DE3329972C2

DE3329972C2 -

Info

Publication number: DE3329972C2
Application number: DE3329972A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Chem. Dr. 8715 Iphofen De Wirsching; Wingolf Dipl.-Chem. Dr. 8710 Kitzingen De Poch; Rolf Dipl.-Chem. Dr. 8715 Iphofen De Hueller; Heiner Dipl.-Ing. Dr. 8700 Wuerzburg De Hamm
Original assignee: Gebr Knauf Westdeutsche Gipswerke
Current assignee: GFR Gesellschaft fuer die Aufbereitung und Verwertung von Reststoffen mbH
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1989-03-09
Also published as: DE3329972A1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines deponierfähigen Produktes aus Kohlekraftwerk-Reststoffen durch Vermischung von Flugasche mit der Suspension aus einer Naßreinigung.

Zur Reduktion der SO₂-Emission bei industriellen Feuerungen mit fossilen Brennstoffen werden prinzipiell drei Gruppen unterschieden: Schwefelreduzierung im Brennstoff, Schwefeloxidabscheidung aus dem Rauchgas und Schwefeloxidbindung in der Feuerung. In Kohlekraftwerken ist die Schwefelreduzierung im Brennstoff nicht oder nur in sehr beschränktem Umfange möglich, so daß insbesondere die zweite Art, nämlich die Schwefeloxidabscheidung aus dem Rauchgas, zum Einsatz kommt. Die Schwefeloxidbindung in der Feuerung ist erst in den letzten Jahren intensiver untersucht worden und hat insbesondere bei Braunkohle zu Verfahren geführt, bei denen der Braunkohle vor der Verbrennung Kalksteinsplitt beigemengt wird, welcher das gebildete SO₂ zu einem erheblichen Anteil bindet. Bei diesem Verfahren entsteht wegen des Überschusses an Kalkzusatz calciumoxidhaltige Flugasche.

Aus der DE-OS 23 57 407 ist bekannt, eine zementartige, härtbare Masse für Bauzwecke herzustellen, bei welcher eine wäßrige Suspension von Erdalkalimetallhydroxid, Flugasche, Erdalkalimetallsulfit und ggf. Zuschlagstoffen hergestellt wird. Bei diesem Verfahren ist es notwendig, daß ein Mindestgehalt von Calciumsulfit vorhanden ist, da dies zur Abbindung und der Härte des Endproduktes erheblich beiträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mittels welchem die bei der kombinierten Trocken- und Naßentschwefelung z. B. von Braunkohleverbrennungsanlagen anfallenden Abfallprodukte zu einem, rasch, sicher und stabil deponierbaren Produkt verarbeitet werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine calciumoxidhaltige Flugasche aus einem trockenen Entschwefelungsverfahren und eine Gipssuspension aus einem nassen Entschwefelungsverfahren so miteinander vermischt werden, daß in einer ersten Stufe durch Zumischen eines Teils der Gipssuspension ein Ablöschprodukt definierter Feuchtigkeit und in einer zweiten Stufe durch Zumischen weiterer Mengen der Gipssuspension zum Ablöschprodukt ein deponierfähiges Produkt entsteht, welches in der Deponie auf maximales Raumgewicht verdichtet wird.

Vorzugsweise wird calciumoxidhaltige Flugasche verwendet, die durch Zugabe von Kalksteinsplitt zu Braunkohle vor der Verbrennung entstanden ist. Prinzipiell können aber auch andere calciumoxidhaltige Flugaschen verwendet werden. So kann es durchaus wirtschaftlich sein, auch schwefelhaltige Steinkohlen zunächst während der Verbrennung durch Zugabe von Kalksteinsplitt trocken zu entschwefeln und erst dann eine Naßreinigung der Rauchgase anzuschließen.

