DE2846297A1

DE2846297A1 - METHOD FOR REMOVING CHLORINE FROM EXHAUST GASES

Info

Publication number: DE2846297A1
Application number: DE19782846297
Authority: DE
Inventors: Karsten Dipl Ing Felsvang; Martin Andreas Groenl Scholten
Original assignee: Niro Atomizer AS
Current assignee: GEA Process Engineering AS
Priority date: 1977-10-31
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1979-05-03
Also published as: IT1109615B; SE7811229L; JPS6247569B2; JPS5471778A; DK141493B; FR2407016A1; SE427529B; FR2407016B1; DK483077A; IT7869492A0

Description

JVIUJLtER-BOR^ · DETTFMI. · ¹SCt ÖH · HERTELJVIUJLtER-BOR ^ · DETTFMI. · ¹ SCt ÖH · HERTEL

PATENTANWÄLTE ? P /. R 9 QPATENT LAWYERS? P /. R 9 Q

2 4. Okt. 19782 Oct. 4, 1978

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALTVON 1927-197S) DR. PAUL DEUFEL, DIPL.-CH EM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENT ADVERTISER FROM 1927-197S) DR. PAUL DEUFEL, DIPL.-CH EM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

N 1310N 1310

A/S NIRO ATOMIZER
No. 305 Gladsaxevej, 2860 S0borg, DänemarkA / S NIRO ATOMIZER
No. 305 Gladsaxevej, 2860 S0borg, Denmark

Verfahren zur Beseitigung von Chlorwasserstoff
aus AbgasenProcess for the elimination of hydrogen chloride
from exhaust gases

18/084918/0849

MÜNCHEN 8β · SIEBEItTSTH. 4 · POSTPACH 8Q0730 · KABEL: 1ΙΤΓΕΒΟΡΑΤ · TEL·. <089) 474003 · TSIiSX 5-2i2S3 MUNICH 8β · SIEBEITTSTH. 4 · POSTPACH 8Q0730 · CABLE: 1ΙΤΓΕΒΟΡΑΤ · TEL ·. <089) 474003 TSIiSX 5-2i2S3

A/S NTRO ATOMIZER, 2^60 S0borg, DänemarkA / S NTRO ATOMIZER, 2 ^ 60 S0borg, Denmark

Verfahren zur Beseitigung von Chlorwasserstoff aus Abgasen Process for removing hydrogen chloride from exhaust gases

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Chlorwasserstoff aus den von der Verbrennung von Abfällen herrührenden Abgasen durch Absorption des Chlorwasserstoffs mit Hilfe eines alkalischen Mittels.The invention relates to a method for removing hydrogen chloride from combustion waste gases from waste by absorbing the hydrogen chloride with the help of an alkaline agent.

*> Bei der Verbrennung von Hausmüll entstehen Abgase mit einem Gehalt, an Chlorwasserstoff, der hauptsächlich auf den Gehalt des Mülls an chlorhaltigen Kunststoffen, insbesondere Polyvinylchlorid, zurückzuführen ist. Der HCl-Gehalt der Abgase ist bei der Verbrennung typischen Hausmülls von der Grössenordnung 1 o/oo (bezogen auf das Gewicht), aber diese Menge steigt proportional mit der zμnehmenden Anwendung chlorhaltiger Kunststoffe für VerpacVungszwecke an. Tn den Fällen, in welchen der Müll, der verbrannt wird, nicht ausschliesslich aus Hausmüll besteht, sondern ihm noch Abfälle von Unternehmen beigemischt sind, die chlorhaltige Kunststoffe verarbeiten, ist der HCl-Gehalt der Abgase selbstverständlich noch weit grosser.*> The incineration of household waste produces exhaust gases with a content of hydrogen chloride, which is mainly due to the content of the waste of chlorine-containing plastics, especially polyvinyl chloride. The HCl content of the exhaust gases is typical for combustion Household waste on the order of 1 o / oo (based on weight), but this amount increases proportionally with the increasing use of chlorine-containing plastics for packaging purposes at. In those cases in which the garbage that is incinerated is not exclusively from household waste exists, but also contains waste from companies that process plastics containing chlorine, the HCl content of the exhaust gases is of course much higher.

Ks ist ein weit verbreiteter Wunsch, den Chlorwasserstoff aus den von den Verbrennungsanlagen herrührenden Abgasen zu beseitigen, aber trotz der wohlbekannten vorzüglichen Reaktionsfähigkeit des Chlorwasserstoffs ist bisher noch kein Verfahren entwickelt worden, nach dem es möglich ist, eine so weitgehende Beseitigung des Chlorwasserstoffs zu erreichen, wie sie angestrebt wird, ohne dass man sich Massnahmen bedienen mu/ss, deren Anwendung erhebliche Nachteile mit sich führt.Ks is a widespread desire, the hydrogen chloride to eliminate from the exhaust gases emanating from the incinerators, but in spite of the well-known The excellent reactivity of hydrogen chloride has not yet been developed according to which it is possible to achieve as extensive an elimination of the hydrogen chloride as is aimed for, without having to use measures, their application has considerable disadvantages.

