DE2703157A1 - Verfahren zur behandlung von in verbrennungsabgasen enthaltenen stickstoffoxiden und schwefeloxiden - Google Patents

Verfahren zur behandlung von in verbrennungsabgasen enthaltenen stickstoffoxiden und schwefeloxiden

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Description

  • Verfahren zur Behandlung von in Verbrennungsabgasen'ent-
  • haltenen Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen bzw. Abgasen und insbesondere ein Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung der Stickstoffoxide und der Schwefeloxide durch in Kontakt bringen der Verbrennungsabgase (im folgenden als Abgas bezeichnet) mit einer Eisen (11)-ionen enthaltenden Kalklösung, so daß in dieser Weise aus dem Abgas Calciumsulfat und Ammoniumsulfat gewonnen werden kann.
  • Stickstoffoxide und Schwefeloxide, die in dem Verbrennungsabgas bzw. dem Abgas von Kesseln, Heizöfen, Brennöfen, Koksöfen etc. enthalten sind, sind gesundheitsschädlich. Im allgemeinen liegen die Stickstoffoxide in dem Abgas überwiegend als Stickstoffmonoxid (NO) vor. Das Stickstoffmonoxid zeigt eine geringe Reaktivität und kann nicht ohne weiteres in einer Lösung gelöst werden. Daher sind verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Absorptionswirkung entwickelt worden.
  • Für Naßverfahren zur Beseitigung der Stickstoffoxide stehen eine oxidative Absorptionsmethode und eine reduktive Absorptionsmethode zur Verfügung. Die erstere Methode umfaßt die Oxidation des Stickstoffmonoxids mit Oxidationsmitteln, wie Ozon, Kaliumpermanganat,Chlordioxid und Wasserstoffperoxid, worauf das oxidierte Material als Salpetersäure, salpetrige Säure oder eine Mischung aus Salpetersäure und salpetriger Säure von der Lösung absorbiert wird. In diesem Fall kann man Salpetersäure oder Nitrate als Nebenprodukt gewinnen.
  • Dennoch ist dieses Verfahren industriell nicht vorteilhaft, da die Salpetersäuremenge gering ist und die Nachfrage klein ist. Bei der letzteren Methode wird das Stickstoffmonoxid mit einem Reduktionsmittel, wie Harnstoff, schwefliger Säure oder einer organischen Säure, reduziert, wodurch das Stickstoffmonoxid zu Stickstoffgas und Wasser zersetzt wird. Insbesondere ist das Absorptionsverfahren unter Verwendung von Ionen der schwefligen Säure <SO3(S032 )als Reduktionsmittel zur Entfernung des Stickstoffmonoxids aus Abgasen technich vorteilhaft, da man das im allgemeinen in dem Verbrennungsgas von Schweröl enthaltene Schwefeldioxid ausnützen kann. Es hat sich gezeigt, daß man bei der Reduktion des Stickstoffmonoxids mit der oben genannten Lösung der schwefligen Säure die Absorptionsgeschwindigkeit des Stickstoffmonoxids dadurch steigern kann, daß man eine Lösung verwendet, die zusätzlich zu den Ionen der schwefligen Säure Eisen(II)-chelatverbindungen enthält. Selbst wenn das Stickstoffmonoxid in dieser Weise zu Stickstoff (N2) reduziert wird, wird es lediglich in ein unschädliches Gas umgewandelt, ohne daß ein nützliches Produkt gewonnen werden kann.
  • Andererseits liegen die Schwefeloxide in dem Abgas üblicherweise in Form von Schwefeldioxid (SO2) vor. Ein bekanntes Verfahren zur Abtrennung von Schwefeldioxid ist ein Entschwefelungsverfahren, gemäß dem das Schwefeldioxid in Calciumsulfit umgewandelt wird, indem man das Abgas mit einer Kalkaufschlämmung in Kontakt bringt. Bei diesem Verfahren wird das gebildete Calciumsulfit durch Oxidation in Calciumsulfat umgewandelt.
