DE3408705C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3408705C2 DE3408705C2 DE3408705A DE3408705A DE3408705C2 DE 3408705 C2 DE3408705 C2 DE 3408705C2 DE 3408705 A DE3408705 A DE 3408705A DE 3408705 A DE3408705 A DE 3408705A DE 3408705 C2 DE3408705 C2 DE 3408705C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ions
- hcl
- absorption solution
- amount
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 50
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 46
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 44
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 25
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 claims description 25
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 3
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 13
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 13
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 12
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 10
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 10
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 8
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 8
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 7
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 4
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 2
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- -1 MgCl2 ion Chemical class 0.000 description 1
- 229910003174 MnOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01D53/68—Halogens or halogen compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von
SO₂, HCl und HF enthaltendem Abgas gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 20 09 069 ist ein Verfahren zum Entfernen
fluorhaltiger Verunreinigungen aus der Hallenabluft bei
Aluminium-Produktionsbetrieben oder der Ziegelindustrie
bekannt. Für die "Kalkreinigung" wird dabei Ca(OH)₂
benutzt.
Bei der Kohleverbrennung anfallendes Abgas enthält
ebenfalls HF, und zwar etwa 40 ppm und außerdem etwa 60
ppm HCl sowie etwa 1000 ppm SO x .
Wird ein derartiges Abgas mit CaCO₃ zur Absorption des
SO₂ in einem Abgasbehandlungsturm nach dem Naßverfahren
benutzt, dann ergeben sich folgende Reaktionen:
CaCO₃ + SO₂ →CaSO₃ + CO₂ (1)
CaCO + 2 HCl →CaCl₂ + CO₂ + H₂O (2)
CaCO₃ + 2 HF →CaF₂ + CO₂ + H₂O (3)
CaCO + 2 HCl →CaCl₂ + CO₂ + H₂O (2)
CaCO₃ + 2 HF →CaF₂ + CO₂ + H₂O (3)
Von diesen Reaktionen ist die Reaktion (2) die
vorrangige, so daß die Entstehung von Ca²⁺ aus dem CaCl
die Auflösung von CaCO₃ verhindert und daher
die Reaktion (1) gestört wird. Unter diesen Umständen
ergibt sich eine Verringerung der SO₂-Absorption und
die Bildung von Ansätzen aus CaSO₄ · 2 H₂O auf der
Oberfläche der Reaktionsgeräte, weil diese Ansätze
durch die Entschwefelungsreaktion im Abgasbehandlungsturm
gebildet werden, bis der Ablauf im Behandlungsapparat
problematisch wird.
Um diese Nachteile zu beseitigen wird Magnesiumsalz
in einer auf die HCl Menge abgestimmten Menge zugegeben,
um das CaCl₂ in MgCl₂ zu überführen gemäß
der nachfolgenden Reaktion (vgl. JA-Anmeldung
SHO-53-17565).
CaCl₂ + Mgx → MgCl₂ + Cax
(wobei x andere als Cl-Ionen angibt)
Auf der anderen Seite wird aus HF nicht CaF₂ mit
niedriger Löslichkeit gemäß der Reaktion (3) gebildet,
sondern die im Staub des Abgases enthaltenen Al-Komponenten
lösen sich, so daß die Lösung von CaCO₃
durch die wechselseitigen Einflüsse der Al- und F-Ionen
gehindert wird. Um dies zu verhindern, gibt es ein
Verfahren (gemäß der JA-Anmeldung SHO-55-167023) nach
dem ein basisches Natriumsalz zugegeben wird.
Diese Verfahren erwiesen sich als zweckmäßig, wenn
Abgase behandelt werden sollten, die SO₂, HCl und HF
enthielten und wenn - ohne daß Probleme aus der
Anwesenheit von CaCl₂, Al-Ionen und F-Ionen entstanden -
Magnesiumsalz in Abstimmung mit der HCl-Menge und
basisches Natriumsalz zugegeben wurden.
Es wurde nun aber erfindungsgemäß festgestellt, daß
die Reaktionen (5) und (6) vorangetrieben werden
können, wenn eine Magnesiumkomponente in Abstimmung
mit dem HCl-Gehalt zugegeben wird, auch wenn kein
basisches Natriumsalz zugegeben wird, wobei gleichzeitig
das Problem der Verringerung der SO₂-Absorption,
die Bildung von Ansätzen aus
CaSO₄ · 2 H₂O und die Störung der Lösung von CaCO₃
gelöst wird. Erfindungsgemäß wird ein Anstieg der
Mn-Ionen in der Absorptionslösung sichergestellt
durch den Zusatz von MnSO₄, und es ergeben sich sehr
interessante Ergebnisse.
Die Untersuchungen haben ergeben, daß wenn die
Konzentration der Mn-Ionen in der Absorptionslösung
ansteigt und daß auch wenn die Menge an zugesetzten
Magnesiumverbindungen geringer gemacht wird als die
stöchiometrische Menge für HCl und HF, dann kann das
CaCO₃ nicht beeinflußt werden, und die Entschwefelung
wird begünstigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von
SO₂, HCl und HF enthaltendem Abgas
wird durch die aus dem Hauptanspruch
bekannten Maßnahmen wiedergegeben.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen
erläutert werden, wobei
Fig. 1 ein Flußschema,
Fig. 2 die exp. Ergebnisse zeigt, die erfindungsgemäß
erhalten wurden,
mit der SO₂-Konzentration im gereinigten
Gas 6, durch Zusatz von Mg(OH)₂ im stöchiometrischen
Verhältnis zu HCl durch Zusatz
von Mg(OH)₂, bis die Mn-Ionen-Konzentration
in der Absorptionslösung 400 mg/l beträgt, und
Fig. 3 die exp. Ergebnisse gemäß der vorliegenden
Erfindung mit dem Zusammenhang zwischen
wechselnden Mengen an eingeblasener Luft,
bis deren Zufuhr in die Absorptionslösung
angehalten wird, und der Konzentration des
SO₂ im gereinigten Gas.