In diesem Sinne ist es selbstverständlich möglich, dadurch eine effektive Beseitigung des ChlorwasserstoffsIn this sense it is of course possible to effectively remove the hydrogen chloride

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zu erreichen, dass man die Abgase mit einer wässrigen alkalischen Flüssigkeit wäscht, z.B. in einem Waschturm, wobei sich ein chloridhaltiger Schlamm ergibt, der ή η den Waschprozess zurückgeleitet werden kann.to achieve that one is the exhaust with an aqueous washes alkaline liquid, e.g. in a washing tower, resulting in sludge containing chloride, the ή η can be fed back to the washing process.

Dieses Verfahren lässt sich jedoch nur in Verbindung mit einer Senkung der Abgastemperatur auf einen so niedrigen Wert anwenden, dass die Abgase anschliessend nicht unmittelbar zu Elektrofiltern geleitet werden können und dass sie beim Austritt aus dem Schornstein eine unerwünschte, sichtbare Rauchfahne verursachen.However, this method can only be used in conjunction with a reduction in the exhaust gas temperature to such an extent Use a low value so that the exhaust gases are not subsequently directed to electrostatic precipitators and that they cause an undesirable, visible plume of smoke when exiting the chimney.

Aus diesem Grund hat man bisher einen derartigen Waschvorgang nur an einem Teilstrom der Abgase durchgeführt und diesen dann vor dem Durchgang durch die Elektrofilter wieder mit heissen, nicht gewaschenen Abgasen vereint. Diese Losung ist jedoch unzufriedenstellend, da sie keine ausreichende Reduktion der gesamten in den Abgasen einer Verbrennungsanlage enthaltenen Chlorwasserstoffmenge ermöglicht.For this reason, such a washing process has hitherto only been carried out on a partial flow of the exhaust gases and this then before passing through the electrostatic precipitator again with hot, not washed Combined exhaust gases. However, this solution is unsatisfactory as it does not provide a sufficient reduction in the total Allows amount of hydrogen chloride contained in the exhaust gases of an incinerator.

Sofern die gesamte Abgasmenge den beschriebenen Waschprozess durchläuft, ist es erforderlich, die gewaschenen Abgase erneut zu erhitzen, bevor sie zum Elektrofilter und schliesslich zum Schornstein gelangen, und dieses erneute Erhitzen bewirkt einen erheblichen Energieverbrauch.Provided that the total amount of exhaust gas is as described Goes through the washing process, it is necessary to reheat the washed exhaust gases before they can be used The electrostatic precipitator and finally to the chimney, and this reheating results in a significant consumption of energy.

Es sind ausserdem Verfahren zur Reduktion des Chlorwasserstoffgehaltes von Abgasen der betreffenden Art bekannt geworden, nach denen man die Abgase mit festen alkalischen Materialien, wie beispielsweise Calcium- oder Fagnesiumoxyd, in Kontakt bringt. Diese Prozesse erfordern keine so weitgehende Abkühlung der Abgase, dass ein erneutes Erhitzen notwendig wird, aber sie sind mit anderen Mängeln behaftet.There are also processes for reducing the hydrogen chloride content of the exhaust gases in question Kind become known, after which one the exhaust gases with solid alkaline materials, such as for example Calcium or fagnesium oxide, brings into contact. These Processes do not require the exhaust gases to be cooled to such an extent that they need to be reheated, but they have other defects.

Da die Reaktion in fester Phase erfolgt, ist es schwierig, zur gleichen Zeit sowohl eine ausreichend niedrige Konzentration von HCl in den abzuleitendenSince the reaction occurs in the solid phase, it is difficult to have both one sufficient at the same time low concentration of HCl in the discharges

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Abgasen als auch einen zufriedenstellenden Umsetzungsgrad des festen Absorptionsmaterials zu erzielen. To achieve exhaust gases as well as a satisfactory degree of conversion of the solid absorption material.

Um einen effektiven Kontakt zwischen dem festen Absorptionsmaterial und dem Gasstrom zu erreichen, fluidisiert man das Absorptionsmaterial im Gasstrom, und es ist eine erhebliche Dicke der Schicht von fluidisiertem Absorptionsmaterial erforderlich, so dass in der BehandlunF.szone ein grosser Druckabfall auftritt, der den Fnergiebedarf des Prozesses vergrössert. Derartige Verfahren, nach denen feste Absorptionsmittel Anwendung finden, sind z.B. in den Beschreibungen zu den französischen Gebrauchsmustern Nr. 2.1Ö9.101 und Nr. 2.205.354 beschrieben.To ensure effective contact between the fixed To achieve absorption material and the gas flow, if the absorbent material is fluidized in the gas stream, and there is a considerable thickness of the layer of fluidized Absorbent material required so that in the Treatment zone, a large pressure drop occurs, which Energy requirements of the process increased. Such procedures, according to which solid absorbents are used are, for example, in the descriptions of the French Utility models No. 2.1Ö9.101 and No. 2.205.354.

