DE3230352A1 - Verfahren zur rauchgasreinigung von so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts), hcl, hf und vorzugsweise no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) hinter kohle- oder oelgefeuerten kraftwerken sowie muellverbrennungs- oder sonstigen feuerungsanlagen - Google Patents

Description

• Beschreibung und Erläuterung zur Patentanmeldung
• Verfahren zur Rauchgasreinigung von S02, HC1, KF und vorzugsweise NOx hinter kohle- oder ölgefeuerten Kraftwerken sowie Müllverbrennungs- oder sonstigen Feuerungsanlagen" Es ist bekannt, vorzugsweise hinter Kohlekraftwerken Rauchgasreinigungsanlagen zu installieren, die das Abgas auf Weißfeinkalk-, Kalkhydrat-, Kalkstein-, Natronlauge-, Kalilauge- oder Ammoniak - Basis in der Flüssigkeitsphase reinigen.
• Um die Anbackungen in den Gaswaschvorrichtungen so gering wie möglich zu halten, werden vielfach Carbonsäuren dem Waschwasser zugesetzt.
• Als Waschapparatur wird eine Vorrichtung benutzt, wobei die Waschrohreinrichtung in einem Behälter endet, der gleichzeitig Oxideur und Sedimentationsbehälter ist.
• In dem Behälter ist ein Krählwerk angebracht, das den Transport der sich abgesetzten Gipskristalle zum Austrag hin übernimmt. Eine Belüftungsvorrichtung übernimmt die Oxidation der Calciumbisulfit-Verbindungen (zu Calciumsulfatdihydrat und freier Schwefelsäure), die sich bei der Sorption von SO, aus dem Rauchgas mittels Calciumsalzen in saurer Phase gebildet haben. Hinter diesem Oxidations- und Sedimentationsbehälter wird das gereinigte Gas über einen Tropfenabscheider in den Kamin geleitet.
• Bei diesem Waschverfahren lassen sich S03, S02 und die Halogenide im Gegensatz zu den Nitroseverbindungen sehr gut abscheiden. Um die NO - Verbindungen zu absorbieren oder sie unschädlich zu machen, wurden mehrere Verfahren entwickelt, die bei hoher Temperatur auf der Basis von Katalysatoren und Zusatz von Ammoniak, die Stickstoff-Sauerstoffverbindungen zersetzen sollen.
• Die Verminderung von Stickstoff - Sauerstoff - Verbindungen (NOx) im Reingas bei niedriger Temperatur kann auch erfolgen, wenn ein Verfahren und eine Vorrichtung entsprechend beiliegender Zeichnung erfindungsgemäß zur Rauchgasreinigung Anwendung findet.
• In der beiliegenden Zeichnung ist dargestellt: mit (1) das zu reinigende Rohgas; mit (2) das über den Luvo (3) aufgewärmte Reingas; mit (4) die Waschwasserstrecken; mit (5) die Rauchgasumkehrung; mit (5a) -der Umlauf-Oxidations- und Sedimentationsbehälter; mit (6) die Oxidationstauchbelüfter; mit (7) der Neutralisationsbehälter mit Rührwerk; mit (8) die Waschwaseraufgabeleitung mit Plim)e; mit (9) das Krählwerk; mit (10) der Entnebeler und NOX-Waschboden mit Berieselungsleitungen a) und b) a) für Ammoniakwasser bj für die Oxidationsfüssikeit, vorzugsweise Natriumhypochlorit; mit (11) die Peststoffleitung und Pumpe zum Wirommelvacuumfilter; mit (12) das Trommelvacuumfilter; mit (13) die Filtratrückführungsleitung und Pumpe zum Neutralisationsbehälter; mit (14) Calciumsulfatdihydrataustrag; mit (15) Pumpe und aufgabeleitung für das ammoniakhaltige Waschwasser zur Spülung der Ent nebelerpakete; mit (16) Rückführungsleitung für Ablaufwasser vom Entnebeler über Auffangringe zum Auffang-und Kreislaufwasserbehälter (25); mit (17) die tripper-Kolonne; mit (18) die NH3-DampfgasleitunF zur Reingasleitung; mit (19) die Dampfzufbhrung:seitung zum Stripper; mit (20) die Abwasserabfuhrung zur Eläranlage; mit (21) der Vorratsbehälter für Oxidationsmittel, z. B. Natriumbypochlorit ; mit (22) die impfpumpe und Leitung zur Entnebelerstufe 1; mit (23) Wasserzuführungsleitung aus der Rauchgaswäsche; mit (24) die Sorptionsmittelzugabe wie Weißfeinkalk, Kalkhydrat, Kalkstein, Natronlauge, Kalilauge oder Ammoniak (als Gas, Ammonsulfat oder Ammoniakwasser) ; mit (25) Wasserumlaufbehälter.
• Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens: Das Rohgas tritt bei (1) über den Luvo (3) in die Waschrohre (4) ein und wird über die Waschwasserleitung (8) mit anschließenden Düsen mit dem Waschwasser, das einen pH-Wert von ca. PH 5,0 bis 8,0, je nach Art des orptionsmitteleinsatzes besitzt, in Kontakt gebracht.
• Das Gasflüssigkeitsgemisch tritt bei (5) in eine Grobtropfenabscheidekanimer, die gleichzeitig als Oxidations-und Sedimentationsbehältervorrichtung (5a) ausgelegt ist, ein.
• Hier wird das gewaschene Gas vom Wasser getrennt, Das im Oxidations- und Sedimentationsbehälter verbleibende Waschwasser, das nun einen pH-Wert von 4 bis 4,5 hat, wird über vorzugsweise Turbolüfter (6) oxidiert. Hierbei wird der pH-Wert des Waschwassers durch die Bildung freier Schwefelsäure bis auf pH 3,5 abgesenkt.
• Nach der Oxidation tritt das Waschwasser in den Neutralisationsbehälter (7) ein und wird durch Zugabe von Sorptionsmitteln (z.B. Kalk) wieder auf einen pH-Wert von pH 5,0 bis 8,0 gebracht und erneut über die Waschwasseraufgabe leitung (8) dem Wascher zur Rohgaswaschung zugeführt.
