DE2831209A1 - Verfahren zur entfernung von schwefeldioxid aus einem gas - Google Patents

Description

Die Erfindung "betrifft die Entfernung von Schwefeldioxid aus Gasströmen durch Berührung mit einer wässrigen Natriumsulfitlösung, um Schwefeldioxid zu absorbieren und eine an Natriumbisulfit reichere Lösung zu bilden,, die einer Behandlung unterzogen werden kann, um Schwefeldioxid zu desorbieren und die Absorptionslösung zwecks Wiederverwendung zu regenerieren. Katriumthiosulfat wird in dem Absorptions-Desorptionsmedium als unerwünschtes Nebenprodukt gebildet und muß zusammen mit anderen anwesenden löslichen "Verunreinigungen aus dem System ohne unzulässigen Verlust an wertvollen Natriumverbindungen abgestoßen werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verringerung des Verlustes erwünschter und wertvoller Natriumverbindungen aus dem Kreislaufsystem zur Schwefeldioxidentfernung durch Entfernen von unerwünschtem Natriumthiosulfat und anderen löslichen Verbindungen aus dem Absorptions-Desörptionsmedium in Form einer Lösung, die eine erhöhte Menge Natriumthiosulfat und anderer löslicher Verunreinigungen enthält.

Schwefeldioxid ist eine stark beachtete Verunreinigung der Atmosphäre und wird durch Oxidation von Schwefel oder schwefelhaltigen. Stoffen erzeugt. Schwefeldioxid findet sich in "bedeutenden Mengen als Bestandteil verschiedener Abgasej wie Hüttengase, Abgase chemischer Anlagen sowie Eamin- und Ofengase aus mit Kohle oder öl befeuerten Ees-

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sein, wie sie in Kraftwerken eingesetzt werden. Obgleich die Schwefeldioxidkonzentration in diesen Gasen im allgemeinen gering ist, z.B. in dem Bereich von etwa 0,001 bis etwa 5 Mol-% liegt und häufig kleiner als 0,5 Mol-% (kleiner als etwa 1 Gew.-%) ist, kann die Schwefeldioxidemission beträchtlich sein, insbesondere in Industriegebieten wegen der dort durchgesetzten großen Menge des schwefelhaltigen Materials. Beispielsweise verbrennt ein modernes Kraftwerk mit einer Kapazität von 1 350 000 kW bis zu etwa 15 000 t Kohle pro Tag. Obgleich die SOp-Konzentration in den Kamingasen eines Kraftwerks niedrig ist, z.B. in der Größenordnung von 0,2 bis 0,3 Mol-% liegt, kann das pro Tag erzeugte Schwefeldioxid etwa 1000 t betragen. Desgleichen werden bei Einsatz anderer schwefelhaltiger Brennstoffe beträchtliche Schwefeldioxidmengen erzeugt.

Die Entfernung von Schwefeldioxid aus schwefeldioxidhaltigen Gasen kann durch Behandlung der Gase mit einer wässrigen Hatriumsulfitlösung erfolgen. Der Betrieb eines wirksamen und wirtschaftlichen Systems zur Schwefeldioxidentfernung ist nicht nur durch die Wirksamkeit der Absorption des Schwefeldioxids aus dem schwefeldioxidhaltigen Gas, die Wirksamkeit der Schwefeldioxiddesorption aus der verbrauchten Absorptionslösung und die Reinheit des erzeugten. Schwefeldioxids gekennzeichnet, sondern auch durch die Verringerung des Verlustes der Metallwertstoffe auf ein

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Mindestmaß. Das schwef eldioxidhaltige Gas, das z.B. durch. Verbrennung schwefelhaltiger mineralischer Brennstoffe und dergl. gebildet wurde, wird mit einer wässrigen Natriumsulfitlösung in Berührung gebracht, wobei sich Natriumbisulf it bildet. Hierbei wird der Schwefeldioxidgehalt des Gases wesentlich verringert, z.B. auf weniger als 0,02 Mol-%, wenn das schwefeldioxidhaltige Gas mehr als etwa 0,2 Mol-% Schwefeldioxid enthält. Die Entschwefelung der Gase beträgt oft bis zu 95 % oder mehr. Die verbrauchte Absorptionslösung kann erhitzt werden, um Bisulfit zu Sulfit und Schwefeldioxid umzusetzten und eine Flüssigkeit oder ein flüssigfestes Material zu erzeugen, das als Ausgangsmaterial für die Absorptionslösung dient. Das Schwefeldioxid wird abgezogen und durch Kühlung oder Kompression verflüssigt oder als Gas an eine Schwefelsäure- oder Schwefelanlage abgegeben. Die regenerierte Absorptionslösung wird in die Absorptionszone zurückgeführt. Zusätzliche Angaben und weitere Erläuterungen über die Entschwefelung einschließlich der hier dargelegten Technologie können z.B. den DT-OSen 1 807 926 und 2 208 108 und der DT-PS 2 034 453 entnommen werden, die alle durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen sind.

Die zu behandelnden schwefeldioxidhaltigen Gase enthalten gewöhnlich oxidierende Stoffe, welche die Oxidation erleichtern, wie Schwefeltrioxid, Sauerstoff, elemen-

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tares Eisen und dergl.. Insbesondere, wenn die schwefeldioxidhaltigen Gase aus der Verbrennung von Brennstoffen stammen, können andere Stoffe, wie z.B. Stickoxide, zugegen sein. Wenigstens einige dieser Stoffe begünstigen die Oxidation von Natriumsulfit oder -bisulfit zu Natriumsulfat. Natriumthiosulfat und Natriumsulfat werden in dem Verfahren in geringem Maße auch durch die Disproportionierung von Natriumbisulfit gebildet. Für die Zwecke des Schwefeldioxid-Absorptions-Desorptionsverfahrens sind sie jedoch inerte Stoffe, da Sulfat und Thiosulfat während der Desorption nicht zu Sulfit regeneriert werden können. Sulfat und Thiosulfat reichern sich daher in dem Schwefeldioxid-Absorptions-Desorptionssystem an. Wenn die zu behandelnden schwefeldioxidhaltigen Gase aus der Verbrennung eines Brennstoffs stammen, können in dem Brennstoff vorliegende Spurenelemente durch das Absorptions-Desorptionsmedium aus den Gasen ausgewaschen werden, wenn diese die Absorptionszone passieren. Beispielsweise kann Kohle Spuren von 60 oder mehr Elementen enthalten. Einige dieser Spurenelemente liegen in der Lösung in Formen vor, die weniger löslich als Natriumsulfit oder Natriumbisulfit sind. Im allgemeinen verursachen diese Formen in dem Absorptions-Desorptionssystem keine Probleme, da sie an geeigneter Stelle durch Filtration entfernt werden können. Andere in dem Brennstoff enthaltene Spurenelemente, wie Chlor, Fluor und Selen, liegen in Formen vor, die löslicher