Nach der Beschreibung zum USA-Patent Nr. 3.966.4IÖ, das ein Verfahren zur Beseitigung von Schwefeldioxyd aus den von der Verbrennung schwefelhaltiger Heizmaterialien herrührenden Abgasen betrifft, ist es möglich, auch Chlorwasserstoff zu beseitigen, und zwar dadurch, dass man eine wässrige Natriumcarbonatlösung unter derartigen Bedingungen in die Abgase hinein zerstäubt, dass der grösste Teil des Wassergehaltes der Lösung verdampft und sich ein feuchtes Pulver bildet, das mit Hilfe einer in der Sohle der Behandlungszone angeordneten Schnecke abgezogen wird. Die Anwendung eines solchen Verfahrens ist in denjenigen Fällen, in welchen man primär den Chlorwasserstoffgehalt zu beseitigen wünscht, nicht besonders geeignet, da das feuchte Pulver nicht leicht zu hantieren ist und die Temperatur der behandelten Abgase so nah am Taupunkt liegt, dass sich diese nicht unmittelbar zu einem Elektrofilter leiten lassen. According to the description of US Pat. No. 3,966,410, which relates to a process for the removal of sulfur dioxide from the exhaust gases resulting from the combustion of sulfur-containing heating materials, it is possible to also remove hydrogen chloride by adding an aqueous sodium carbonate solution atomized into the exhaust gases in such a way that most of the water content of the solution evaporates and a moist powder forms, which is drawn off with the aid of a screw arranged in the bottom of the treatment zone. The use of such a method is not particularly suitable in those cases in which one primarily wishes to remove the hydrogen chloride content, since the moist powder is not easy to handle and the temperature of the treated exhaust gases is so close to the dew point that they are not immediately close to an electrostatic precipitator .

Es hat sich nunmehr erwiesen, dass es möglich ist, den HCl-Gehalt auf ganz kleine Werte hinabzubringen (auf weniger als 50 ppm, bezogen auf das Volumen), und zwar durch Anwendung eines Verfahrens, das nicht mit den It has now been found that it is possible to bring the HCl content down to very small values (to less than 50 ppm by volume) by using a method that does not use the

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Mängeln behaftet ist, die die obengenannten bekannten Verfahren aufweisen, und dessen Ausübung nicht so hohe Investitionen und keinen so grossen Aufwand an Arbeitskraft erfordert wie die bekannten Verfahren. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass man die Abpase mit einer zwischen 200 und 330 C liegenden Temperatur in eine Kammer einleitet, in der mit Hilfe eines rotierenden Zerstäuberrades eine wässrige Lösung von Alkali metallcarbonat oder eine wässrige Suspensi on von Calciumhydroxyd oder -carbonat oder Magnesiumoxyd zerstäubt wird, wobei die Menge der Lösung oder der Suspension derartig abgestimmt wird, dass die Temperatur, mit der die Abgase die Kammer verlassen, höher ist als 125°C und das durch die Trocknung der zerstäubten Lösung oder Suspension entstandene Material die Kammer als ein trockenes, rieselfähiges Pulver verlässt.Defects which the above-mentioned known processes have, and the practice of which is not so great Investments and does not require as much manpower as the known methods. This method is characterized according to the invention in that the exhaust phase is between 200 and 330 ° C Temperature is introduced into a chamber in which, with the help of a rotating atomizer wheel, an aqueous solution of alkali metal carbonate or an aqueous suspension on of calcium hydroxide or carbonate or magnesium oxide is atomized, the amount of solution or suspension being adjusted in such a way that the temperature, at which the exhaust gases leave the chamber is higher than 125 ° C and this is due to the drying of the atomized solution or suspension material leaves the chamber as a dry, free-flowing powder.

Die besonderen Vorteile dieses erfindungsgemässen Verfahrens bestehen darin, dass die Abgase nicht stärker abgekühlt und mit Feuchtigkeit beladen werden als bei der Benutzung von Elektrofiltern vom Plattentyp zulässig ist und dass der HCl-Gehalt auf sehr kleine Werte hinabgebracht wird, und zwar gleichzeitig damit, dass eine fast vollständige Ausnutzung des Absorptionsmittels erreicht wird, da das sich ergebende Pulver zu mehr als 90f aus Chlorid besteht. Eine Rezirkulation des Absorptionsmittels ist somit nicht erforderlich. Das Abziehen und Beseitigen des als Abfallprodukt anfallenden Pulvers, das hauptsächlich aus Alkalimetall- oder Calcium- oder Magnesiumchlorid und Flugasche besteht, wird dadurch hochgradig erleichtert, dass dieses Abfallmaterial in Form eines trockenen, rieselfähigen Pulvers anfällt.The particular advantages of this method according to the invention are that the exhaust gases are not cooled down more strongly and are not loaded with moisture than is permissible when using electrostatic precipitators of the plate type and that the HCl content is brought down to very low values, at the same time that a almost complete utilization of the absorbent is achieved since more than 90% of the resulting powder consists of chloride. Recirculation of the absorbent is therefore not necessary. The removal and disposal of the waste powder, which mainly consists of alkali metal or calcium or magnesium chloride and fly ash, is greatly facilitated by the fact that this waste material is obtained in the form of a dry, free-flowing powder.

