DE3241539A1

DE3241539A1 - Verfahren zur verbesserung der gipsbildung bei der nassen rauchgasentschwefelung mit kalkwaesche

Info

Publication number: DE3241539A1
Application number: DE19823241539
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-05-10
Also published as: DE3241539C2

Description

Verfahren zur Verbesserung der Gipsbildung
bei der nassen Rauchgasentschwefelung mit Kalkwäsche" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Gipsbildung bei der Rauchgasentschwefelung mit Kalkwaschverfahren. Bei all diesen Verfahren werden entweder feingemahlener Kalkstein (CaCO3) oder Kalkhydrat, Ca(OH)2, das aus einem vorgeschalteten Löschprozeß nach CaO + H20 > Ca(OH)2 (1) gewonnen wurde, als Absorptionsmittel eingesetzt.
Es ist bekannt, daß bei der Kalkwäsche die Schwefeloxide als Feststoffe in Form von "Zwischenprodukten" gebunden werden. Dies sind bei CaC03 als Absorptionsmittel das schwerlösliche Calciumsulfit, Ca 503 . 1/2 H20, und das leichtlösliche Calciumhydrogensulfit, Ca(HSQ3)2.
Diese Zwischenprodukte sind industriell nicht verwertbar und müßten infolgedessen deponiert werden, wie dies teilweise in den USA geschieht. Aus diesem Grund werden in bekannter Weise die calciumsulfithaltigen Zwischenprodukte zu Gips-Dihydrat CaSO4. 2H20 oxidiert.
Dieser Verfahrensschritt ist für alle Entschwefelungsverfahren mit Kalkwäsche anwendbar und wird im wesentlichen mit Luft durchgeführt, wobei bei manchen Verfahren noch Zusätze in Form von Katalysatoren u. dgl.
zugegeben werden. Die Oxidation kann dabei in vom eigentlichen Waschkreislauf (Absorber) getrennten Behältern oder direkt im Absorber durgeführt werden. Es ist bekannt, den in der Oxidation entstehenden Gips auf einen möglichst niedrigen Restfeuchtegehalt zu entwässern und einer weiteren Verarbeitung zu Baustoffen zuzuführen.
Hierfür haben sich vor allem mechanische Entwässerungssysteme bewährt.
Bisher konnten zur Rauchgasentschwefelung mit Kalkwäsche nur hochreine Absorptionsmittel mit hohen Gehalten an CaSO3 oder CaO bzw. Ca (OH)2 eingesetzt werden. Der Grund liegt darin, daß bei stark verunreinigten Absorptionsz.B.
mitteln die Verunreinigunge#Form von Silikaten, Silikathydraten, Quarz oder als Metall Oxide bzw. Hydroxide bei Einsatz von Ca(OH)2 vorliegen. So konnten durch eigene Versuchez. B. Ca5-(SiO4)2 CO3, Mg3 Si2 05 (OH)4, SiO2 (Quarz), CaO . Al2O3 .
2Si02 (Anorthit), Al203 . 2Si02, 2H20 (Kaolinit) und weitere Tonmineralien nachgewiesen werden.
Verunreinigungen dieser Art - insbesondere die Tonmineralien - haben jedoch die Eigenschaft, sich durch Aufschlämmung in Feinstanteile bis zu einer Größe von nur etwa 2 pm aufschließen zu lassen. Dies hat die nachteiligen Folgen ,daß eine Entwässerung von mit solchen Teilchen verunreinigten Gipssuspensionen insbesondere mit Vakuumtrommelfiltern oder Bandfiltern nicht mehr durchgeführt werden kann: Die feinstkristallinen Inertbestandteile werden so teilweise von Filterbändern nicht mehr erfaßt und erhöhen dadurch in unerwünschter Weise den Feststoffgehalt des Abwassers, teilweise verstopfen sie infolge ihrer blättchenförmigen Morphologie durch schuppenartiges Ubereinanderlegen die Filtertücher, so daß die üblicherweise geforderte Restfeuchte des Gipses von:j lo Gew.-% nicht mehr erreicht werden kann.
# Die tonmineralhaltigen Teilchen haben die Form von dünnen Blättchen oder Folien.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gipsbildung in der nassen Rauchgasentschwefelung mit Kalkwäsche unter zusätzlicher Ausnutzung der im Absorptionsmittel enthaltenen Inertbestandteile zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Absorptionsmittel gewählt wird, das stark mit nicht am Entschwefelungsprozeß teilnehmenden Bestandteilen - vorwiegend tonigen Bestandteilen - verunreinigt ist. Die tonigen Bestandteile sind dabei durch gezielte Aufschlämmung in ihre Feinstanteile zu zerlegen.Dies geschieht gesteuert in einem Vorratsbehälter für CaCO3 -oder Ca (OH) 2-Suspension mit einer speziellen Rührvorrichtung und weiterhin während des Entschwefelungsprozesses im Absorberturm.
Die so aufgeschlossenen Feinstanteile werden hinter dem Waschturm (Absorber) oder - bei getrennter Oxidation -hinter der Oxidationsstufe tder hinter dem Absorber) von der übrigen Suspension abgetrennt und entweder in den Waschturm oder - bei getrennter Oxidation - in die Oxidationsstufe zurückgeführt. Die Trennung erfolgt zweckmäßigerweise auf physikalischem Wege, z. B. durch Rydrozyklone.
