DE3330331A1

DE3330331A1 - Verfahren zum absorbieren von schwefelsaeure in rauchgasen

Info

Publication number: DE3330331A1
Application number: DE19833330331
Authority: DE
Inventors: Åke 13141 Nacka Astberg; Birger 13900 Värmdö Pettersson; Bo 13145 Nacka Sångfors
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1982-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1984-03-08
Also published as: SE437123B; SE8204819L; SE8204819D0; JPS59139917A

Description

Bezeichnung: Verfahren zum Absorbieren von Schwefelsäure
in Rauchgasen.
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absorbieren von Schwefelsäure in Rauchgasen durch Beimischung eines partikelförmigen Absorptionsmittels wie vorzugsweise Kalkpulvers oder fein vermahlenen Kalziumkarbonats zu den Rauchgasen, die einem Wärmetauscher zu ihrer Kühlung zugeführt werden Insbesondere betrifft die Erfindung ein zuverlässiges und wirksames Rauchgasreinigungsverfahrena das ein in weitem Umfang verfügbares und billiges Absorptionsmittel verwendet und dieses in ein Abfallprodukt umwandelt, das trocken ist und keine verunreinigenden Wirkungen zeitigt.
Bei bekannten Systemen zum Entfernen von Schwefelsäure aus Rauchgasen, wie sie gemeinhin verwendet werden, werden die Rauchgase durch ein Schlammbad geleitet, das aus Wasser und fein vermahlenem Kalkpulver (Kalziumkarbonat) besteht. Obgleich eine solche Naßreinigungsmethode zufriedenstellend wirksam hinsichtlich der Entfernung von Schwefelsäure aus den Rauchgasen ist, hat sie doch einen sehr wesentlichen Nachteil, der darin besteht, daß die Rauchgase gekühlt werden müssen, bevor sie das Schlammbad passieren und dann von neuem erwärmt werden müssen, und die Kosten für den benötigten Wärmetauscher - ein Drehspeicherwärmetauscher oder eine Heizrohreinrichtng, sind hoch; weil der Apparat der Schwefelsäure ausgesetzt werden muß und es teuer ist, ihn instandzuhalten wegen der Neigung des nassen Materials, Krusten und Schlacken an dem Apparat zu bilden und ihn von Zeit zu Zeit zu verstopfen Um diese Nachteile wenigstens zu mindern, ist es erforderlich, aufwendige Maßnahmen zu ergreifen, wie die Verwendung von Emailleüberzügen und das häufig wiederholte Abblasen mit Dampf oder Druckluft unter hohem Druck Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem eine Korrosion und ein Verstopfen des verwendeten Wärmetauschers praktisch vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Absorptionsmittel in die Rauchgase in einer definierten Zone stromaufwärts vom Wärmetauscher eingesprüht und gründlich mit den Rauchgasen vermischt wird, wobei das Absorptionsmittel eine für dieses genügend niedrige Temperatur zur Bildung einer Wolke von vergleichsweise kalten Partikeln besitzt, die gleichmäßig verteilt sind und als Kondensationskerne zum Niederschlagen der Schwefelsäure vor dem in Berührunggelangen mit dem Wärmetauscher dienen Wenn die Vermischung gut gewesen ist, werden auf den Oberflächen des Wärmetauschers leicht entfernbare Niederschläge von trockenem Gipspulver anfallen. Das Vermischen erfolgt vorzugsweise in einem wirksamen Gasmischer, beispielsweise einem Mischer vom Sulzer-Typ.
Eine wesentliche Verbesserung der Beimischung und gleichzeitig eine Unterstützung der Reaktion zwischen der Schwefelsäure und dem Kalkpulver kann erhalten werden, wenn das Gas und das Kalkpulver intensiven Infraschallschwingungen an seinem Eingang zu dem Wärmetauscher und der Strömung durch den Wärmetauscher unterworfen werden. Ein weiterer Vorteil der Infraschallbehandlung ist die satsachee daß trockener Gips, der an den Wärmetauscherqberflächen oder im Gasmischer anhaften kann, durch die Infraschallschwingungen sofort wieder entfernt wird, so daß keine anderen Reinigungseinrichtungen erforderlich sind. Die Möglichkeiten sind besonders gut zur Vermeidung von Korrosion und Verschmutzungen von Wärmetauschern mit Heizrohena Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Apparats zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Schwefelsäure und Ascheteilchen enthaltendes Rauchgas wird über eine Leitung 1 einem Elektronenfilter 2 zugeführt, in welchem der Hauptteil der Asche abgeschieden wird. Das Rauchgas wird dann über eine Leitung 3 einem Gasmischer vom Sulzer-Typ zugeleitet, d.h. einem Mischer, in welchem der Gasstrom in Teilströme durch Kreuzrippen aufgeteilt wird. Die Teilströme werden vermischt und erneut aufgeteitl in neue Teilströme und so fort, bis ein vollständiges Vermischen des Gasstroms über die gesamte Querschnittsfläche erhalten ist. Ein solcher Mischer ist bekannt aus der Druckschrift "Brennstoff-Wärme-Kraft" 34, 1982 Nr. 5, Seiten 291-292.