Bin Vorteil ist auch, dass das Verfahren nur einen ganz geringfügigen Druckverlust verursacht.Another advantage is that the process only causes a very slight loss of pressure.

Ks sei bemerkt, dass es in Verbindung mit der Be-It should be noted that in connection with the

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seitigung von Schwefeldioxyd aus den von der Verbrennung schwefelhaltiger Heizmaterialien herrührenden Abgasen bekannt geworden ist, einen Absorptionsprozess durchzuführen, der mit dem erfindungsgemäss benutzten Verfahren verwandt ist, indem bei diesem bekannten Prozess das Absorptionsmittel ebenfalls in die Abgase hinein zerstäubt wird und die Eehandlungszone als ein trockenes Pulver verlässt, siehe USA-Patentschrift Nr. 3.932.5Ö7.elimination of sulfur dioxide from combustion exhaust gases originating from sulfur-containing heating materials has become known to carry out an absorption process with the method used according to the invention is related by using the Absorbent is also atomized into the exhaust gases and exits the treatment zone as a dry powder, see U.S. Patent No. 3.932.5Ö7.

Ausserdem ist in der deutschen Patentschrift Nr.In addition, German patent no.

2.15Q.136 (die der britischen Patentschrift Nr. 1.333.635 entspricht) vorgeschlagen worden, auch andere schädliche Gase durch Prozesse dieser Art zu beseitigen, die ein trockenes Pulver ergeben. Neben SO₂ werden in dieser Patentschrift als Beispiele für schädliche Gase, die beseitigt werden können, noch NOg, NO, HgS, HF und F erwähnt.2.15Q.136 (which corresponds to British Patent Specification No. 1,333,635) has been proposed to eliminate other noxious gases as well by processes of this type which result in a dry powder. In addition to SO ₂ , this patent also mentions NOg, NO, HgS, HF and F as examples of harmful gases that can be removed.

Das erfindunersgemässe Verfahren unterscheidet sich jedoch von den aus der US A-Patent schrift Nr. 3.932.5Ö7 tind der deutschen Patentschrift Nr. 2.159*106 bekannten Verfahren nicht nur dadurch, dass es sich bei der Komponenten, die beseitigt wird, um eine andere als Chlorwasserstoff handelt, sondern insbesondere dadurch, dass das Verfahren zur Behandlung von Abgasen Anwendung findet, deren Temperatur wesentlich höher ist und wesentlich weiter vom Taupunkt der Gase entfernt liegt als es bei den Gasen der Fall ist, die nach den genannten Verfahren behandelt werden.The inventive method differs however, from the US Pat. No. 3,932,5Ö7 are known from German patent specification No. 2.159 * 106 Process not only in that the components that are eliminated are other than Hydrogen chloride acts, but in particular in that the method is used for treating exhaust gases finds whose temperature is much higher and is much further away from the dew point of the gases than is the case with gases which are treated according to the processes mentioned.

Hierdurch wird erreicht, dass die behandelten Abgase direkt zu Plattenelektrofilternjvom Typ F weitergeleitet werden können, so dass sich die energieraubende Wiedererhitzung erübrigt. Bei der Anwendung der genannten bekannten Verfahren liegt die Temperatur der gereinigten Abgase dagegen so dicht am Taupunkt, dass sich die Gase nur dann noch zur Entstaubung in ElektrofilternHereby is achieved that the treated exhaust gases may be forwarded directly to Plattenelektrofilternj of type F, then the energy consuming re-heating that is necessary. When using the known methods mentioned, however, the temperature of the cleaned exhaust gases is so close to the dew point that the gases are only then used for dedusting in electrostatic precipitators

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eignen, wenn sie vorher wieder erhitzt werden.suitable if they are reheated beforehand.

Bei dem aus der letztgenannten USA-Patentschrift bekannten SOo-Absorptionsprozess wird eine Regeneration des Absorptjonsmaterials vorgenommen, welche Regeneration es wünschenswert macht, dass das aus der Behandlungszone abgezogene Pulver ständig eine erhebliche Menge nicht umgesetzten Natriumcarbonats enthält. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist es hingegen entscheidend, eine so weitgehende Umsetzung des AbsorptionsTiaterials wie möglich zu erzielen.In the case of the latter US patent well-known SOo absorption process is a regeneration of the absorption material, which regeneration makes it desirable that this be out of the treatment zone withdrawn powder constantly contains a significant amount of unreacted sodium carbonate. To In contrast to the method according to the invention, it is crucial such an extensive implementation of the absorption material as possible.