  • Wenn das Abgas große Mengen Schwefeldioxid enthält, ist es erforderlich, eine entsprechende Menge Kalk zu der Lösung zuzusetzen, so daß die Gefahr einer weiteren Umweltverschmutzung besteht, wenn in der Lösung eine geringe Menge der Ionen der schwefligen Säure verbleiben. Weiterhin ist es industriell nicht unbedingt vorteilhaft, das Schwefeldioxid als Calciumsulfat zu gewinnen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Behandlung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden in Verbrennungsabgasen bzw. Abgasen anzugeben, gemäß dem die in den Abgas enthaltenen Stickstoffoxide und Schwefeloxide einer absorbierenden Lösung absorbiert und als Ammoniumsulfat und Calciumsulfat gewonnen werden können, ohne daß irgendwelche unerwünschten oder schädlichen Substanzen von dem zur Durchführung des Verfahrens verwendeten System abgegeben werden.
  • Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines Kreislauf-Verfahrens zur Behandlung von in Verbrennungsabgasen bzw. Abgasen enthaltenen Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden, g#näßdemman das Abgas unter Gewinnung von Calciumsulfat und Ammoniumsulfat mit einer -absorbierenden Lösung behandelt und die nach der Gewinnung des Calciumsulfats und des Ammoniumsulfats anfallende Restlösung dazu verwendet, die Stickstoffoxide und Schwefeloxide zu absorbieren, so daß keine unerwünschten oder schädlichen Substanzen aus dem System zur Behandlung des Abgases austreten können.
  • Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von in Verbrennungsabgasen enthaltenen Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Stickstoffoxide und Schwefeloxide enthaltende Abgas mit einer absorbierenden Lösung, die eine Kalkaufschlämmung und eine Eisen(II)-chelatverbindung enthält, in Kontakt bringt, um Calciumsulfit zu bilden; das Calciumsulfit durch Oxidation zu Calciumsulfat umwandelt; aus der nach der Abtrennung des Calciumsulfats enthaltenen Restlösung die Eisenchelatverbindung abtrennt; und die in der Restlösung vorhandene Stickstoffverbindung durch Hydrolyse und Neutralisation in Ammoniumsulfat umwandelt.
  • Die Restlösung, aus der Calciumsulfat und Ammoniumsulfat abgetrennt worden sind, kann wiederholt zur Adsorption der Stickstoffoxide und der Schwefeloxide verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß bringt man somit ein Verbrennungsabgas bzw. ein Abgas mit einer absorbierenden Lösung, die eine Kalkaufschlämmung und eine Eisen (11) -chelatverbindung enthält, in Kontakt, um die in dem Abgas enthaltenen Stickstoffoxide und Schwefeloxide zu absorbieren. Aus der absorbierenden Lösung gewinnt man Calciumsulfat, in dem man das gebildete Calciumsulfit abtrennt und oxidiert. Von der absorbierenden Lösung trennt man nach der Entfernung des Calciumsulfits die Eisen-Chelatverbindung, beispielsweise die mit Athylendiamintetraessigsäure gebildete Eisen-Chelatverbindung (Eisen-EDTA) ab, wobei eine Stickstoffverbindung in der Lösung verbleibt. Die Stickstoffverbindung wird dann durch Hydrolyse und Neutralisation in Ammoniumsulfat umgewandelt. Die bei der Bildung von Calciumsulfat und Ammoniumsulfat anfallende Restlösung wird wiederholt als absorbierende Lösung zur Absorption der in dem Abgas enthaltenen Stickstoffoxide und Schwefeloxide verwendet.
  • Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung, in der auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
  • In der beigefügten Zeichnung ist das Fließdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von in einem Abgas enthaltenen Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden dargestellt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung der in einem Abgas enthaltenen Stickstoffoxide und Schwefeloxide werden die Stickstoffoxide und Schwefeloxide, wie NO, NO2, SO2 und SO3 durch Inkontaktbringen des Abgases mit einer absorbierenden Lösung einer Kalkaufschlämmung, die Eisen(II)-chelatverbindungen enthält, unter Bildung von Calciumsulfit absorbiert. Dann gewinnt man Calciumsulfat durch Abtrennen des Calciumsulfits aus der absorbierenden Lösung und durch Umwandlung des Calciumsulfits durch Oxidation zu Calciumsulfat. Durch Hydrolyse und Neutralisation wird die gebildete Stickstoffverbindung in Ammoniumsulfat umgewandelt, das dann abgetrennt wird.
  • Die Stickstoffoxide und Schwefeloxide liegen überwiegend in Form von Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefeldioxid (SO2) vor, so daß die folgende Erläuterung der Erfindung lediglich auf diese Gase Bezug nimmt, die die Stickstoffoxide und Schwefeloxide repräsentieren. Stickstoffdioxid (NO ) und Schwefeltrioxid (SO3), die 2 im Vergleich zu Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid nur in sehr geringen Mengen vorhanden sind, können jedoch in gleicher Weise wie Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid behandelt werden.
  • Die oben erwähnte Kalkaufschlämmung enthält eine Substanz, die als Hauptbestandteil Calcium enthält1 wie Kalkstein, gebrannten Kalk etc. Man kann auch Dolomit verwenden, da dieser Calcium enthält. Die Eisen(II)-chelatkomplexverbindung kann als Liganden des zweiwertigen Eisens Carbonsäuren, wie Essigsäure oder Oxalsaure, Aminocarbonsäuren, wie Xthylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder Nitrilotriessigsäure (NTA) oder Hydroxycarbonsäuren, wie Weinsäure oder Zitronensäure, enthalten.
  • Im folgenden sei die Erfindung anhand des beanspruchten Verfahrens erläutert, bei der als absorbierende Lösung eine Aufschlämmung einer Mischung aus Kalkstein und der Eisen(II)-ETDA-komplexverbindung verwendet wird.
  • Die absorbierende Lösung umfaßt vorzugsweise eine Aufschlämmung von pulverförmigem Kalkstein in einer Konzentration von 50 bis 200 g/l, die 0,01 bis 0,2 Mol/l desEisen(II)-EDTA-komplexes enthält. Der pH-Wert der absorbierenden Lösung wird zwischen 4 und 8 gehalten. Der pH-Wert der absorbierenden Lösung beeinflußt das Absorptionsvermögen bezüglich Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid und beeinflußt die Stabilität der Lösung der Eisen(II)-komplexverbindung. Wenn der pH-Wert der absorbierenden Lösung weniger als 4 beträgt, nimmt die Löslichkeit des Schwefeldioxids ab, so daß die Entschwefelung sich verschlechtert, da gemäß der folgenden Gleichung (1) die Zunahme der Wasserstoffionen (H+) eine Verminderung des pH-Wertes zur Folge hat, so daß das Gleichgewicht zur linken Seite verschoben wird. Weiterhin vermindert sich aufgrund der Abnahme des pH-Wertes die Konzentration der Ionen der schwefligen Säure, so daß auch die Fähigkeit der Lösung zur Absorption von Stickstoffmonoxid nachläßt, da die Ionen der schwefligen Säure die Absorption des Stickstoffmonoxids beeinflussen. Wenn andererseits der pH-Wert der absorbierenden Lösung auf mehr als 8 ansteigt, erhöht sich zwar die Konzentration der Ionen der schwefligen Säure; es erfolgt aber eine Kombination der Eisen(II)-ionen mit den Hydroxylionen (OH ), wodurch die Stabilität der Komplexverbindung nachläßt, so daß als Ergebnis davon Eisen(III)-ionen, die ein geringes Absorptionsvermögen besitzen, gebildet und ausgefällt werden.