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als Hatriumsulfit oder Fatriumbisulfit sind. Diese Verunreinigungen können zu Problemen führen, wenn sie nicht aus dem System abgestoßen werden. Wenn beispielsweise Chloridionen aus dem System nicht abgestoßen werden und sich in dem Absorptions-Desorptionssystem anreichern, können Korrosionsprobleme auftreten. Ein Teil des Absorptions-Desorptionsmediums wird aus dem System abgestoßen, um zu verhindern, daß sich in ihm unzulässig große Mengen an inertem Sulfat und Thiosulfat und anderen löslichen "Verunreinigungen ansammeln. Zur Erreichung eines Thiosul— fatabstoßes kann ein Teil der flüssigen Phase aus der Desorptionszone verworfen werden, da diese eine größere Thiosulfatkonzentration als andere Teile des Systems aufweist, jedoch i_s-b diese Konzentration gering und gewöhnlich kleiner als 5 Gew.-%, bezogen auf wasserfreie Substanz. Der Sulfatabstoß kann ein Teil der verbrauchten Absorptionslösung oder des Materials sein, das man bei der Schwefeldioxiddesorption aus der verbrauchten Absorptionslösung erhält. Diese Thiosulfat und Sulfat enthaltenden Abstöße enthalten jedoch neben dem inaktiven Thiosulfat oder Sulfat wesentliche Mengen aktives Sulfit oder Bisulfit. Venn der Abstoß verworfen wird, entsteht durch den damit verbundenen Verlust einsetzbarer Hatrium-Wertstoffe aus dem System ein unnötiger Aufwand, da diese Natriumverbindungen durch Zugabe einer geeigneten löslichen Hatriumverbindung ersetzt werden müssen. Bei einem Thiosul-

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fat-Abstoßmaterial kann der Verlust an nutzbaren Natrium-Wertstoffen aus dem System gewichtsmäßig mehr als das Zwanzigfache des als Thiosulfat entfernten Natriums betragen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines "Verfahrens zur wirksamen Entfernung von Hatriumthiοsulfat und anderen löslichen Verunreinigungen aus dem Natriumsulfit enthaltenden Absorptions-Desorptionsmedium eines Systems zur Schwefeldioxidentfernung, in dem der Verlust an wertvollem Natriumsulfit und/oder !Tatriumbisulfit aus dem Ansorptions-Desorptionssystem erheblich verringert wird.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren geschaffen zur Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Gas, bei dem man das Schwefeldioxid in einer Absorptionszone in einer wässrigen, Natriumsulfit enthaltenden Lösung unter Bildung des entsprechenden Bisulfits aus dem Gas absorbiert, die gebildete bisulfithaltige Absorptionslösung in einer Desorptionszone unter Bildung von Schwefeldioxid desorbiert und eine sulfithaltige Absorptionslösung zur Rückführung in die Absorptionszone regeneriert, wobei das Absorptions-Desorptionsmedium wenigstens eine lösliche Verunreinigung, z.B. Hatriumthiosulfat, enthält, die löslicher als Natriumsulfit oder Natriumbisulfit ist, und wobei die Stufen zur

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Entfernung der wenigstens einen löslichen Verunreinigung aus dem Absorptions-Desorptionssystem darin bestehen, daß man (a) aus der Desorptionszone wenigstens einen Teil der wässrigen Desorptionszonenflussigkeit abzieht, die eine größere Menge Natriumbisulfit und kleinere Mengen Natriumsulfit, Natriumsulfat und der wenigstens einen löslichen Verunreinigung, bezogen auf das Gesamtgewicht dieser Bestandteile, gelöst enthält, (b) eine genügende Menge eines Natriumionen liefernden Stoffes zusetzt, um wenigstens einen Teil des Natriumbisulfits zu Natriumsulfit umzusetzen, das Natriumsulfit auszufällen und den Gehalt der flüssigen Phase an der löslichen Verunreinigung, bezogen auf die Summe der Salze, wesentlich zu steigern, (c) aus der resultierenden flüssigen Phase in einer Verdampfungszone Wasser verdampft, um weitere Feststoffe auszufällen und den Gehalt der flüssigen Phase an löslicher Verunreinigung, bezogen auf die Summe der Salze, weiter zu erhöhen, (d) die ausgefällten Peststoffe von der die lösliche Verunreinigung enthaltenden flüssigen Phase trennt und (e) die abgetrennten Peststoffe aus Stufe (d) dem Absorptions-Desorptionssystem zuführt.

Wenngleich sich das Verfahren zur Entfernung irgendeiner stärker als Natriumsulfit oder Natriubisulfit löslichen Verunreinigung aus dem Absorptions-Desorptionsmedium eignet, für die Natriumthiosulfat nur ein Beispiel ist,

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wird der Einfachheit halber nachfolgend die Erfindung nur "bezüglich eines Äbsorptions-Desorptionssystems beschrieben, in dem die anwesenden Mengen anderer löslicher Verunreinigungen zu vernachlässigen sind, so daß die einzige bedeutende lösliche Verunreinigung, d.h. eine stärker als Natriumsulfit oder Natriumbisulfit lösliche Verunreinigunng, Natriumthiosulfat ist. Der Fachmann weiß jedoch, daß andere, stärker als Natriumsulfit oder Natriumbisulfit lösliche Verunreinigungen, die z.B. aus in dem verbrannten Brennstoff enthaltenen Spurenelementen (z.B. Cl, F oder Se) entstehen, sich in dem. System im allgemeinen ebenso wie Natriumthiosulfat verhalten und mit diesem aus dem System abgestoßen werden, wenn das Absorptions-Desorptionssystem solche anderen Verunreinigungen enthält.

Das Verfahren kann chargenweise betrieben werden, wobei die Desorptionszonenflüssigkeit zur Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren absatzweise aus der Desorptionszone abgezogen wird. Vorzugsweise wird man jedoch das Verfahren gewöhnlich kontinuierlich betreiben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zieht man wenigstens einen Teil der neben Natriumsulfit eine relativ große Menge Natriumbisulfit enthaltenden Desorptionszonenflüssigkeit aus der Desorptionszone ab und behandelt sie durch Zugabe eines Natriumionen liefernden Stoffes in einer

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ausreichenden Menge, so daß wenigstens ein größerer Teil des in der Desorptionszonenflüssigkeit vorliegenden Natriumbisulf its zu Natriumsulfit umgesetzt wird. Die Natriumionenquelle ist zweckmäßigerweise Natriumhydroxid, Natriumkarbonat oder ein Gemisch, dieser Verbindungen. Sie kann in Form einer mehr oder weniger konzentrierten wässrigen Lösung (z.B. als gesättigte wässrige Lösung) oder als wässrige Trübe oder als Feststoff zugesetzt werden.

Venn die Quelle' der zugesetzten Natriumionen Natriumkarbonat ist, erfolgt die Ueaktion gemäß der folgenden Gleichung (1):

Na₂S₂O₅H-Na₂CO₅ —*· 2 Na₂SO₅ + CO₂ (1) Wenn Natriumhydroxid als Quelle der zugesetzten Natriumionen verwendet wird, erfolgt die Umsetzung zu Natriumsulfit gemäß Gleichung (2):

Na₂S₂O₅ + 2 NaOH —* 2 Na₂SO₃ + H₂O (2) Gewöhnlich setzt man eine genügende Menge des Natriumionen liefernden Stoffes zu, um wenigstens 75 %» vorzugsweise wenigstens 90 bis 95 % oder mehr des anwesenden Natriumbisulfits zu Natriumsulfit umzusetzen. Gewünschtenfalls wird eine genügende Menge des Natriumionen liefernden Stoffes zugesetzt, um im wesentlichen das gesamte vorliegende Natriumbisulfit zu Natriumsulfit umzusetzen.

