der Natronlauge bzw. dem Natriumkarbonat gemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Abtrennung der Salzhydrate verbleibende Restlauge zum größeren Teil in die Kühlkristallisierstufe zurückgeführt und zum kleineren Teil abgestoßen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil der Restlauge erwärmt wird, vorzugsweise durch Wärmeaustausch mit der aus der eingedampften Lösung und Natronlauge und/oder Natriumkarbonat gebildeten, heißen Mischung, dann mit dieser Restlauge konzentrierte Natronlauge vei Jünnt und/oder festes Natriumkarbonat aufgelöst und die so erhaltene basische Lösung mit der ein£ .-dampften Lösung gemischt wird.