Die abgetrennten Feinstanteile wirken sowohl im Waschturm als auch bei getrennter Oxidation im Oxidationsbehälter als Fremdkerne zur Gipsbildung. Hierdurch wird die Geschwindigkeit der Gipsbildung gefördert und die Bildung einer unerwünschten übersättigten Gips lösung verhindert. Zusätzlich werden Anbackungen an Apparatewänden u. dgl. vermieden, da diese ohne das vorgeschlagene Verfahren als Fremdkerne wirken.
Ein zusätzlicher Vorteil der vorgeschlagenen Lösung liegt darin, daß die Inertbestandteile, nachdem sie als Fremdkerne fungiert haben, von den dadurch entstehenden Gipskristallen umwachsen werden bzw. die Gipskristalle an die Inerbestandteile anwachsen". Nachdem diese auf die vorgeschlagene Weise gebildeten Gipskristalle durch Umwälzung im Absorber bzw. durch die oben vorgeschlagene Rückführung soweit gewachsen sind, daß sie nicht mehr dem Feinstkornbereich zuzurechnen sind, werden sie der Entwässerung zugeführt, wobei aufgrund der nun vorhandenen Gipskristallgröße auch unter Benutzung von Filtertüchern die angestrebte Restfeuchte von 4 lo Gew.-% eingehalten werden kann.
Ein weiterer Vorzug ergibt sich durch die Senkung der Betriebsmittelkosten der Rauchgasentschwefelung, wenn verunreinigte Absortionsmittel eingesetzt werden, da diese zu günstigeren Bedingungen erhältlich sind. Die reinen, hochwertigen Kalkstein- und Kalkqualitäten bleiben somit für anspruchsvollere Aufgaben (z. B. Papier-, Farbindustrie) erhalten. Auf die vorgeschlagene Weise können z. B. Kalksteinfüller ab 75 % CaCO3-Gehalt oder Wasserfeinkalke mit ca. 78 % CaO-Gehalt zur Entschwefelung so eingesetzt werden, daß auch die daraus entstehenden Gipse die für die weiterverwendende Industrie erforderlichen Qualitätsmerkmale erfüllen.
Das Verfahren nach der Erfindung ist bei den bekannten Rauchgasentschwefelungsanlagen mit Kalkwäsche einsetzbar, weil hinsichtlich der Verfahrensführung keine apparativen Änderungen notwendig sind, sondern lediglich die Reaktionskinetik der Gipsbildung beeinflußt wird.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Verbesserung der Gipsbildung in der nassen Rauchgasentschwefelung mit Kalkwäsche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß kalkhaltige Absorptionsmittel mit nicht an der Entschwefelungsreaktion teilnehmenden Verunreinigungen (Inertbestandteile) von bis zu 25 Gew.-% eingesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß als kalkhaltiges Absorptionsmittel sowohl CaC03 als auch CaO bzw. CaCa(OH)2 eingesetzt werden kann.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die nicht am Entschwefelungsprozeß teilnehmenden Bestandteile (Inertbestandteile) vorwiegend als Silikate oder Silikathydrate in Form von Tonmineralien oder Felds päten oder als kristallines SiO2 in Form von Quarz vorliegen, bei Einsatz von Ca(OElb als bsorptionsmitel zusätzlich noch als Oxide oder Hydroxide vorliegen können.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die nicht an der Entschwefelung teilnehmenden Bestandteile (Inertbestandteile) im Feinstkornbereich < 40 tim angesiedelt sind.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Inertbestandteile nach dem Austrag der Suspension aus dem Absorber abgetrennt und in den Absorberkreislaf zurückgeführt werden
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Entschwefelungsverfahren mit getrennter Oxidationsstufe die Inertbestandteile nach dem Austrag aus der Oxidationsstufe abgetrennt und in den Absorber oder in die Oxidationsstufe zurückgeführt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e-n n z e i c h n e t, daß die Inertbestandteile nach der Rückführung als Fremdkerne zur Gipsbildung eingesetzt und entweder in das Kristallgitter des Gipses eingebaut oder vom Kristallgitter des Gipses umwchsen werden.