Die bevorzugte Quelle für den Natriumionenzusatz 80988S/0894

ist Natriumkarbonat (Soda), gewünschtenfalls in fester Form.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Desorptionszonenflussigkeit zugesetzten Natriumionen liefern einen Teil der zu ergänzenden Menge an Natriumionen, die nötig ist, um die gewünschten Gehalte an aktiven Natriumverbindungen, wie Natriumsulfit und Natriumbisulfit, in dem Absorptions-Desorptionsmedium des Systems zur Schwefeldioxidentfernung aufrechtzuerhalten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird im wesentlichen die gesamte, aus der Desorptionszone abgezogene Desorptionszonenflussigkeit in der Weise verarbeitet, daß man eine Natriumionen liefernde Verbindung zusetzt und anschließend eine Feststoff/Flüssigkeitstrennung durchführt. Alternativ kann auch nur ein Teil der aus der Desorptionszone abgezogenen Flüssigkeit in dieser Weise behandelt werden. In diesem Fall werden häufig etwa 10 bis etwa 90 Gew.-%, meistens bis zu etwa JO Gew.-%, z.B. etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% der gesamten abgezogenen Desorptionszonenflussigkeit in dieser Weise behandelt. Der Rest der aus der Desorptionszone abgezogenen und nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Desorptionszonenflussigkeit kann in die Desorptionszone zurückgeführt oder einer Weiterbehandlung zugeführt werden, z.B.

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kann ihr eine Ergänzungsmenge Natriumionen und/oder Wasser zugesetzt werden, um sie als leeres Absorptionsmedium in die Absorptionszone zurückzuführen.

In der Schwefeldioxid-Desorptionszone wird das verbrauchte Absorptionsmittel erhöhten Temperaturen ausgesetzt _% um Natriumbisulfit zu Natriumsulfit umzusetzen und gleichzeitig eine Schwefeldioxid und Wasser enthaltende Dampfphase zu bilden. Geeignete Temperaturen hierfür umfassen etwa 40 bis 110 ⁰C, vorzugsweise etwa 60 bis etwa 100 ⁰C. Der Druck kann etwa 0,20 bis 1,4-5 bar, vorzugsweise etwa 0,55 bis 1,03 bar betragen. Die Dampfphase kann zwecks Gewinnung von reinerem Schwefeldioxid, Herstellung von Schwefel oder Schwefelsäure verarbeitet oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise verwendet, behandelt oder zur Verfügung gestellt werden. Es können verschiedene Arbeitsweisen der Schwefeldioxiddesorption benutzt werden; eine ganze Zahl solcher Verfahren ist in der Technik bekannt. Vorzugsweise wird die Desorption jedoch bei gleichzeitiger Bildung einer ungelösten Feststoff- oder Kristallphase durchgeführt, wodurch die Desorption unter Verwendung kleinerer Wärmemengen möglich ist. Bei diesen Arbeitsgängen beträgt die Menge des ungelösten Feststoffs in der Desorptionszone im allgemeinen wenigstens etwa 15 Gew.-% der Trübe, die der Zersetzung oder Schwefeldioxiddesorption unterzogen wird. Wie in der

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Dt-OS 2 208 108 beschrieben ist, "beträgt die Menge dieses Feststoffs mit Vorteil wenigstens etwa 25 Gew.-%, um Schwierigkeiten durch Rohrverstopfung hintan zu halten, insbesondere wenn man der Desorptionszone dadurch Wärme zuführt, daß man die Trübe durch die Rohre eines indirekten Wärmeaustauschers leitet. Vorzugsweise beträgt die Menge des ungelösten Feststoffs etwa 30 bis 60 Gew.-% der sich zersetzenden Trübe. Auch wenn die Menge des ungelösten Feststoffs genügend groß ist, kann der Natriumsulfitgehalt der Trübe es erlauben, einen Teil der gesamten der Zersetzung unterzogenen Trübe zwecks Lösung des Feststoffs mit Wasser zu versetzen. Die sich ergebende Lösung kann nach Zugabe einer notwendigen Aufstärkungsmenge Natriumionen, gewöhnlich in Form von Natriumhydroxid oder Natriumkarbonat oder einem Gemisch davon als Feststoff oder als Lösung, als leere Lösung zur Absorptionszone zurückgeführt werden, um dort Schwefeldioxid aus dem in der Absorptionszone des Absorptions-Desorptionssystems behandelten Gas zu absorbieren. Die leere Absorptionslösung besteht gewöhnlich aus einem größeren Gewichtsanteil Natriumsulfit und kleineren Gewichtsmengen Natriumbisulfit und Natriumsulfat, bezogen auf die Gesamtmenge dieser anwesenden Salze. Oft enthält die entleerte Absorptionslösung etwa 10 bis 35 Gew.-% Natriumsulfit, etwa 3 bis 15 Gew.-% Natriumbisulf it und etwa 1 bis 10 Gew.-% Natriumsulfat, bezogen auf diese anwesenden Bestandteile und

Wasser.

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Wie oben erwähnt, ist es gewöhnlich erwünscht, die Desorption in der Desorptionszone mit einer Trübe durchzuführen. Nach einem bevorzugten Verfahren wird wenigstens ein Teil der Trübe aus der Desorptionszone abgezogen, und ungelöste Feststoffe werden in einer Feststoff-Trennzone von dieser Trübe abgetrennt, so daß die nach dem erfindungs gemäßen Verfahren zu behandelnde Desorptionszonenflüssigkeit als klare Mutterlauge anfällt. Die Feststoffe können aus der Trennzone in Form einer Trübe oder als mehr oder weniger trockene Feststoffe entfernt werden. Die Desorptionszonentrübe kann vor dem Übergang zu der Feststoff-Trennzone von der Betriebstemperatur der Desorptionszone, die gewöhnlich in dem Bereich von etwa 40 bis etwa 120 ⁰C liegt, etwas heruntergekühlt werden, oder die Desorptionszonentrübe kann ohne Kühlung direkt der Feststoff-Trennzone zugeführt werden. Vorzugsweise arbeitet man in der Feststoff-Trennzone bei einer. Temperatur von etwa 50 bis etwa 80 "⁰C, z.B. bei etwa 60 ⁰C-.

Die Feststoff-Trennzone kann eine Zentrifuge, ein Filter (wie etwa ein Drehfilter), einen Klärapparat oder einen anderen Sedimentationsapparat umfassen. Die Feststoffe können aus der Feststoff-Trennzone als trockene Feststoffe oder als Trübe gewonnen werden.

