DE2905778A1 - Waschanlage fuer gase - Google Patents

Waschanlage fuer gase

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DE2905778A1
DE2905778A1 DE19792905778 DE2905778A DE2905778A1 DE 2905778 A1 DE2905778 A1 DE 2905778A1 DE 19792905778 DE19792905778 DE 19792905778 DE 2905778 A DE2905778 A DE 2905778A DE 2905778 A1 DE2905778 A1 DE 2905778A1
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washing liquid
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Khaldoun Wajih Malki
James Russell Martin
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Combustion Engineering Inc
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Combustion Engineering Inc
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/60—Isolation of sulfur dioxide from gases

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Description

zum Patentgesuch
der Fa. Combustion Engineering, Inc., Windsor/Conn., USA
betreffend:
"Waschanlage für Gase "
Die Erfindung betrifft eine Waschanlage für SO-enthaltende Gase mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Abgaswaschsystem für das Austragen von Schwefeldioxyd aus Abgasen eines Dampferzeugers. Abgaswaschsysteme mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen sind bekannt aus der Veröffentlichung "Lime/Limestone Air Quality Control Systems: Effect of Magnesium on System Performance", von Frabotta und Rader, Vortrag auf dem Winter Annual Meeting der ASME vom 5.-1o. Dezember 19 76. Aus dieser Veröffentlichung gehen auch die chemischen Zusammenhänge hervor. Die bekannten Anlagen haben generell den Nachteil, daß ein Anteil des frisch zugesetzten Kalksteins zusammen mit den unerwünschten Abfallprodukten ausgetragen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zu schaffen, bei der die Ausnutzung des Kalksteins verbessert ist
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und entsprechend der Verlust an Kalkstein im Abfall verringert wird. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch definiert. Demgemäß wird ein Sekundärreaktionstank zusätzlich zu einem Hauptreaktionstank verwendet. In den Sekundärreaktionstank wird nur Waschflüssigkeit aus einer Eingrenzungszone eingesetzt, welche die aus einem Sprühturm rückfliessende Waschflüssigkeit enthält. Ein Anteil der Waschflüssigkeit im Sekundärtank wird eingedickt, wobei die Feststoffe zum Abfall überführt werden und der Flüssigkeitstanteil zum Hauptreaktionstank rezirkuliert wird. Der Rest der Waschflüssigkeit im Sekundärtank wird über eine Rückführschleife auf ei.i höheres Niveau gebracht und in das zu waschende Gas gesprüht.
Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Schwefeldioxyd SO„-enthaltendes Abgas gelangt durch Zuleitung 1o in das Naßwässersystem und strömt nach oben durch die Naßwaschführung 12 zum Auslaß 14. Ein Hauptreaktionstank 16 enthält Waschflüssigkeit 18. In üblicher Weise wird über Leitung 2o Aufbereitungswasser zugesetzt und über Leitung Kalkstein.
Der Rührer 24 arbeitet im Tank 18 und hält die Flüssigkeit in Suspension zur Beschleunigung der chemischen Reaktionen. Mittels Pumpe 26 wird die Flüssigkeit über Leitung 28 auf ein höheres Niveau gepumpt, wo die Flüssigkeit durch Düsen 3o gesprüht wird, von denen sie abwärts in innigem und direktem Kontakt mit dem Abgas fließt. Dabei wird SO« aus dem Gas entfernt.
Innerhalb der Eingrenzung 32 sammelt sich die rücklaufende Flüssigkeit im Volumen 34 auf einem niedrigerem
η d / r> r- ν ß
- y-
Niveau. Von diesem Punkt gelangt die Flüssigkeit nach unten in den Rest des Hauptreaktionstanks 16.
Ein Anteil der rückgeführten Flüssigkeit gelangt durch Schwerkraftförderung über Leitung 36 als einzige Einspeisung in den Sekundärreaktionstank 38. Der Mischer 4o rührt den Inhalt dieses Tanks. Wegen des in Tank 16 eingesetzten Kalksteins wird die Flüssigkeit 18 auf einem relativ hohen pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5 gehalten. Bei diesem pH erfolgen die folgenden Lösungsreaktionen der Zuschläge:
CaCO3 + H3O3" Ca++ + SO3 ~ + HCO3"
CaCO3 + H3CO3 Ca++ + 2HCO3"
Diese Reaktionen sind relativ langsam wegen des pH-Werts. Da gemäß dem Stand der Technik der Kalkstein dem Reaktionstank zugesetzt wird, wird der pH-Wert zwischen 5,5 und 6 gehalten. Das Volumen der Flüssigkeit 42 in dem Sekundärreaktionstank 38 wird auf einem relativ niedrigen pH-Wert in der Größenordnung von 4 bis 5 liegen, da seine einzige Zufuhr die Rücklaufflüssigkeit aus dem Waschturm ist, welche den Mindestanteil an Alkalität innerhalb des gesamten Systems aufweist. Wegen dieses niedrigen pH-Wertes laufen die obigen Reaktionen schneller ab als im Tank 16 und als in dem Reaktionstank beim Stand der Technik.
Die Pumpe 44 trägt die Flüssigkeit aus diesem Tank aus, wobei ein Teil der Flüssigkeit über Leitung 46 in das Eindickgefäß 48 gelangt. Die Feststoffanteile werden in diesem Tank abgeschieden und bei 53 als Abfall oder zur Weiterverarbeitung ausgetragen, während die verbleibende Flüssigkeit von Pumpe 5o über Leitung 52 zum Hauptreaktionstank 16 zurückgeführt wird. Betätigung der Ventile 51 und 53 regelt
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die Verteilung der Flüssigkeitszwischenleitung 54 und Eindickgefäß 48.
Die Ausnutzung des Kalksteins wird durch diese Rückführschleife erhöht, da die rückgeführte Flüssigkeit jetzt größere Anteile an gelöstem Kalkstein enthält als bei den Systemen nach dem Stand der Technik.
Der verbleibende Anteil von Flüssigkeit, der von Pumpe 44 aus Tank 38 abgepumpt wird, gelangt auf ein höheres Niveau über Leitung 54 und wird durch Düse 56 versprüht. Diese Düse arbeitet parallel zu den normalen Sprühdüsen 3o, die aus Leitung 28 gespeist werden. Die Flüssigkeit fällt dann kaskadenartig durch das Abgas in innigem Kontakt mit diesem und wird wieder mittels Eingrenzung 32 gesammelt. Dies führt weiter zu einer verbesserten Aus η utzung des Kalk steins wegen der erhöhten Kalksteinlösung, die herrührt von dem relativ niedrigen pH im Tank 38, welcher oben diskutiert wurde.
Ferner bildet die offenbarte Rückführschleife ein zweistufiges Reaktionssystem, bei dem der Tank 16 und der Waschturm 12 die erste Stufe bilden und der Tank 38 die zweite Stufe darstellt. Im Stand der Technik ist nur ein einstufiger Reaktor vorgesehen. Da ein zweistufiger Reaktor einen besseren Wirkungsgrad hat als ein einstufiger, erlaubt die Rückführungsschleife eine bessere Lösung der Zuschläge als beim Stand der Technik möglich.
Das Endergebnis besteht darin, daß die Ausnutzung des Kalksteins durch diese Rückführungsschleife vergrößert wird, da die Abfall-Leitung 53 ninweniger CaCO3 als bei den Systemen nach dem Stand der Technik enthält.
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, ■ 6- .
L e e r s e 11 e