• Der anfallende Gips wird bei (11) ausgetragen und über Zentrifugen, Hydrozykone oder Trommelvacuumfilter entsprechend der Aufgabenstellung entwässert.
• Das gereinigte Gas tritt über den Tropfenabscheider (10), der gleichzeitig als Oxidationsstufe ausgebildet ist, über den Luvo (3) und Leitung (2) in den Kamin ein.
• Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Oxidationwaschverfahrens für NO ist folgende: Aus dem Behälter (21) wird über eine Pumpe über Leitung (22) das Oxidationsmittel, vorzugsweise Natriumhypochlorit auf den unteren Tropfenfängerboden aufgegeben, um die Stickoxide zu Stickstoffdioxid zu oxidieren.
• Das Oxidationsmittel wird entsprechend stöchiometrisch aufgegeben. Die eingegebene Menge läuft mit der restlichen Wassermenge der nachgeschalteten Pakete über die Leitung (16) in den Wasserumlaufbehälter (25) ab.
• Zur Bindung der durch das Oxidationsmittel aufoxidierten Stickoxide zu Stickstoffdioxid wird das darüberliegende Entnebelerpaket mit schwachem Ammoniakwasser berieselt, um das gebildete N02 auszuwaschen.
• Gleichzeitig wird der darüberliegende Tropfenabscheider von unten mit schwachem Ammoniakwasser, Frisch- oder Brauchwasser angesprüht.
• Alle fässer laufen gemeinsam in den Wasserumlaufbehälter (25) zurück und werden über die Pumpe (15) wieder für die Xeingaswäsche (reislauffahrun) aufgegeben.
• Eine Teilmenge wird abgezweigt und einem Stripper (17) zugeführt, um durch Zugabe von Alkalien das durch Nitrose und restliche SO3/SO2-Nengen abgebundene Ammoniak mittels Dampf zugabe wieder freizusetzen. Diese freigesetzten Ammoniaknengen werden im unteren Teil des als Oxideur ausgebildeten Tropfenabscheiders zugesetzt, um schon eine Vorneutralisation der J-O2-{ngen zu bewirken.
• Die Ammoniakmengen können aber auch über eine Umgehungsleitung zwischen Tropfenabscheider, nach der Oxidationsstufe eingeführt werden. Die von Ammoniak befreite Wassermenge wird über eine Leitung (20) als Abwasser einer Kläranlage zugeführt.
• Als Zusatzwasser für die Stickoxid-Kreislaufwäsche kann die Wassermenge benutzt werden, die aus dem Waschwasserkreislauf der Hauchgasentschwefelung abgeführt werden muß, um die Oalciumchloridkonzentrstion im Waschwasser auf den vorgegebenen Wert zu halten.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne jedoch von dem Grundgedanken abzuweichen, daß die Tropfensbscheidevorrichtung hinter einer nassen Entschwefelungsanlage so ausgebildet ist, daß die erste Stufe durch Aus sprühen mit Oxidationsmitteln, vorzugsweise atriunhypochlori als Oxidationsstufe für saure Gase, vorzugsweise Stickstoffmonoxid, die zweite Stufe durch Aufsprühen mit alkalischem Waschwasser, vorzugsweise ammoniakalischem Wasser als Sorptionsstufe für saure Gase, vorzugsweise Stickstoffdioxid, die dritte Stufe als Tropfenfänger dahintergeschaltet ist und die aufgegebenen Flüssigkeiten aller Stufen gemeinsam über eine Leitung in einem Umlaufbehälter ablaufen und durch Wiederaufgabe über eine pumpe einen geschlossenen Waschwasserkreislauf bilden, wobei die Oxidationsmittel als Impfmenge ständig zugegeben werden und die aus dem kreislauf abzuführende Waschwassermenge über eine Stripper-Kolonne geleitet wird, um das durch die Waschung chemisch abgebundene Ammoniak für die Kreislaufwäsche wieder freizusetzen, Durch diese Verfahrenstechnik werden nachfolgende Vorteile ermög{icht: 1.) Höhe der Chemisorption nach Wunsch und Kosten; 2.) gute Rauchgasentwässerung nach der iEA ohne Inkrustierungen an den Entnebelerpaketen ; 3.) gute Rauchgasaufwärmung ohne Inkrustierungen an den Tauscherflächen des Luvo; 4.) gute Führung des Wasserhaushaltes im REA-System; 5.) Abwasserabgabe mit geringen CSB (<10 mg C2/ltr); 6.) SO3/SO2- Bindung bis zu 100 % möglich; 7.) NOX-Absenkung / dadurch u.U. Aufheizung des Reingases nicht mehr erforderlich.
• Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche: Anspruch 1 Verfahren und Vorrichtun; zur Rauchgasreinigung von SO3, S02, HC1, HS und vorzugsweise NOX hinter kohle-oder ölgefeuerten Kraftwerken sowie Nüllverbrennungs oder sonstigen Feuerungsanlagen dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenabscheidevorrichtung hinter einer nassen Entschwefelungsanlage so ausgebildet ist, daß die erste Stufe durch Aussprühen mit Oxidationsmitteln, vorzugsweise Natriumhypochlorit als Oxidationsstufe für saure Gase, vorzugsweise Stickstoffmonoxid, die zweite Stufe durch-Aufsprühen mit alkalischem Twaschwasser, vorzugsweise anuaoniakalischem Wasser als Sorptionsstufe für saure Gase, vorzugsweise Stickstoffdioxid, die dritte Stufe als Tropfenfänger dahintergeschaltet ist und die aufgegebenen Flüssigkeiten aller Stufen gemeinsam über eine Leitung in einem Umlaufbehälter ablaufen und durch Wiederaufgabe über eine Pumpe einen geschlossenen kTaschwasserkreislauf bilden, wobei die Oxidationsmittel als Impfmenge ständig zugegeben werden.