Als wäßrige Gipssuspension aus einem nassen Entschwefelungsverfahren eignet sich insbesondere der Hydrozyklonunterlauf einer nassen Rauchgasentschwefelungsanlage wie das zweistufige Verfahren der Anmelderin; vgl. Zement-Kalk-Gips Bauverlag 35 (1982), Seiten 313-317. Der Unterlauf der dort verwendeten Hydrozyklone besteht im allgemeinen aus einer ca. 50%igen Gipssuspension mit großen kompakten Gipskristallen. Diese Gipssuspensionen sind zwar prinzipiell geeignet, zu hochwertigem Halbhydrat aufgearbeitet und zur Herstellung von Baustoffen verwendet zu werden, erfindungsgemäß können sie aber jetzt auch direkt eingesetzt werden, calciumoxidhaltige Flugaschen deponierfähig zu machen. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Unterläufe der Hydrozyklone auch die übrigen Verunreinigungen der Rauchgaswäsche enthalten, so daß auch diese unmittelbar in geeigneter Form der Deponie zugeführt werden können. Hierbei handelt es sich in erster Linie um Chlorid, welches in Rauchgasen von Braunkohlen in erheblich geringeren Mengen vorhanden ist als in den Rauchgasen von Steinkohlekraftwerken. Trotzdem bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Möglichkeit, durch Kombination von Trockenentschwefelung und Naßentschwefelung die Rauchgase gleichzeitig von Chlorid-Ionen zu befreien und diese zusammen mit den Reststoffen der Trockenentschwefelung und der Naßentschwefelung sicher, schnell und stabil zu deponieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, daß die Menge der Gipssuspension in der ersten Stufe in Abhängigkeit vom Calciumoxidgehalt der Flugasche so gewählt wird, daß noch ohne Verklumpung ein hoher Ablöschungsgrad erreicht wird. Dazu werden im allgemeinen 100 Gewichtsteile der Flugasche mit 30 bis 60 Gewichtsteilen einer ca. 50%igen Gipssuspension vermischt. Es entsteht so ein Ablöschprodukt definierter Feuchtigkeit, welches in der zweiten Stufe vorzugsweise mit so viel Gipssuspension vermischt wird, daß das Produkt in der Deponie mit üblichen Verdichtungsgeräten maximal verdichtbar ist. Hierzu werden im allgemeinen 100 Gewichtsteile des Ablöschproduktes mit 20 bis 50 Gewichtsteilen einer ca. 50%igen Gipssuspension vermischt.

Das so erhaltene Produkt kann in der Deponie durch geeignete Verdichtungsgeräte auf maximales Raumgewicht verdichtet werden. Ein derartig verdichtetes Material weist beispielsweise folgende Kennwerte auf:

Raumgewicht
1,7 kp/dm³
7-Tage-Druckfestigkeit	2,5 MN/m²
28-Tage-Druckfestigkeit	9 MN/m²
28-Tage-Durchlässigkeitsbeiwert	k=6×10^-9m/sec

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in dem nachfolgenden den Beispiel näher erläutert:
In einem Durchlaufmischer wird Flugasche, die aus einem im Trocken-Additiv-Verfahren befeuerten Kessel stammt, mit einer 50% Feststoff enthaltenden Gipssuspension im Verhältnis 1 : 0,3 vermischt. Die Gipssuspension stammt aus dem Hydrozyklonunterlauf einer zweistufigen Rauchgasentschwefelungsanlage. Die Suspension erwärmt sich durch die Ablöschreaktion und wird über eine Reaktionsschnecke zum Nachlöschen in einen Behälter transportiert, welcher eine Auflockerungsschnecke und einen Brüdenabzug aufweist. Nach einer Reaktionszeit von ca. 3 Stunden wird das Ablöschprodukt aus dem Silo wiederum einem Durchlaufmischer zugeführt, in welchem es im Verhältnis 1 : 0,35 mit weiterer 50%igen Gipssuspension vermischt wird. Die Mengen der Gipssuspension in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe wurden durch Vorversuche so gewählt, daß in der ersten Stufe keine Verklumpung auftritt, jedoch bereits ein relativ hoher Ablöschungsgrad erzielt wird. Die Menge der Gipssuspension in der zweiten Stufe wurde durch Vorversuche so gewählt, daß das Produkt in der Deponie mit üblichen Verdichtungsgeräten maximal verdichtet werden konnte. In der Deponie wurde das Produkt in Schichtdicken von 25 bis 50 cm ausgebracht und dann jeweils mit den für feinteilige Schüttungen geeigneten Verdichtungsgeräten verdichtet.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines deponierfähigen Produktes aus Kohlekraftwerk-Reststoffen durch Vermischung von Flugasche mit der Suspension aus einer Naßreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß eine calciumoxidhaltige Flugasche aus einem trockenen Entschwefelungsverfahren und eine Gipssuspension aus einem nassen Entschwefelungsverfahren so miteinander vermischt werden, daß in einer ersten Stufe durch Zumischen eines Teiles der Gipssuspension ein Ablöschprodukt definierter Feuchtigkeit und in einer zweiten Stufe durch Zumischen weiterer Mengen der Gipssuspension zum Ablöschprodukt ein deponierfähiges Produkt entsteht, welches in der Deponie auf maximales Raumgewicht verdichtet wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß calciumoxidhaltige Flugasche verwendet wird, die durch Zugabe von Kalksteinsplitt zu Braunkohle vor deren Verbrennung entstanden ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wäßrige Gipssuspension der Hydrozyklonunterlauf einer nassen Rauchgasentschwefelungsanlage verwendet wird.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe 100 Gewichtsteile Flugasche mit 30 bis 60 Gewichtsteilen einer ca. 50%igen Gipssuspension und in der zweiten Stufe 100 Gewichtsteile des Ablöschproduktes der ersten Stufe mit 20 bis 50 Gewichtsteilen einer ca. 50%igen Gipssuspension vermischt werden.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Gipssuspension in der ersten Stufe in Abhängigkeit vom Calciumoxidgehalt der Flugasche so gewählt wird, daß noch ohne Verklumpung ein hoher Ablöschungsgrad erreicht wird.