  • Erfindungsgemäß wird die oben erwähnte absorbierende Lösung mit dem Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid enthaltenden Abgas in Kontakt gebracht. Dabei wird das Schwefeldioxid von der absorbierenden Lösung absorbiert und geht in Form der Ionen der schwefligen Säure gemäß der obigen Gleichung (1) in Lösung und reagiert dann mit dem in der absorbierenden Lösung vorhandenen Calciumcarbonat (CaCO3), wodurch Calciumsulfit (CaSO3> gemäß der folgenden Gleichung (2) ausgefällt wird: Das Calciumsulfit kann ohne weiteres durch Oxidation in Calciumsulfat umgewandelt werden.
  • Andererseits wird das Stickstoffmonoxid durch die in der absorbierenden Lösung vorhandene Eisen(II>-EDTA-komplexverbindung gemaß der folgenden Gleichung (3) absorbiert: Um das Verfahren zur gleichzeitigen Desulfurierung und Denitrierung als Kreislaufverfahren zu ermöglichen wurde von der Anmeldenn der Reaktionsmechanismus des Stickstoffmonoxids untersucht, und es wurden das Infrarotspektrum, das Wärmeverhalten etc. der in der Lösung gebildeten Substanzen untersucht, wobei sich gezeigt hat, daß das Stickstoffmonoxid in der den Eisen(II)-EDTA-chelatkomplex und Calciumsulfit (Fe(II) EDTA - 2#-Ca2+> enthaltenden absorbierenden Lösung absorbiert wird und gemäß der folgenden Gleichung (4) als Stickstoffverbindung in der absorbierenden Lösung verbleibt: Es konnte gezeigt werden, daß das koordinativ an den Eisen(II>-EDTA-chelatkomplex gebundene Stickstoffmonoxid durch die Sulfitionen (SO3 ) in der absorbierenden Lösung unter Bildung von Imidobisulfonsäure (NH(HSO3)2) reduziert wird. Bei der Reaktion wird das zweiwertige Eisen zu dreiwertigem Eisen oxidiert, worauf das dreiwertige Eisen erneut durch die Sulfitionen (S023 ) gemäß der folgenden Gleichung (5) zu zweiwertigen Eisen reduziert wird, das zur Absorption von Stickstoffmonoxid geeignet ist: Die gemäß der Gleichung (4) gebildete Imidobisulfonsäure (NH(HSO3)2) wird bei einem pH-Wert von weniger als 6 über Sulfaminsäure (NH2SO3H> zu Ammoniumbisulfat (NH4SO4H) hydrolysiert.
  • Das Ammoniumbisulfat bildet ohne weiteres durch Neutralisation Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4). In dieser Weise werden die giftigen Stickstoffoxide in Form des nützlichen Ammoniumsulfats gewonnen.
  • Weiterhin werden die Eisenionen und die Koordinationsverbindungen durch Einstellen des pH-Wertes auf einen geeigneten Wert hydrolysiert und als Eisen(II)-hydroxid (Fe(OH)2) und als Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA) zurückgewonnen.
  • Die Restlösung, aus der das Ammoniumsulfat gewonnen wurde, wird mit einer Katalysatorlösung und der Restlösung, aus der das Calciumsulfat gewonnen wurde, vermischt und erneut durch Zugabe frischer Kalkaufschlämmung ergänzt und zur Absorption der Stickstoffoxide und der Schwefeloxide verwendet.
  • Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Abgasbehandlungsverfahren die absorbierende Lösung im Kreislauf geführt, so daß sie wiederholt verwendet werden kann und das Verfahren kontinuierlich im Kreislauf geführt werden kann.
  • Im folgenden sei eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
  • Wie in der Zeichnung dargestellt, wird das über die Leitung 1 zugeführte Abgas eines Kessels, eines Heizofens oder dgl. über den unteren Abschnitt in einen Absorptionsturm 3 eingeführt, in dem es mit der oben erwähnten absorbierenden Lösung in Kontakt kommt, die den Absorptionsturm 3 von oben nach unten durchströmt. Dabei werden Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefeldioxid (SO2) aus dem Abgas absorbiert, worauf das gereinigte Abgas über die Leitung. 2 abgeführt wird. Das zu behandelnde Abgas enthält 10 % Wasser, 5 % Sauerstoff, 11 % Kohlenmonoxid, 200 ppm Stickstoffmonoxid und 500 ppm Schwefeldioxid und wird in einer 3 Menge von 100000 Nm /h und mit einer Temperatur von 1500C eingeführt. In dem Absorptionsturm 3 lassen sich eine Denitrierung von 80 % und eine Desulfurierung von 95 % bei einer Reaktionstemperatur von 550C (Taupunkt des Abgases) erzielen.