Claims (1)

  1. Paten tanspruch
    Waschanlage für SO~ enthaltende Gase mit einem Hauptreaktionstan'i, der die Waschflüssigkeit enthält und in den Aufbereitungswasser und Kalkstein eingesetzt werden und aus dem die Waschflüssigkeit auf ein erhöhtes Niveau gepumpt wird, von dem die Waschflüssigkeit durch und in direktem Kontakt mit dem Gas zum Hauptreaktionstank zurückfließt, gekennzeichnet durch eine auf niedrigerem Niveau liegende Eingrenzung (32) zum Sammeln der zurückfließenden Waschflüssigkeit und ihrem Zurückführen zum Hauptreaktionstank (16), durch einen Sekundärreaktionstank (38), der nur von einem Teil der zurückgeflossenen Waschflüssigkeit aus der Eingrenzung gespeist ist, durch ein von einem ersten Anteil der Flüssigkeit aus dem Sekundärreaktionstank gespeistes Eindickgefäß (48), aus dem die Flüssigkeitsphase in den Hauptreaktionstank rückgeführt wird, und durch eine Rückführschleife (54) für die Förderung des verbleibenden Flüssigkeitsanteils aus dem Sekundärreaktionstank auf ein erhöhtes Niveau, von dem aus die Flüssigkeit in direktem Kontakt mit dem Gas geführt ist.
    9 0 9839/0 B 76 ORIGINAL INSPECTED
DE2905778A 1978-03-21 1979-02-15 Waschanlage für Schwefeldioxid enthaltende Gase Expired DE2905778C2 (de)

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