   Anspruch 2 Verfahren nach Anspruch eins dadurch gekennzeichnet', daß die Oxidationsmittelaufgabe und die alkalische Sorptionsmittelaufgabe zwei geschlossene, voneinander getrennte Kreisläufe sind.

   Anspruch 3 Verfahren nach Anspruch eins und zwei dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz von Ammoniak wasser als Snrptionsf]-b'ssigkeit wasserlösliche Ammonsalze, wie auch z.B. Ammonsulfat, gebildet werden, das mit dem vom Rauchas mitgeführten Calciumsulfatdihydrat ein wasserlösliches Doppelsalz CaSO4 . 2Hp0 . (NH4)2 SO4 bildet und somit Ansätze im Luvo und Tropfenabscheiderbereich verhindert werden.

   Anspruch 4 Verfahren nach Anspruch eins bis drei dadurch gekennzeichnet, daß für den geschlossenen Waschwasserkreislauf der Tropfenabscheider mit Oxidations- und Sorptionsstufe die Wassermenge aus dem Hauptwasserkreislauf der Entschwefelungsanlage übernommen wird, die notwendig ist, die vorgegebene CaCl2-Konzentration (z.B. 10 Gw.-% CaC02) im Waschwasserkreislauf zu halten.

   Anspruch 5 Verfahren nach Anspruch eins bis vier dadurch gekennzeichnet, daß eine Stripper-Kolonne eingesetzt ist, die mit der abzugebenden Abwassermenge zur Kläranlage beaufschlagt wird, um die durch Bindung an SO S02 und N02 geminderte freie Ammoniakmenge durch Alkalizugabe und Dampf aus der als Abwasser ab zuführenden Wassermenge wieder freizusetzen, um die Aktivität der Sorptionswaschflüssigkeit zu erhalten.

   Anspruch 6 Verfahren nach Anspruch eins bis fünf dadurch gekennzeichnet, daß fiir die Sorptionswäsche anstelle von ammoniak auch Natron- oder Kalilauge eingesetzt werden kann.

   Anspruch 7 Verfahren nach Anspruch eins bis sechs dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der spezifischen Tropfenabscheiderausbildung ein aschersystem eingesetzt werden kann.