  • Der Absorptionsturm 3 enthält in seinem unterem Bereich die absorbierende Lösung, die kontinuierlich mit Hilfe der Förderpumpe 4 im Kreislauf geführt wird, damit sie mit dem Abgas in Kontakt kommen kann. Über den unteren Abschnitt des Absorptionsturm 3 wird über die Leitung 38 eine Kalksteinaufschlämmung über die Pumpe 22 in die absorbierende Lösung eingeführt, welcher Kalkstein mit der schwefligen Säure unter Bildung von Calciumsulfit reagiert und gleichzeitig verhindert, daß der pH-Wert aufgrund der Absorption des Schwefeldioxids abnimmt, wodurch der pH-Wert konstant gehalten wird. Aufgrund der Wärme des Abgases verdampft ein Teil der absorbierenden Lösung, so daß über die Leitung 39 Wasser zugeführt wird, um das Niveau der absorbierenden Lösung in dem Absorptionsturm 3 konstant zu halten. Kalkstein und Wasser werden in Mengen von 2,12 kMol/h bzw. 0,26 kMol/h zugeführt.
  • Die absorbierende Lösung, die Schwefeldioxid und Stickstoffmonoxid absorbiert hat, wird mit Hilfe der Pumpe 4 in einen Abscheider 5 überführt, in dem das Calciumsulfit aufkonzentriert und weiter über den Behälter 5 und die Pumpe 7 in die Zentrifuge 10 überführt wird, in der die Aufschlämmung von der absorbierenden Lösung getrennt wird. Nachdem die Lösung in den Behälter 11 überführt worden ist, werden der pH-Wert und das Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis durch Zugabe von Chemikalien (beispielsweise Schwefelsäure) oder Wasser eingestellt, worauf die Lösung mit Hilfe der Pumpe 12 in den Oxidationsturm 14 eingespeist wird, in den über die Leitung 13 Druckluft eingeführt wird, um das Calciumsulfit zu Calciumsulfat zu oxidieren.
  • Die in dem Oxidationsturm 14 gebildete Calciumsulfat-Aufschlämmung wird in den Abscheider 17 überführt, wo die Lösung abgetrennt wird, worauf das Material mit Hilfe der Pumpe 19 über dem Behälter 18 in ~d-ie#Zentrifuge 20 überführt wird, in der schließlich Calciumsulfat 21 aus der Calciumsulfat-Aufschlämmung abgetrennt und gewonnen wird. Die Lösung, von der das Calciumsulfat abgetrennt worden ist, d. h. die Restlösung wird in dem Behälter 15 gesammelt und von dort mit Hilfe der Pumpe 16 in den Regenerierbehälter 23 überführt, worauf sie erneut als absorbierende Lösung verwendet wird.
  • Die Lösung, von der das Calciumsulfit in dem Abscheider 5 aus der Zentrifuge 10 abgetrennt worden ist, wird in dem Behälter 9 aufgefangen, aus dem ein Teil der Lösung mit Hilfe der Pumpe 8 in den Absorptionsturm 3 überführt wird. Der Rest der Lösung wird in den Behälter 24 zur Einstellung des pH-Wertes überführt und von dort einem Verfahren zur Gewinnung von Ammoniumsulfat zugeführt.