Die Feststoffe aus der Desorptionszonentrübe ge-

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langen von der Feststoff-Trennzone zu einem Ansetztank oder ähnlichen Behälter zwecks Auflösung in Wasser und Zusatz von Natriumionen zur Auf Stärkung sowie ggfs. Mischung mit Desorptionszonentrübe, und Rückkehr als leeres Absorptionsmittel zum Absorptions-Desorptionssystem. Die Feststoffe aus der Feststoff-Trennzone weisen im allgemeinen eine größere Gewichtsmenge Natriumsulfit und eine kleinere Gewichtsmenge Natriumsulfat auf, bezogen auf das gesamte Feststoffgewicht. Typischerweise weist dieser Feststoff wenigstens 65 bis etwa 85 Gew.-% Natriumsulfit, etwa 20 bis etwa 30 Gew.-% Natriumsulfat, etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% latriumbisulfit und etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-% Hatriumthiosulfat auf, bezogen auf das gesamte Feststoffgewicht .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren enthält die Desorptionszonenflussigkeit gewöhnlich eine größere Gewichtsmenge Natriumbisulfit und eine kleinere Gewichtsmenge Natriumsulfit, Natriumsulfat und Natriumthiosulfat, bezogen auf die Summe der anwesenden Salze. TypisctLerweise weist die Desorptionszonenflussigkeit etwa 65 bis etwa 80 Gew.-% Natriumbisulfit, je etwa 10 bis etwa 15 Gew.-% Natriumsulfit und Natriumsulfat und etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% Natriumthiosulfat auf, bezogen auf die in der Flüssigkeit vorliegende Gesamtmenge der Salze. Die Feststoffkonzentration in der Desorptionszonenflussigkeit kann in-

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nerhalb weiter Grenzen variieren; gewöhnlich beträgt sie wenigstens 50 Gew.-% bis zu etwa 75 Gew.-% oder mehr.

Der klaren Mutterlauge aus der Feststoff-Trennzone setzt man den Natriumionen liefernden Stoff in einer Menge zu, die so berechnet ist, daß die gewünschte Umsetzung von Natriumbisulfit zu Natriumsulfit gemäß der obigen Gleichung (1) und/oder (2) erfolgt. Die klare Mutterlauge kann vor oder nach der Zugabe des Natriumionen liefernden Stoffes etwas gekühlt werden. Vorzugsweise liegt die Temperatur in dem Bereich von etwa 50 bis etwa 90 ⁰C, z.B. bei etwa 60 ⁰C.

Bei einem bevorzugten Verfahren gelangt die resultierende Trübe aus ausgefällten Feststoffen und Natriumthiosulfat enthaltender flüssiger Phase vor deren Trennung in der genannten weiteren Peststoff-Trennzone zu einer Verdampfungszone zur Wasserverdampfung, um dadurch weiteren Feststoff auszufällen und den Natriumthiosulfatgehalt der Flüssigkeit, bezogen auf die Summe der Salze, weiter zu erhöhen. Diese weitere Feststoff-Trennzone kann eine Zentrifuge, ein Filter (einschließlich eines Drehfilters), einen Klärapparat oder eine andere Sedimentationseinrichtung umfassen. Die aus der weiteren Feststoff-Trennzone entfernten Feststoffe können in Form trockener Feststoffe oder einer Trübe vorliegen.

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Alternativ kann die Trübe aus ausgefällten Feststoffen und Natriumthiosulfat enthaltender flüssiger Phase einer sekundären Feststoff-Trennzone zugeführt werden, um Feststoffe von der ITatriumthio sulfat enthaltenden Flüssigkeit abzutrennen. Diese sekundäre Feststoff-Trennzone kann eine Zentrifuge, ein Filter (einschließlich Drehfilter), ein Klärapparat oder ein anderer Sedimentationsapparat sein. Die Feststoffe können aus der sekundären Feststoff-Trennzone als trockene Feststoffe oder als Trübe entfernt werden. Die anfallende ITatriumthiosulfat enthaltende Flüssigkeit gelangt dann zu einer Verdampfungszone, in der Wasser verdampft wird.

In der Verdampfungszone wird die Wasserverdampfung in allgemeinen so durchgeführt, daß man in dem Absorptions-Desorptionsmedium wenigstens etwa 30 Gew.-%, oft in dem Bereich von etwa 50 bis etwa 70 Gew.-%, und bis zu etwa 75 Gew.-% oder mehr Kristalle hat. Der Wassergehalt des Gemisches aus gefällten Feststoffen und Flüssigkeit kann in der Verdampfungszone oft um bis zu etwa 85 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise um wenigstens etwa 10 Gew.-% verringert werden, und das Material bleibt im allgemeinen genügend beweglich, so daß es leicht gepumpt werden kann. Im typischen Fall wird der Wassergehalt in der Verdampfungszone um einen Prozentsatz verringert, der zwischen etwa 50 und etwa 80 Gew.-%

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liegt. TJm in der Verdampfungszone einen wünschenswerten Feststoffgehalt aufrechtzuerhalten, kann Thiosulfat enthaltende Flüssigkeit von einer Stelle abströmseitig der Verdampfungszone zurückgeführt werden. Der Betrieb erfolgt mit Torteil bei etwas erhöhten Temperaturen, die ausreichend sind, um ohne übermäßige Wasserentfernung im wesentlichen nicht hydratisierte Kristalle auszufällen. Im allgemeinen liegen diese Temperaturen bei wenigstens etwa 37 bis 38 °C. IJm sicherer zu sein, daß die Temperaturenbei der Fällung zur Bildung eines nicht hydratisieren Produktes atisreichen, wird eine Temperatur von wenigstens etwa 40 ⁰C empfohlen. Geeignete Temperaturen für die gewünschte Wasserverdampfung umfassen daher etwa 40 bis 120 ⁰C, vorzugsweise etwa 40 bis 90 ⁰C. Die Wahl der Temperatur hängt von dem angewandten Druck ab; der Druck kann IXngebungsdruck, Unterdruck oder Überdruck sein. Mit Vorteil beträgt der Druck etwa 0,68 bis 1,36 bar, und vorzugsweise wendet man im wesentlichen Atmosphärendruck an.

Die bei der Wasserentfernung anfallende Trübe wird vorzugsweise in der weiteren Feststoff-Trennzone einer Flüssigkeit/Feststoff-Trennung unterworfen, um eine überwiegend Natriumsulfit und einen kleineren Gewichtsanteil Natriumsulfat aufweisende feste Phase und eine flüssige Phase mit relativ hohem Thiosulfatgehalt

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zu erhalten. Diese Trennung kann ohne Verringerung der Temperatur der Trübe erfolgen; die Temperatur beträgt meistens etwa 40 bis 120 ⁰C, vorzugsweise etwa 40 bis 90 ⁰C. Die abgetrennte feste Ehase kann wieder aufgelöst und zum Absorptions-Desorptionssystem zurückgeführt werden, während die flüssige Baase abgestoßen werden kann. Alternativ kann ein Teil der flüssigen Riase zur Verdampfungszone zurückgeführt werden, um so die Einhaltung des Feststoffgehaltes in der Verdampfungszone zu begünstigen. Die abgetrennten Feststoffe können gewünschtenfalls getrocknet werden; beim Stehen werden sie von selbst dadurch trocken, daß das freie Wasser als Hydratwasser aufgenommen wird.

Die abgestoßene Menge der Natriumthio sulfat enthaltenden Flüssigkeit reicht im allgemeinen aus, um eine unzulässige Anreicherung von Natriumthiosulfat in dem Absorptions-Desorptionssystem zu verhindern. Die abgestoßene Menge Thiosulfat ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der in dem Absorptions-Desorptionssystem gebildeten Thio sulfatmenge.