Ks ist überraschend, dass es nach dem erfindungsgemässen Verfahren möglich ist, eine Absorption eines sehr grossen Anteils des in den Abgasen befindlichen Chlorwasserstoffs und gleichzeitig eine so effektive Ausnutzung der basischen Materialien zu erzielen, dass letztere einer fast vollständigen Umsetzung dieser Materialien zu Chloriden entspricht, da man eigentlich hätte erwarten müssen, dass auf Grund der hohen Temperatur, die die Abgase während der Behandlung haben, für die Reaktion zwischen Chlorwasserstoff und den basi sehen Materialien sehr ungünstige Bedingungen herrschen würden. Für diejenigen Reaktionen, die bei der Ausübung des Verfahrens in Betracht kommen, gilt nämlich, dass die Oregenwart von Wasser von entscheidender Fedeutunr für die Reaktionsgeschwindigkeit ist, da die Reaktion bei Abwesenheit von Wasser langsam verläuft, u.a. weil die Chloride, die sich an der Oberfläche der Partikeln bilden, auf den Kontakt des Chlorwasserstoffs mit den basischen Materialien im Inneren der Partikeln hemmend wirken. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird mit einer Temperatur gearbeitet, die so hoch ist und so weit vom Taupunkt entfernt liegt, '-dass das Wasser in den zerstäubten Partikeln sehr schnell verdampft, so dass für die einzelnen Partikeln nur für sehr kurze Zeit die Möglichkeit für eine Reaktion in Gegenwart von 5 Wasser gegeben ist. Hierzu kommt ausserdem noch, dassIt is surprising that, according to the process according to the invention, it is possible to achieve absorption of a very large proportion of the hydrogen chloride in the exhaust gases and, at the same time, such effective use of the basic materials that the latter corresponds to an almost complete conversion of these materials to chlorides, since one should actually have expected that, due to the high temperature that the exhaust gases have during the treatment, the conditions for the reaction between hydrogen chloride and the basic materials would be very unfavorable. For those reactions that come into consideration when carrying out the process, it is true that the presence of water is of decisive importance for the reaction rate, since the reaction proceeds slowly in the absence of water, among other things because of the chlorides that are on the surface of the particles, have an inhibiting effect on the contact of the hydrogen chloride with the basic materials inside the particles. According to the method according to the invention, a temperature is used which is so high and so far away from the dew point that the water in the atomized particles evaporates very quickly , so that the individual particles only have the opportunity for a Reaction is given in the presence of 5 water. In addition, there is also the fact that

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im Laufe dieser kurzen Zeit ungünstigere Reaktionsbedingungen herrschen als bei Anwendung der bekannten Verfahren, da die sehr hohe Temperatur der Trocknungsgase bewirkt, dass ein ziemlich kräftiges Hinwegströmen von Dampf von den einzelnen Partikeln erfolgt, von dem man hätte erwarten müssen, dass es den Kontakt zwischen dem Chlorwasserstoff und den Partikeln, während diese noch Feuchtigkeit enthielten, stark hemmen würde. Die höhere Temperatur verursacht somit nicht nur eine erhebliche Verkürzung des Zeitraumes, der für die Reaktion unter feuchten P.edindungen zur Verfügung steht, sondern sie bewirkt, auch, dass im Laufe dieses sehr kurzen Zeitraumes derartige Bedingungen herrschen, dass man hätte erwarten müssen, dass die Möglichkeit für einen Kontakt zwischen dem in den Gasen enthaltenen Chlorwasserstoff und den feuchten Partikeln in bezug auf die Möglichkeiten unter den Bedingungen, die bei Anwendung der genannten bekannten Verfahren herrschen, wesentlich verschlechtert sei.In the course of this short time, the reaction conditions are less favorable than when using the known processes, because the very high temperature of the drying gases causes a fairly powerful outflow of Steam is produced from the individual particles, which one would have expected to make contact between the Strongly inhibit hydrogen chloride and the particles while they still contained moisture. The higher one Temperature thus not only causes a considerable reduction in the time it takes for the reaction to take place moist plant is available, but they also has the effect that in the course of this very short period of time such conditions prevail that one would have expected must that the possibility of contact between the hydrogen chloride contained in the gases and the wet particles in relation to the possibilities under the conditions which are encountered when using the aforesaid known processes prevail, is significantly worsened.

Es ist deshalb für den Fachmann nicht naheliegend gewesen, es zu versuchen, die HCl-Absorption unter den für das erfindungsgemässe Verfahren charakteristischen Redinfomgen durchzuführen, obwohl sich dadurch, wie bereits erwähnt, erhebliche Vorteile ergeben.It was therefore not obvious to the person skilled in the art to try to reduce the HCl absorption among the for the inventive method to carry out characteristic Redinfomgen, although this, as already mentioned, result in considerable advantages.

Das Verfahren kann unter Anwendung einer herkömmlichen Sprühtrocknungsanlage ausgeübt werden, und von derartipen Anlagen können sowohl derjenige Typ, bei dem die Gase von oben her eingeleitet werden, als auch die Typen Anwendung finden, bei denen die Gase zentral in die Trockenkammer oder in den unteren Teil derselben eingeleitet werden.The method can be performed using a conventional Spray drying system are exercised, and such systems can be of the type in which the gases are introduced from above, as well as the types used in which the gases are centrally in the drying chamber or in the lower part of the same be initiated.