  • Bei dem Verfahren zur Gewinnung von Ammoniumsulfat hängt die Menge der zu behandelnden Lösung von der zulässigen Konzentration der Stickstoffverbindungen in der Lösung ab, wobei es erforderlich ist, die Löslichkeit der Stickstoffverbindungen, den Einfluß auf das Absorptionsvermögen etc. zu berücksichtigen. Die zulässige Konzentration der Stickstoffverbindungen liegt wünschenswerterweise zwischen 0,05 Mol/l und 2 Mol/l, da oberhalb dieses Konzentrationsbereiches eine Ausfällung der in der Lösung vorhandenen Stickstoffverbindungen erfolgen kann, so daß die Abtrennung dieser Stickstoffverbindungen erschwert wird. Die Menge der zur Bildung des Ammoniumsulfats verwendeten Ionen der schwefligen Säure kann durch entsprechendes Einstellen des pH-Wertes der aus dem Behälter 9 zurückkehrenden Lösung verändert werden, wobei es bei Einhaltung der obigen Konzentration der Stickstoffverbindungen möglich ist, die erwünschte Menge der Ionen der schwefligen Säure im Überschuß über die Menge der Ionen der schwefligen Säure in der zurückgeführten Lösung zur Verfügung zu haben und für die Bildung des Ammoniumsulfats zu verwenden. Für eine industrielle Führung des Verfahrens ist es erwünscht, bei einer geringen Änderung des Massenverhältnisses von aufgefangenem Calciumsulfat und Ammoniumsulfat zu arbeiten.
  • Die aus dem Behälter 9 in den Behälter 24 zur Einstellung des pH-Wertes eingeführte Lösung wird mit einer über die Leitung 27 zugeführten Alkalilösung auf einen pH-Wert von mehr als 8 und noch bevorzugter auf einen pH-Wert von mehr als 10 eingestellt, wodurch die aus Eisen und Äthylendiamintetraessigsäure gebildete Komplexverbindung zuersetzt wird und Eisen als Hydroxid ausfällt. Nach der Abtrennung des Eisenhydroxids in dem Eisenabscheider 26 wird die Lösung in den Behälter 29 zur Einstellung des pH-Wertes überführt, in dem der pH-Wert der Lösung durch Zugabe einer Säurelösung auf einen Wert von weniger als 2 gebracht wird.
  • Nach der Einstellung des pH-Wertes wird die Lösung mit Hilfe der Pumpe 30 in den EDTA-Abscheider 31 überführt, in dem die Äthylendiamintetraessigsäure ausgefällt wird.
  • Die Äthylendiamintetraessigsäure wird zusammen mit dem Eisenhydroxid in den Regenerierbehälter 23 überführut und zur erneuten Bildung der absorbierenden Lösung verwendet.
  • In der Lösung, aus der Eisen und Äthylendiamintetraessigsäure abgetrennt worden sind, liegen die Stickstoffoxide in Form der Imidobisulfonsäure (NH(HSO3)2) und in Form der Sulfaminsäure (NH2SO3H) vor, zu dem die Imidobisulfonsäure (NH(HSO3)2) teilweise hydrolysiert wird.
  • Je höher die Reaktionstemperatur ist und je niedriger der pH-Wert der Lösung ist, umso schneller läuft die Hydrolyse der Stickstoffoxide ab. Die Reaktion wird vorzugsweise bei einem pH-Wert von weniger als 2 und noch bevorzugter bei einem pH-Wert von weniger als 1 und bei einer Temperatur von mehr als 800C durchgeführt, so daß die Lösung, aus der Eisen und Äthylendiamintetraessigsäure abgetrennt worden sind, unter Erhitzen mit über die Leitung 33 zugeführtem Dampf und unter den oben erwähnten Bedingungen in dem Hydrolysegefäß 32 unter Bildung von Ammoniumhydrogensulfat ((NH4)HSO4) hydrolysiert wird. Die Lösung wird in dem Calciums carbonat (CaCO3) enthaltenden Neutralisationsgefäß 39 unter Bildung von Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4) neutralisiert, wobei zum Teil Calciumsulfat (CaSO4 2H2O) ausgefällt wird, das in der Zentrifuge 40 abgetrennt wird. Die Lösung wird in dem Behälter 41 mit der Heizeinrichtung 42 aufkonzentriert, worauf das gebildete Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4) in üblicher Weise kristallisiert und über den Abscheider 34 als Ammoniumsulfat abgetrennt wird.