Das Uatriumthiosulfat enthaltende, entleerte Absorptionsmittel absorbiert in der Absorptionszone Schwefeldioxid und wird aus dieser als ein Strom abgezogen, der im allgemeinen mehr Natriumbisulfit als Natriumsulfit

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und geringere Mengen Natriumsulfat und Natriumthiosulfat enthält. Dieser gesamte Strom oder ein Teil davon kann einer Behandlung zur Natriumsulfatentfernung unterzogen werden. Typischerweise entnält das verbrauchte Absorptionsmittel etwa 0,1 bis 10 Gew.-% Natriumsulfat und etwa 15 bis 40 Gew.-% Natriumbisulfit, bezogen auf die Summe dieser Bestandteile und des anwesenden Natriumsulfats und Wassers. Im allgemeinen enthält der Strom ferner kleinere Mengen anderer Stoffe, z.B. Natriumthiosulfat.

Bei einer bevorzugten Methode der Abstoßung inaktiven Sulfats aus dem Absorptions-Desorptionsmedium wird wenigstens ein Teil der verbrauchten wässrigen Absorptionslösung so behandelt, daß eine ausreichende Wassermenge verdampft und eine bedeutende, aber begrenzte Menge der Natriumsulfat enthaltenden Feststoffe aus der Lösung ausfällt. Diese Feststoffe haben eine höhere Sulfatkonzentration, bezogen auf Trockensubstanz, als das Absorptions-Desorptionsmedium, aus dem sie gebildet wurden. Diese Feststoffe können aus dem System abgestoßen werden. Weitere Einzelheiten sind in der DT-OS 26 51 04-5.2 angegeben.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der ein schematisches Fließbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver-

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fahrens "bei einem Absorptions-Desorptionssystem dargestellt ist, das zur Entfernung und Gewinnung von Schwefeldioxid aus Rauchgas Natriumsulfit benutzt. Der fachkundige Leser erkennt, daß gewisse Apparate, wie Ventile, Pumpen, Wärmeaustauscher, Pumpvorlagebehälter und dergl., die bei einer kommerziellen Ausführung der Erfindung und im Betrieb eines Absorptions-Desorptionssystems benutzt werden, nicht dargestellt sind, da sie in herkömmlicher Weise ausgeführt sein können. Derartige Apparate werden nach den in der Technik bekannten praktischen Regeln eingesetzt.

Nach der Zeichnung tritt ein Schwefeldioxid enthaltendes Rauchgas, das beispielsweise etwa 0,05 bis etwa 5 Mol-% Schwefeldioxid enthält, durch Leitung 12 nahe dem Boden in einen Absorberbehälter 10 ein. Wasser oder eine andere wässrige Flüssigkeit kann im Gleichstrom mit dem Rauchgas einem Füllkörperbett im Unterteil des Behälters 10 zugeführt werden, um das Gas zu waschen und suspendierte Peststoffe, wie Flugasche, und die relativ stark wasserlöslichen Bestandteile, z.B. Schwefeltrioxid, Chlorwasserstoff und dergl., aus dem Rauchgas zu entfernen. Gewünschtenfalls kann das Rauchgas vor Eintritt in den Behälter 10 durch eine Vorbehandlungsstufe (nicht dargestellt) geleitet werden, um wenigstens einen Teil der Feststoffe, wie z.B. Flugasche, zu entfernen, die in dem Rauchgas von seiner Erzeugung her enthalten sind. Eine

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solche Vorbehandlungsstufe kann beispielsweise ein Venturi-Berührungsapparat und ein Sprühsystem sein.

Das Rauchgas wird aufwärts durch den Absorber 10 und Einrichtungen zur Gas/Plüssigkeit—Berührung, wie z.B. Siebboden (nicht dargestellt), und durch eine herablaufende Strömung einer dem Behälter durch Leitung 14 zugeführten, leeren Absorptionslösung geführt. Die leere Absorptionslösung enthält als den wesentlichen Schwefeldioxid absorbierenden Bestandteil Natriumsulfit. Der Absorber 10 kann andersartige Einrichtungen für den Gas/ STiissigkeit-Kontakt aufweisen, wie !Füllkörper, Glockenboden, abwechselnde Ringe und Scheiben oder dergl.. Die leere Absorptionslösung in Leitung 14 hat oft eine Temperatur von wenigstens etwa 30 ⁰C, vorzugsweise wenigstens etwa 40 bis zu etwa 110 ⁰C, vorzugsweise bis zu etwa 70 ⁰C. Die Strömungsgeschwindigkeiten der wässrigen Absorptionslösung durch die Absorptionszone können auf die Schwefeldioxidkonzentration in dem zu behandelnden Gas und auf die Natriumsulfitkonzentration in der Lösung eingestellt werden, so daß eine größere Menge, z.B. bis zu etwa 95 % oder mehr des Schwefeldioxids durch Umsetzung mit der leeren Absorptionslösung aus dem Gas entfernt wird. Das behandelte Gas, das im wesentlichen frei von Schwefeldioxid ist, verläßt den Absorber 10 durch Leitung 13· Die verbrauchte Absorptionslösung wird in dem Absorber 10 auf

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einem Boden 17 > an dem das Gas vorbeizieht, gesammelt und durch Leitung 16 aus dem Absorber entfernt.

Die verbrauchte Absorptionslösung wird durch Pumpe 18 und Leitung 54 zu einem Erhitzer 52 und dann durch Leitung 56 zu dem Desorber 50 geleitet. Ein Teil oder sogar die gesamte verbrauchte Absorptionslösung wird durch Leitung 22 aus der Leitung 54- abgezogen. Der Natriumsulfat sowie Ratriumsulfit, -bisulfit und -thiosulfat in Lösung enthaltende Strom in Leitung 22 gelangt zu dem Verdampfer oder Dehydrator 24. Dem Verdampfer 24 kann durch die Dampfschlange 26 Wärme zugeführt werden, die dazu dient, das Wasser aus der verbrauchten Absorptionslösung zu entfernen und natriumsulfathaltige Feststoffe auszufällen. Das Wasser und Jegliches Schwefeldioxid in der Dampfphase in dem Verdampfer 24 werden durch Leitung 36 abgezogen.

Ein Teil der in dem Verdampfer 24 entwässerten, verbrauchten Absorptionslösung wird durch Leitung 40 abgezogen und gelangt zu einem Kristall-Separator 42, der unter herkömmlichen Arbeitseinrichtungen für Feststoff/ Flüssigkeit-Trennung ausgewählt werden kann, wie Filter, einschließlich Drehfilter, Zentrifugen, Klärbehälter und andere S ediment ations einrichtungen. Durch Leitung 44 werden iTatriumsulfit enthaltende Feststoffe abgezogen, die

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reich, an Natriumsulfatkristallen sind. Der anfallende Flüssigkeitsstrom, aus dem Sulfat entfernt wurde, wird durch Leitung 46, Pumpe 48, Leitungen 49 und 54, Erhitzer 52 und Leitung 56 zum Desorber 50 geschickt, um Schwefeldioxid zu desorbieren und die Absorptionslösung zu regenerieren.