Die Konzentration der Absorptionsmittellösung oder -suspension wird in den einzelnen Fällen den Dimensionen der Anlage und den Betriebsbedingungen, hierunter der Rotationsgeschwindigkeit des Zerstäuberrades, angepasst,The concentration of the absorbent solution or suspension depends on the dimensions in the individual cases adapted to the system and the operating conditions, including the speed of rotation of the atomizer wheel,

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da eine niedrigere Konzentration feinere Partikeln und deshalb die MöVlichkeit einer weitgehenderen Umsetzung mit dem Chlorwasserstoff ergibt, während sehr niedrige Konzentrationen auf der anderen Seite den Machteil haben, dass sie, damit eine ausreichende HCl-Absorption erzielt, werden kann, die Verdampfung einer grossen Wasser^ienge erfordern, was eine entsprechend starke Senkung der AbsasteTiperatur und Vergrösserung des Feuchtigkeitsgehaltes der Abgase zur Folge hat.because a lower concentration finer particles and therefore the possibility of a more extensive implementation with the hydrogen chloride yields while very low Concentrations on the other hand have the power to that it can be achieved, so that a sufficient HCl absorption can be achieved, the evaporation of a large amount of water require what a correspondingly strong lowering of the AbsasteTiperatur and increase of the moisture content the exhaust fumes.

Die Konzentration der Lösung oder der Suspension ist üblicherweise wesentlich niedriger als die Konzentrationen, die bei den bekannten SOg-Absorptionsprozessen benutzt werden, bei denen eine Regeneration des Absorptionsmaterials vorgenommen wird.The concentration of the solution or suspension is usually much lower than the concentrations which are used in the known SOg absorption processes, in which a regeneration of the Absorbent material is made.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren bedient man sich weder einer Regeneration noch einer Rezirkulation des Absorptionsmittels, und um eine fast vollständige Umsetzung des Absorptionsmittels zu erzielen, arbeitet man deshalb oft mit Konzentrationen dieses Mittels in der Lösung oder der Suspension von nur einigen wenigen Prozent.In the process according to the invention, neither regeneration nor recirculation is used of the absorbent, and to achieve an almost complete conversion of the absorbent, works one therefore often with concentrations of this agent in of the solution or the suspension of only a few percent.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher veranschaulicht, welche schematisch eine Anlage darstellt, die zur Ausübung des erfindungsFeiiässen Verfahrens Anwendung finden kann.The invention is hereinafter referred to illustrated in more detail on the drawing, which schematically shows a system that is used to exercise the erfindungsFeiiässen Procedure can be used.

Auf der Zeichnung bezeichnet 1 einen Zerstäubungstrockner, in dem mit Hilfe eines rotierenden Zerstäuberrades 2 eine Lösung oder Suspension des Absorptionsmittels zerstäubt wird, die von einem Vorratsbehälter 3 her zugeführt wird. Selbstverständlich liesse sich eine Chlorwasserstöffabsorption auch dadurch ^rzielen, dass statt der im Anspruch angeführten Absorp^ionsmaterialien Alkalimetallhydroxide Anwendung fänden, aber auf Grund der höheren Preise, die für Alkalimetallhydroxyde verlangt werden, und des grösseren Risikos, das mit ihrer Hantierung verbunden ist, kommen sie nicht in Betracht.On the drawing 1 indicates a spray dryer, in which a solution or suspension of the absorbent is atomized by means of a rotating atomizer wheel 2, which is supplied from a storage container 3 ago. Of course, hydrogen chloride absorption could also be achieved by using alkali metal hydroxides instead of the absorption materials listed in the claim, but because of the higher prices charged for alkali metal hydroxides and the greater risk associated with their handling they do not take into account.

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-ACT--ACT-

Durch eine Rohrleitung 4 werden heisse Abgase, die von der Verbrenrung von Abfällen herrühren, in den Zerstäubungstrockner 1 eingeleitet, wo sie in innigen Kontakt mit den zerstäubten Partikeln der Atsorptionmittellösung oder -suspension gebracht werden. Hierbei verdampft fast die gesarate Menge des in den Partikeln befindlichen Wassers, und es findet eine chemische Reaktion statt, durch die ein sehr erheblicher Anteil des in den Abgasen enthaltenen Chlorwasserstoffs verbraucht wird und sich Partikel bilden, die hauptsächlich aus Alkalimetall-, Calcium- oder Magnesiumchlorid bestehen.Through a pipe 4 are hot exhaust gases that from the incineration of waste into the spray dryer 1 where it is in intimate contact with the atomized particles of the atsorbent solution or suspension. Almost the entire amount of the particles in the particles evaporates Water, and a chemical reaction takes place through which a very significant proportion of the in the exhaust gases containing hydrogen chloride is consumed and particles are formed, which are mainly composed of alkali metal, Calcium or magnesium chloride consist.