Am Eingang zum Mischer 4 wird trockenes Kalkpulver in den Gasstrom eingespritzt und intensiv mit dem Gas bei den wiederholten Aufteilungen und Vermischungen des Gasstroms vermischt.
Vom Mischer 4 werden das Gas und das Kalkpulver über eine Leitung 6 einem Wärmetauscher 7 zugeführt, der ein Drehspeicherwärmetauscher sein kann, jedoch vorzugsweise ein solcher mit Heizrohren ist.
Ein Infraschallgenerator 8 ist an die Leitung 6 angeschlossen und erzeugt intensive Infraschallwellen in dem Gas-Kalkpulver-Strom sowohl im Mischer 4 als auch im Warmetauscher 7.
Dies intensiviert das Vermischen des Kalkpulvers mit dem Gas so daß eine Neutralisierung der kondensierten Schwefelsäure in dem Mischer und dem Wärmetauscher stattfindet. Es entsteht ein trockenes Gipspulvers das mit dem Gasstrom transportiert wird, und wenn die Cipspartikel an den Oberflächen. des Mischere und/oder des Wärmetauschers anhaften sollten, würden sie durch die Infraschallschwingungen sofort wieder entfernt Das Rauchgas, das Gipspulver und das restliche Kalkpulver werden durch eine Leitung 9 einem Naßreiniger oder Wäscher 1o zugeführt, der Wasser und Kalkpulver enthält und in welchem das Reinigen des Rauchgases in bekannter Weise vorgenommen wird Von dem Wäscher 1o wird das gereinigte Gas über eine Leitung 11 einem Gasmischer 12 vom Sulzer-Typ und weiter über eine Leitung 13 dem Wärmetauscher 7 zugeführt und gelangt über eine Leitung 14 in bekannter Weise zu einem Schornstein 15.
Um zu verhindern, daß Wassertröpfchen mit den Rauchgasen vom Wäscher 10 zum Wärmetauscher überführt werden, ist eine Bypassleitung 16 mit einem Gebläse 17 zur Umwälzung des gereinigten Gases zur Eingangsseite des Mischers 12 in solcher Weise installiert, daß solche Wassertröpfchen verdampfen.
3 Eine Rauchgasmenge von Soo,ooo Nm3/h mit 30 ppm Schwefelsäure (H2S04) ergibt 65 kg H2S04/h, was 55 kg Ca (OH) 2/h erfordert Es kann zweckmäßig sein, die fünffache Menge hiervon einzuspritzen, um das Erfordernis einer vollständig gleichmäßigen Verteilung in dem Mischer zu vermindern, was 5 kg/min bedeutet.
30 ppm. H2S04 entsprechen 3 % der Schwefelmenge, wenn das Rauchgas 2 t Schwefel enthält Mit 5 kg Ca(OH)> Zmin treten 15 E der gesamten Kalkmenge durch den Wärmetauscher Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer wesentlichen Verminderung der Korrosion im Wärmetauscher. Die Kosten der Elemente In einem Spelcherwärmetauscher werden herabgesetzt.
Die Lebensdauer. von Wärmetauschern mit Heizrohren wird ver-1angertv was zu beträchtlichen Kosteneinsparungen führt

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Absorbieren von Schwefelsäure in Rauchgasen durch Beimischung eines partikelförmigen Absorptionsmittels wie vorzugsweise fein vermahlenen Kalkpulvers zu den Rauchgasen, die einem Wärmetauscher zu ihrer Kühlung zugeführt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Absorptionsmittel in die Rauchgase in einer definierten Zone stromaufwärts vom Wärmetauscher eingesprüht und gründlich mit den Rauchgasen vermischt wird, wobei das Absorpitonsmittel eine für dieses genügend niedrige Temperatur zur Bildung einer Wolke von vergleichsweise kalten Partikeln besitzt, die gleichmäßig verteilt sind und als Kondensationskerne zum Niederschlagen der Schwefelsäure vor dem in Berührunggelangen mit dem Wärmetauscher dienen.
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 das Beimischen innerhalb einer Gas mischeinrichtung vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß das Beimischen dadurch gefördert wird, daß das Gemisch aus Rauchgasen und Absorptionsmittel intensiven Infraschalischwingungen während der Strömung zu dem und durch den Wärmetauscher unterworfen wird
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 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 ein Wärmetauscher mit Heizrohren verwendet wird.