Das Desorberteil des Systems, das beispielsweise in der in der DT-OS 2 208 108 dargestellten Weise betrieben werden kann, ist der Einfachheit halber als einstufiger Desorber dargestellt. Es können aber zwei oder mehr Stufen eingesetzt werden. Die erhitzte Lösung in Leitung wird in den Desorber 50 eingeführt. Die Bedingungen der Temperatur, des Druckes und der Verweilzeit in dem Desorber 50 werden so eingehalten, daß die gewünschte ITatriumbisulfit-Zersetzung, Schwefeldioxid- und Wasserverdampfung und Ausfällung Natriumsulfat enthaltender Kristalle erfolgt, wie dies oben und in der DT-OS 2 208 108 beschrieben ist.

Zur Wärmezuführung zu dem Desorptionsbehälter 50 wird in dem Wärmeaustauscher 58 ein Kreislaufstrom erhitzt. Zur Erhitzung in dem Behälter 50 wird die Trübe durch Leitung 60 aus dem Behälter abgezogen und durch Pumpe 52, Leitung 63, die metallischen Rohre des Wärmeaustauschers 58 und Leitungen 64 und 56 zurück in den Be-

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halter 50 gedrückt. Durch. Leitung 66 wird in den Wärmeaustauscher 58 Dampf eingeführt, der als Hauptenergiequelle für die Desorptionszone dient. Das Kondensat (Wasser) aus dem Wärmeaustauscher 58 wird durch Leitung 68 entfernt. Die Schwefeldioxid- und Wasserdämpfe aus dem Desorber 50 werden durch Leitung 74- abgezogen, mit den Schwefeldioxid- und Wasserdämpfen in Leitung 36 vereinigt und gelangen dann zu einer geeigneten Anlage (nicht dargestellt) zur Rückgewinnung des Wassers und Schwefeldioxids oder zur Umsetzung des Schwefeldioxids zu Schwefel oder Schwefelsäure. Ein Teil der Trübe aus dem Desorber 50 gelangt durch Leitung 76 und 78 zu dem Separator 72. Natriumsulfat, -bisulfit und -thiosulfat enthaltende Feststoffe, die reich an Natriumsulfit sind, werden als Trübe durch Leitung 90 aus dem Separator abgezogen und gelangen in den Ansetztank 92. Die klare Mutterlauge aus dem Separator 72 kehrt durch die Leitungen 94- und 95 zu dem Desorber 50 zurück. Ein Abstoßstrom kann aus dem System durch die Leitungen 96 und 97 abgezogen werden. Alternativ kann der Abstoßstrom durch Leitung 96 zu einem Mischtank 98 geführt werden, dem Natriumionen in Form von Natriumhydroxid oder Natriumkarbonat zugeführt werden. Diese werden dem Mischtank 98 durch Leitungen 100 und/oder/bzw. in fester Form oder als wässrige Lösung zugeführt. Dem Mischbehälter 98 werden genügend Natriumionen zugegeben, um im wesentlichen das gesamte Natriumbisulfit zu Natrium-

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sulfit umzusetzen, das ausgefällt wird. TJm die Ausfällung des Natriumsülfits in dem Mischtank 98 zu optimieren, setzt man die berechnete Menge Hatriumionen vorzugsweise in Form fester Soda (Natriumkarbonat) durch Leitung 102 zu. GO₂ wird durch Leitung 103 abgezogen. Die resultierende Trübe gelangt aus Tank 98 durch die Leitungen 104 und 105 zu dem durch die Dampfschlange 108 beheizten Verdampfer 106. Wasserdampf und geringere Mengen Schwefeldioxid werden aus dem Verdampfer 106 durch Leitung 110 abgezogen, und weitere Feststoffe werden in dem Verdampfer 106 ausgefällt. Ein Teil der Trübe wird aus dem Verdampfer 106 abgezogen und durch Leitungen 112 und 114 und Pumpe 116 zur Leitung 10$ zurückgeführt. Ein Teilstrom der Trübe gelangt durch Leitung 118 zum Separator 120, der als Filter (z.B. Drehfilter), Zentrifuge, Elärapparat oder dergl. ausgebildet sein kann. Die in dem Separator 120 abgetrennten Feststoffe gelangen durch Leitung 122 zum Ansetztank, während die Mutterlauge durch Leitung 124· abgestoßen wird.

Gewünschtenfalls kann ein Teil der Mutterlauge aus Leitung 124 über Leitung 126, Pumpe 128 und Leitung 130 zum Verdampfer 106 zurückgeführt werden, um die Feststoffkonzentration in dem Verdampfer 106 weiter zu erhöhen.

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Eine Leitung 132 ist vorgesehen, damit Trübe direkt aus Leitung 104 unter Umgehung des Verdampfers 106 zum Separator 120 gelangen kann.

Die Bezugszahl 134- "bezeichnet eine Leitung, durch die Desorbertrübe direkt zum Ansetztank 92 fließen kann.

Da während der Desorption in dem Desorber 50 und möglicherweise auch durch Verdampfung in dem Verdampfer 106 Wasser aus der Absorptionslösung entfernt wurde, wird dem Tank 92 durch Leitung 80 Ergänzungswasser, z.B. aus einer Rektifikation (nicht dargestellt), zugeführt. Die in dem Ansetztank 92 gebildete Lösung gelangt durch Leitung 82, Pumpe 84- und Leitung 14 zum Absorber 10. Die restlichen Natriumionen zur AufStärkung, die festes Natriumhydroxid oder festes Natriumkarbonat oder eine wässrige Natriumhydroxid- oder Natriumkarbonatlösung sein können, werden durch Leitung 136 bzw. Leitung 138 der Leitung 82 in einer zur Regenerierung der leeren Absorptionslösung ausreichenden Menge zugeführt.

Statt eine Trübe aus dem Mischtank 98 dem Verdampfer 106 zuzuführen, kann eine Feststoff/ITüssigkeit-Vortrennung erfolgen, und die anfallende feststofffreie flüssige Phase gelangt dann zum Verdampfer 106. So kann Trübe durch die Leitungen 104 und 140 zum Separator 142 gelan-

gen, der als Filter (z.B. Drehfilter), Zentrifuge, Klärapparat oder dergl. ausgebildet sein kann. Die flüssige Phase gelangt vom Seperator 142 durch Leitungen 144 und 105 zum Verdampfer 106, während die abgetrennten Feststoffe durch die Leitungen 146 und 122 zum Ansetztank 92 gelangen.

Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung weiter, stellen jedoch keine Einschränkung dar.

Vergleichsbeispiel A

Die dargestellte Anlage zur Schwefeldioxidentfernung wird nach der üblichen Praxis betrieben, wobei die Desorption in dem Desorber 50 in Gegenwart einer etwa 50 Gew.-% ungelöste Feststoffe enthaltenden Trübe erfolgt. (In diesem Vergleichsbeispiel werden der Mischtank 98, Verdampfer 106 und die Zentrifugen 120 und 142 und die zugehörigen Leitungen und Ventile nicht benutzt). 17 245 kg/h Trübe werden aus dem Desorber 50 durch die Leitungen 76 und 78 abgezogen und dem Separator 72 zugeführt. 15 819 kg/h Trübe gelangen durch Leitung 90 zum Ansetztank 92. 1 200 kg/h klare Mutterlauge kehren durch Leitung 94 zum Desorber 50 zurück, während 225 kg/h durch Leitungen 96 und 97 aus dem System abgestoßen werden. Die Zusammensetzungen der verschiedenen Trüben und Flüssigkeiten sind in Tabelle 1 angegeben.