Ein Teil dieser hauptsächlich aus Chlorid und Flugasche bestehenden Partikeln sammelt sich im unteren Teil des Zerstäubungstrockners und kann dort durch einen Schleusenabschluss 5 abgezogen werden. Der übrige Teil, der oft den überwiegenden Teil darstellt, wird von den Abgasen mitgenommen, die den Zerstäubungstrockner durch eine Rohrleitung 6 verlassen, die zu einem Beutel- oder Elektrofilter 7 vom Plattentyp führt. Die Temperatur der Abgase liegt zu diesem Zeitpunkt ständig so weit über dem Taupunkt, dass das Einleiten der Gase in den Beutel- oder Elektrofilter keine Probleme verursacht.Some of these particles, consisting mainly of chloride and fly ash, collect in the lower part of the spray dryer and can be withdrawn there through a lock seal 5. The rest of the which is often the predominant part, is used by the Taken exhaust gases that leave the spray dryer through a pipe 6 leading to a bag or Electrostatic filter 7 of the plate type leads. The temperature of the At this point in time, exhaust gases are constantly so far above the dew point that the gases are introduced into the bag or Electrostatic precipitator does not cause any problems.

Ir; dem Beutel- oder Elektrofilter wird der restliche Teil der hauptsächlich aus Chlorid bestehenden Partikel zusammen mit Flugasche abgeschieden, und das sich ergebende rieselfähige Pulver wird durch Pulveraustritte # in der Sohle des Beutel- oder Elektrofilter abgezogen.Ir; The remaining part of the particles, which mainly consist of chloride, becomes the bag or electrostatic precipitator deposited along with fly ash, and the resulting free-flowing powder is through powder outlets # in removed from the sole of the bag or electrostatic precipitator.

Wach ihrem Durchgang durch den Beutel- oder Elektrofilter 7 werden die gereinigten Abgase gewöhnlich durch ein (nicht eingezeichnetes) Gebläse zu einem Schornstein 9 geleitet, und sie haben zu diesem Zeitpunkt ständig eine genügend hohe Temperatur, um sich in der Atmosphäre verteilen zu können, ohne dass eine sichtbare Rauchfahne entsteht.Watch their passage through the bag or electrostatic precipitator 7, the cleaned exhaust gases are usually turned into one by a blower (not shown) Chimney 9, and at this point they are constantly at a high enough temperature to be in the To be able to distribute the atmosphere without creating a visible plume of smoke.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird mit Hilfe der nachstehenden Ausführungsbeispiele näher veranschaulicht.The inventive method is carried out with the aid of the following exemplary embodiments illustrated in more detail.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

example 1

Es wurde eine Versuchsreinigungsanlage benutzt, die sich von der auf der Zeichnung skizzierten nur dadurch unterschied, dass die Abgase, die gereinigt werden sollten, durch einen Deckenluftverteiler in den Zerstäubungstrockner eingeleitet wurden und dass zum Auffangen eines Teiles des mitgerissenen Pulvers und der Flugasche dem Zerstäubungstrockner ein Zyklon unmittelbar nachgeschaltet war. Der zylindrische Teil des Zerstäubungstrockners IC hatte einen Durchmesser von 1,2 m und eine Höhe von 0,3 m.An experimental cleaning system was used, which only differs from the one sketched in the drawing The difference was that the exhaust gases that should be cleaned go through a ceiling air distributor into the atomization dryer were initiated and that to collect part of the powder and the fly ash A cyclone was immediately downstream of the atomization dryer. The cylindrical part of the spray dryer IC was 1.2 m in diameter and 0.3 m in height.

Die Abgase, die behandelt wurden, kamen von einer Verbrennungsanlage für Industrieabfälle und hatten einen HCl-Gehalt von β*>0 ppm (bezogen auf das Volumen). Die Gase wurden in einer Menge von 520 kg/Std. eingeleitet 1*5 und hatten bei ihrem Eintritt in den Zerstäubungstrockner eine Temperatur von 322°C.The exhaust gases that were treated came from an incinerator for industrial waste and had an HCl content of β *> 0 ppm (based on volume). The gases were in an amount of 520 kg / hour. initiated 1 * 5 and had a temperature of 322 ° C when they entered the spray dryer.

Den Zerstäuberrad wurde eine 3,9 Gew.-$ige wässrige NatrSumcarbonatlösung (Na₂CO^) zugeführt.A 3.9% strength by weight aqueous sodium carbonate solution (Na ₂ CO ^) was fed to the atomizer wheel.

Die gereinigten Abgase hatten beim Eintritt in den Zyklon eine Temperatur von 142⁰C, und die HCl-Konzentration wurde zu 60 ppm gemessen, was einer 93$igen Reinigung entsprach. Das stöchiometrische Verhältnis zwischen den pro Zeiteinheit eingeleiteten Natriumcarbonat- und Chlorwasserstoffmengen wurde zu 1,1/1,0 berechnet. Das aus dem Zyklon und dem Zerstäubungstrockner abgezogene Material war ein trockenes, rieselfähiges Pulver mit einem Wassergehalt von 2,2 Gew.-^, einem Flugaschegehalt von 34 Gew.-^,und der Rest bestand im wesentlichen aus Natriumchlorid.The cleaned exhaust gases had a temperature of 142 ^° C. on entry into the cyclone, and the HCl concentration was measured to be 60 ppm, which corresponded to a cleaning of 93%. The stoichiometric ratio between the amounts of sodium carbonate and hydrogen chloride introduced per unit of time was calculated to be 1.1 / 1.0. The material withdrawn from the cyclone and the spray dryer was a dry, free-flowing powder with a water content of 2.2% by weight, a fly ash content of 34% by weight, and the remainder consisting essentially of sodium chloride.