  • Die von dem Ammoniumsulfat 35 abgetrennte Restlösung wird über die Leitung 37 in den Regenerierbehälter 23 überführt, in der die Lösungen aus den Abscheidern 26 und 31 gesammelt werden. Die Lösung wird über die Leitung 38 mit einer Kalkaufschlämmung in einer Men-ge versetzt, die von dem Verbrauch abhängt, so daß die gebildete absorbierende Lösung erneut zur Absorption von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden verwendet werden kann. Falls ein Ablassen der Lösung erforderlich ist, wird sie in Stromrichtung unterhalb des Abscheiders 34 über die Leitung 36 abgezogen.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Stickstoffoxide und die Schwefeloxide gleichzeitig in der absorbierenden Lösung zu absorbieren und zu nützlichen Verbindungen, wie Ammoniumsulfat und Calciumsulfat, umzuwandeln, die aus der absorbierenden Lösung gewonnen werden. Das Verfahren zur Behandlung bzw. Entfernung der Stickstoffoxide und der Schwefeloxide kann in der Weise geführt werden, daß keine schädlichen oder giftigen Substanzen aus dem System entweichen, so daß man über ein vollständig geschlossenes Verfahren zur Behandlung des Abgases verfügt.

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Behandlung von in Verbrennungsabgasen enthaltenen Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stickstoffoxide und Schwefeloxide enthaltende Abgas mit einer absorbierenden Lösung, die eine Kalkaufschlämmung und eine Eisen(II)-chelatverbindung enthält, in Kontakt bringt, um die Stickstoffoxide und Schwefeloxide unter Bildung von Calciumsulfit zu absorbieren; das Calciumsulfit unter Bildung von Calciumsulfat oxidiert; die Eisenchelatverbindung von der Restlösung, nämlich der absorbierenden Lösung, von der das Calciumsulfat abgetrennt worden ist, abtrennt; und aus der in der Restlösung, von der Calciumsulfat und die Eisenchelatverbindung abgetrennt worden sind, enthaltenen Stickstoffverbindung durch Hydrolyse Ammoniumsulfat bildet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert der absorbierenden Lösung während der Absorption der Stickstoffoxide und der Schwefeloxide zwischen 4 und 8 halt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation des Calciumsulfits nach der Aufkonzentrierung des Calciumsulfits durchführt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Teil der Restlösung, d. h. der absorbierenden Lösung, aus der Calciumsulfit abgetrennt worden ist, direkt der absorbierenden Lösung für die Absorptionsstufe zuführt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung der Eisenchelatverbindung durch eine Einstellung des pH-Wertes der die Eisenchelatverbindung enthaltenden Lösung und durch Ausfällen bewirkt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des pH-Wertes darin besteht, daß man zunächst den pH-Wert der Lösung zur Abtrennung von Eisenhydroxid auf einen Wert von mehr als 8 einstellt und dann den pH-Wert der Lösung auf einen Wert von weniger als 2 einstellt, um Eisen-Koordinationsverbindungen abzutrennen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrolyse der Stickstoffverbindung bei einem pH-Wert von weniger als 2 und bei einer Temperatur von mehr als 80°C durchführt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Restlösung, aus der Calciumsulfat und Ammoniumsulfat abgetrennt worden sind, und die abgetrennte Eisenchelatverbindung in der Absorptionsstufe erneut verwendet, um die Restlösung im Kreislauf anzuwenden.
DE2703157A 1976-01-26 1977-01-26 Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen Expired DE2703157C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1986005709A1 (en) * 1985-04-06 1986-10-09 Hoelter Heinz Process for the cleansing of fumes
WO1987003506A2 (en) * 1985-12-04 1987-06-18 Hoelter Heinz PROCESS FOR SINGLE OR MULTI-PHASE PREFERABLY SIMULTANEOUS SO2 AND NOx SEPARATION FROM FLUE GASES IN A WET PROCESS

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