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Tabelle 1

	Leitung 78	kg/h	Leitung 90	kgA	Leitung 94	kg/h	Leitung 96	kg/h
Natriumsulfit Na0SO2	Gew.-%	5552	Gew.-%	5979	Gew.-%	61	Gew.-%	11,4
Natriumsulfat Na3SO^	35,09	2666	37,79	2594	5,06	60	5,07	11,3
Natriumbisulfit Na3S2O5	15,46	2905	16,40	2468	5,03	368	5,03	69,1
Natriumthiosulfat Na2S3O;	16,85	139	15,60	118	30,65	17,5	30,64	3,3
Wasser	. 0,80	5484	0,75	4660	1,46	694	1,47	130,3
Summe	31,80	17245	29,46	15820	57,80	1200	57.79	225
100	100,00	100,00	100,00

NJ) CD CO

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist es zur Abstoßung von 3,3 kg/n Natriumthiosulfat (Ka₂S₂O,) durch, die Leitungen 96 und 97 aus dem System nötig, auch 11,4 kg/h Natriumsulfit (Na₂SO,) entsprechend 4,2 kg/h aktivem Natriumion und 69,1 kg/h Natriumbisulfit (ITa₂S₂Oc) entsprechend 16,6 kg/h aktivem Natriumion, d.h. insgesamt 20,9 kg/h aktives Natriumion zu entfernen. Der Verlust an aktivem Natriumion (20,9 kg/h) ist mehr als 20 mal so groß wie die als Natriumthiosulfat entfernte Menge des Natriumions (O,95 kg/h).

Vergleichsbeispiel B

In diesem Beispiel wird wiederum die in der Zeichnung dargestellte Anlage benutzt. Die Strömungsgeschwindigkeiten der Stoffe in den Leitungen 76, 78, 90, 94- und

96 und ihre Zusammensetzungen sind in der Tabelle 1 angegeben. Anstelle der Abstoßung des Materials durch Leitg.

97 wird es mit 60 ⁰C durch Leitung 96 dem Mischtank 98 zugeführt, dem durch Leitung 102 38,5 kg/h festes Na₂GO, zugesetzt werden. Dies ist nach Rechnung ausreichend, um das gesamte vorliegende Na₂SpO₁- zu neutralisieren, und führt zu einer Trübe, deren Zusammensetzung in Tabelle 2 angegeben ist und die einen Feststoffgehalt von angenähert 27 Gew.-% hat. Die Zusammensetzung der ausgefällten Feststoffe beträgt etwa 94· Gew.-% Na₂SO₃, wobei der Rest (d.h. etwa 6 %) Na₃SO₄ ist. Diese Trübe gelangt durch die Leitun-

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gen 104 und 132 zu dem Separator 120 und wird getrennt, wobei sich 66,95 kg/n Feststoff und 181,1 kg/h klare Flüssigkeit ergeben. Diese klare Flüssigkeit wird durch Leitung 124 abgestoßen, während die abgetrennten Feststoffe durch Leitung 122 zur Rückführung zum Absorptions-Desorptionssysteia in den Ansetztank 92 gelangen.

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Tabelle 2

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	Leitg, 96	Leitg. 102	Leitg. 103	Leitung 132	kgA	Leitung 122	kg/h	Leitung 124	kgA
Natriumsulfit Na3SO5	kgA	kg/h	kg/h	Gew.-%	103	Gew.-%	62,96	Gew.-%	40,0
Natriumsulfat Na3SO^	■ 11,4	-	-	41,54	11,3	94,04	3,4	22,11	7,35
Natriumbi sulfit Na0SO0c	11,3	-	-	4,57	0	5,96	-	4,06	0
Natriumthiosulfat NanSnO3	69,1	-	-	O	3,3	-	-	0	3,3
H2O	3,3	-	-	1,34	130,3	-	-	1,83	130,3
Na2CO3	130,3	-	-	52,55	-	-	-	72,00	-
co2	-	38,5	-	-	—	-	-	-	-
Summe	-	-	16,0	-	247,9	-	66,36	-	180,9
225	38,5	16,0	100,00	100,OC I	100,00

Vie aus der die Stoffzusammensetzungen in den Leitungen 96, 102, 103, 132, 122 und 124 angebenden Tabelle 2 ersichtlich ist, werden 3j4- kg/h Natriumthiosulfat zusammen mit 40,0 kg/h Natriumsulfat und 7*35 kg/h Natriumsulfat durch Leitung 124 abgestoßen. Dies bedeutet einen Verlust an aktivem Natriumion (das ist der Na-Gehalt des abgestoßenen ITa₂SO,) -von 14,6 kg/h. Dies entspricht einer 30 %igen Verringerung des Verlustes an aktivem Natriumion, verglichen mit der Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels A.

Beispiel 1

Die in der Zeichnung dargestellte Anlage wird entsprechend der Beschreibung in Vergleichsbeispiel B betrieben, wobei jedoch 248,0 kg/h Trübe aus dem Mischtank durch Leitung 104 zum Verdampfer 106 geführt werden und die den Fluß in der Leitung 132 steuernden Ventile (nicht dargestellt) geschlossen sind. Aus dem Verdampfer 106 werden durch Leitung 110 68,0 kg/h Wasserdampf entfernt. Die aus dem Verdampfer 106 abgezogene Trübe wird durch Leitungen 112 und 114 zur Leitung 105 zurückgeführt. 180,0 kg/h Trübe mit einer Feststoffkonzentration von 50,3 Gew.-% werden durch Leitung 118 aus dem Trübenkreislauf abgezogen und dem Separator 120 zugeführt, in dem die Feststoffe von der klaren Mutterlauge getrennt werden. Die Feststoffe gelangen durch Leitung 122 zum Ansetz-

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behälter 92, während die Mutterlauge durch Leitung 124-abgestoßen wird. Die Zusammensetzungen und Mengen sind in Tabelle 3 angegeben.

TJm in diesem Falle 3,3 kg/h ETatriumthiosulfat aus dem System abzustoßen, ist es nötig, auch 19,7 kg/h Na₂SO, zusammen mit 4,1 kg/h Natriumsulfat zu entfernen. Dies entspricht einem Verlust an aktivem Hatriumion von 7,17 kg/h, das ist eine Verringerung von angenähert 66 % im Vergleich zu der Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels A und eine Verringerung von angenähert 51 % verglichen mit der des Vergleichsbeispiels B.

Beispiel 2

Die in der Zeichnung dargestellte Anlage wird in der Weise betrieben, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, wobei jedoch in dem Verdampfer 106 durch Leitung 104 kg/h Wasser verdampft werden. Der Feststoffgehalt der Trübe in Leitung 118 beträgt 71,7 %. Die Trennung dieser Trübe in dem Separator 120 liefert 103,1 kg/h Feststoffe, die durch Leitung 122 zu dem Ansetztank 92 gelangen, sowie 4-0,6 kg/h klare Flüssigkeit, die durch Leitung 124- abgezogen werden.