Example 2

Ks wurde dieselbe Anlage benutzt wie in Beispiel Die Temperatur der Abgase, die gereinigt werden sollten, betrug 3O5°C und die HCl-Konzentration 11Ö0 ppm. Zerstäubt wurde eine 2,5 Gew.-^ige Calciumhydroxydsuspen-Ks the same system was used as in example The temperature of the exhaust gases to be cleaned, was 305 ° C and the HCl concentration was 110 ppm. Atomized a 2.5 wt .- ^ strength calcium hydroxide suspension

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sion. Das stöchiometrische Verhältnis zwischen Calciumhydroxyd und Chlorwasserstoff wurde zu 0,5/1,0 berechnet. Die gereinigten Abgase hatten eine Temperatur von 17O⁰C und einen HCl-Gehalt von 63O ppm, was bedeutete, dass des Chlorwasserstoffs und 92% des Calciumhydroxyds an der chemischen Reaktion teilgenommen hatten. Das trockene Pulver, das sich ergab, hatte einen Wassergehalt von 9$ und einen Flugaschegehalt von 47$· Der Rest bestand in allem wesentlichen aus Calciumchlorid.sion. The stoichiometric ratio between calcium hydroxide and hydrogen chloride was calculated to be 0.5 / 1.0. The purified exhaust gas had a temperature of 17O ⁰ C and a HCl content of 63O ppm, which meant that the hydrogen chloride and 92% of the calcium hydroxide had taken part in the chemical reaction. The dry powder that resulted had a water content of $ 9 and a fly ash content of $ 47. The remainder consisted essentially of calcium chloride.

Example 3

Es wurde dieselbe Anlage benutzt wie in Beispiel „Die Temperatur der eingeleiteten Abgase betrug 310⁰C und die HCl-Konzentration 1200 ppm. Zerstäubt wurde eine wässrige 2,5 Gew.-^ige Calciumhydroxydsuspension. Das stöchiometrische Verhältnis zwischen Chlorwasserstoff und Calciumhydroxyd war 1,0/1,0. Die gereinigten Abgase hatten eine Temperatur von 126°C und einen HCl-Gehalt von 110 ppm, was einer 92%igen Reinigung entsprach. Das aufgefangene trockene Material enthielt 50$ Flugasche. Der Rest bestand in allem wesentlichen aus CalciumchloridThe same system was used as in example “The temperature of the exhaust gases introduced was 310 ^° C. and the HCl concentration was 1200 ppm. An aqueous 2.5% strength by weight calcium hydroxide suspension was atomized. The stoichiometric ratio between hydrogen chloride and calcium hydroxide was 1.0 / 1.0. The cleaned exhaust gases had a temperature of 126 ° C. and an HCl content of 110 ppm, which corresponded to a 92% purification. The dry material collected contained $ 50 fly ash. The remainder consisted mainly of calcium chloride

Orientierende Versuche mit Kalziumkarbonat und Magnesiumoxyd zeigen, dass auch diese Materialien, wo sie besonders leicht zugänglich sind, für die gewerbsmässige Ausübung des Verfahrens unter den gegebenen Temperaturbedingungen akzeptabel sein werden.Orientative experiments with calcium carbonate and magnesium oxide show that these materials too, where they are particularly easily accessible for commercial practice of the process under the given temperature conditions will be acceptable.

Es wird bemerkt, dass das Wort Natriumkarbonat hier verwendet ist als umfassend sowohl Na₂CO^ als auch KaHCO-3 sowie Gemische von diesen zwei Karbonaten.It is noted that the word sodium carbonate is used herein to include both Na ₂ CO ^ and KaHCO-3, as well as mixtures of these two carbonates.

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Claims

284629?

A / S NIRO ATOMIZER, 2ß60 S0borg, Denmark

Process for removing hydrogen chloride from exhaust gases

Claim

A method for removing hydrogen chloride from the resulting from the combustion of waste gases by absorption of the hydrogen chloride with the aid of an alkaline agent, characterized in that one initiates the Aberase with a temperature between 200 and 33O ⁰ C temperature in a chamber (1), in which is atomized with the help of a rotating atomizer wheel (2) an aqueous solution of alkali metal carbonate or an aqueous suspension of calcium hydroxide, calcium carbonate or magnesium oxide, the amount of the solution or suspension being adjusted so that the temperature at which the exhaust gases leave the chamber , is higher than 125 ^° C. and the material produced by the drying of the atomized solution or suspension leaves the chamber as a dry, free-flowing powder.

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