Die Mengen und Zusammensetzungen sind in der Tabelle 4- zusammengestellt.

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Vie man aus Tabelle 4 ersehen kann, wird das Abstoßen von 3,3 kg/n FapSpO, von einem Verlust von 9,21 kg/h ITa₂SO, begleitet entsprechend einem Verlust an aktiven Natrium-Wertstoffen von 3*4- kg/h; das ist eine Verringerung von angenähert 84 % im Vergleich zu der Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels A und von angenähert 77 % im Vergleich zur Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels B.

Beispiel 3

Die Anlage nach der Zeichnung wird entsprechend der Arbeitsweise des Beispiels 2 betrieben mit der Abweichung, daß 63,5 kg/h klare Flüssigkeit durch Leitung zum Verdampfer 106 zurückgeführt werden. Auf diese Weise wird der Feststoffgehalt in dem Verdampfer bei etwa 50 % gehalten. Der durch Leitung 124 entfernte Abstoßstrom beträgt 40,7 kg/h. Die Zusammensetzungen und Mengen sind in Tabelle 5 angegeben.

Der Verlust an aktiven Katrium-Wertstoffen (in Form von Natriumsulfat in einer Menge von 9,21 kg/h) beträgt 3₅4- kg/h. Das ist eine Verringerung von angenähert 84 % im Vergleich zu der Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels A und eine Verringerung von angenähert 77 % im Vergleich zu der Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels B.

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Wie aus jedem der Beispiele 1 bis 3 ersichtlich, ist, kann man unter Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens den Verlust an aktiven Natrium-Wertstoffen, die in dem Abstoßstrom zusammen mit Katriumthio sulfat entfernt werden, bedeutend verringern. Dies bedeutet, daß die Aufstärkungsmenge an Natriumionen, die in dem Flüssigkeitskreislauf zu der Absorptionszone ergänzt werden muß, entsprechend stark verringert werden kann. Dies stellt eine bedeutende Reduzierung des Chemikalienverbrauchs für den Betrieb des Absorptions-Desorptionssystems dar.

Bei der Beschreibung der Zeichnung und in den Beispielen wurde als einzige lösliche Verunreinigung in dem Absorptions-Desorptionsmedium Natriumthiosulfat erwähnt. Wenn das Rauchgas aus der Verbrennung eines Brennstoffs stammt, der bedeutende Mengen Spurenelemente, wie Chlor, Fluor oder Selen, enthält, können in dem Absorptions-Desorptionsmedium davon herrührende lösliche Stoffe zugegen sein. Diese löslichen Stoffe, die löslicher als Natriumsulfit oder Natriumbisulfit sind, werden zusammen mit dem Natriumthiosulfat aus dem System entfernt. Irgendwelche anderen Verunreinigungen in dem Absorptions-Desorptionsmedium, die weniger löslich als Natriumsulfit oder Natriumbisulfit sind, können entweder durch Filtration der erschöpften Absorptionslösung in Leitung 16 oder als Teil dsr an Natriumsulfat reichen Feststoffe durch Leitung 4-4-

aus dem System entfernt werden.

8 0 3 8 8 5 / D 3 S 4

Claims (11)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Gas durch Absorbieren von Schwefeldioxid aus dem Gas in einer Absorptionszone mit einer Natriumsulfit enthaltenden Lösung unter Bildung des entsprechenden Bisulfits, Desorbieren der entstehenden bisulfithaltigen Absorptionslösung in einer Desorptionszone unter Bildung von Schwefeldioxid und Regenerieren einer sulfithaltigen Absorptionslösung zwecks Rückführung in die Absorptionszone, wobei das Absorptions-Desorptionsmedium eine oder mehrere lösliche Verunreinigungen, wie Natriumthiosulfat, enthält, die stärker löslich als Eatriumbisulfit sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die lösliche Verunreinigung oder Verunreinigungen aus dem Absorptions-Desorptionssystem dadurch entfernt, daß man (a) aus der Desorptionszone wenigstens einen Teil der wässrigen Desorptionszonenflussigkeit abzieht, die eine größere Menge Natriumbisulfit und kleinere

€09885/089*

ORIGINAL INSPECTED

Mengen Natriumsulfit, Natriumsulfat und der löslichen Verunreinigungen, z.B. Natriumthiosulfat, "bezogen auf das Gesamtgewicht dieser Bestandteile, enthält, (b) eine genügende Menge eines Natriumionen liefernden Stoffes zusetzt und so wenigstens einen größeren Teil des-Natriumbisulfits zu Natriumsulfit umsetzt, Natriumsulfit ausfällt und den Gehalt an löslicher Verunreinigung der flüssigen Phase, "bezogen auf die Gesamtmenge der Salze, wesentlich erhöht, (c) in einer Verdampfungszone aus der entstehenden flüssigen Phase Wasser verdampft und so weitere Feststoffe ausfällt und den Gehalt der flüssigen Phase an löslichen Verunreinigungen, bezogen auf die Gesamtheit der Salze, weiter erhöht, (d) die ausgefällten Feststoffe und die die lösliche Verunreinigung enthaltende flüssige Phase trennt und (e) die getrennten Feststoffe aus Stufe (d) dem Absorptions-Desorptionssystem zuführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zur im wesentlichen vollständigen Umsetzung von Natriumbisulfit zu Natriumsulfit ausreichende Menge des Natriumionen liefernden Stoffes zusetzt.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Natriumionen liefernden Stoff unter Natriumhydroxid, Natriumkarbonat und deren Gemischen auswählt und als wässrige Lösung, Trübe oder Feststoff zusetzt.

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4·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Desorption in der Desorptionszone mit einer Trübe durchführt, die wenigstens etwa 25 Gew.-% ungelöste Feststoffe enthält.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Desorption in der Desorptionszone mit einer Trübe durchführt, die etwa 30 Ms etwa 60 % ungelöste Feststoffe enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche■ 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Desorption in der Desorptionszone mit einer ungelöste Feststoffe enthaltenden Trübe durchführt, wobei wenigstens ein Teil der Trübe aus der Desorptionszone abgezogen wird und ungelöste Feststoffe von der genannten Trübe abgetrennt und so der genannte Teil der wässrigen Desorptionszonenflussigkeit geschaffen wird.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man lösliche Verunreinigung enthaltende flüssige Phase zur Verdampfungszone zurückführt und so den Feststoffgehalt des genannten Gemisches in der Verdampfungszone reguliert.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in der genannten "Verdampfungszone aus der flüssigen Phase Wasser verdampft und hierbei eine Trübe aus ausgefällten Feststoffen und der genannten flüssigen Phase vor der Abtrennung der ausgefällten Feststoffe von der genannten lösliche Verunreinigungen enthaltenden flüssigen Phase einsetzt.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der feststoffgehalt der Trübe in der Verdampfungszone wenigstens etwa 30 Gew.-% beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt der Trübe in der Verdampfungszone etwa 4-5 bis etwa 75 Gew.-% beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verdampfungszone bei einer Temperatur von etwa 40 bis etwa 120 ⁰C hält.

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