Die Erfindung soll nun erläutert werden.
Zunächst soll die Reaktion mit Mg(OH)₂ beschrieben
werden, wobei kein großer Unterschied in der Wirkung
vorhanden ist, vorausgesetzt, es werden Magnesiumverbindungen
benutzt, wie gebrannter Dolomit,
MgO und MgSO₄, die wie folgt MgF₂ und MgCl₂ bilden:
Mg(OH)₂ + 2 HF → MgF₂ + 2 H₂O (5)
Mg(OH)₂ + 2 HCl → MgCl + 2 H₂O (6)
Mg(OH)₂ + 2 HCl → MgCl + 2 H₂O (6)
Das gemäß dieser Reaktion gebildete MgCl₂ ist
sehr löslich, und die MgCl₂-Ionenkonzentration
ist so groß, daß MgF₂ mit geringer Löslichkeit
gebildet gemäß der Reaktion (5) dazu neigen abgetrennt
zu werden, bis die Auflösung von CaCO₃
wieder normal wird.
Die Bindung der F-Ionen bei dieser Abtrennung des
MgF₂ kann dadurch weiter unterstützt werden, daß
die Menge der Magnesiumverbindung angepaßt an die
HCl Menge erhöht wird und die Konzentration des
MgCl₂ in der Absorptionslösung hoch wird. Insbesondere,
wenn das Mg-Ion als allgemeines Ion zunimmt,
dann ergibt sich aus der Multiplikation der
Löslichkeit vom Mg-Ion und vom F-Ion [Mg2+] [F-]² = K,
daß die F-Ionen natürlich abnehmen.
Wird keine Magnesiumverbindung zugegeben, ist es
natürlich, daß CaCl₂ mit hoher Löslichkeit entsteht,
bis CaF₂ mit geringer Löslichkeit als
Kristall abgetrennt wird mit einem Anstieg der
Ca-Ionen, aber Nachteile wie die Verringerung
der SO₂-Absorption bei Anwesenheit von
CaCl₂ und die Ansatzbildung des CaSO₄ · 2 H₂O
können nicht vermieden werden. Um die F-Ionen
zu verringern, ist es notwendig, die Fällung
des CaF₂ auszunutzen durch die Reaktion des
CaCO₃ und der F-Ionen. Da aber NaF von Natur
aus löslich ist, ist die Verringerung der F-Ionen-Konzentration
gering im Vergleich zu der Bindung
des MgF₂ durch die Zugabe von Mg(OH)₂.
Wenn die Konzentration an in der Absorptionslösung
gelösten F-Ionen hoch ist ohne daß sie
als Feststoff gefällt werden, dann wird die
Balance sauer/alkalisch für eine Zeit beeinträchtigt
und bis die Azidität der Absorptionslösung
intensiviert wird.
Im Fall einer starken Azidität ergeben sich
Nachteile wie die sofortige Störung der Auslösung
von CaCO₃. Auch wenn ein Teil der Absorptionslösung
entfernt wird, ist es notwendig,
Entnahmemittel mit Messungen insbesondere für F
vorzusehen, um eine strenge Kontrolle der F Entnahmen
zu sichern, aber nachteilig ist die Kompliziertheit
der Einrichtungen zur Verringerung
der F-Ionen in der entnommenen Lösung.
Im Gegensatz dazu steht die Erfindung, bei der
durch den Umsatz einer Magnesiumverbindung in
einer Menge die der HCl Menge entspricht, diese
gelöst und als MgCl₂ gesammelt wird, und bei der
dann eine Flüssigkeit erhalten durch eine Abtrennung
eines By-produktes, Gips und Kristalle
des Calciumsulfits aus der Entschwefelung durch
Zirkulation benutzt werden, um die Menge an abgegebener
Lösung zu verringern, und dann wird die
Konzentration der Mg-Ionen angehoben, um so viel,
daß die F-Ionen MgF₂ bilden, so daß auf diese
Weise die Konzentration der F-Ionen in der Absorptionslösung
verringert wird.
Wenn keine Magnesiumverbindung zugegeben wird
in einer Menge entsprechend dem HCl und dem HF,
dann sind CaCl₂, Al-Ionen und F-Ionen - wie
vorher erwähnt - gelöst in der Absorptionslösung,
so daß die Funktion der SO₂-Absorption mit CaCO₃
als Absorptionsmittel verschlechtert wird.
Die Bildung von CaCl₂ wird begleitet von der
Zunahme der Ca-Ionen, die gelöst sind in der Absorptionslösung,
und es ergibt sich eine Verringerung
der Löslichkeit von CaSO₄ · 2 H₂O (Gips), das bei
der Entschwefelung und Oxidation entsteht bis einerseits
das Anwachsen der Gipsansätze erschwert wird
und bis andererseits der Partialdruck des SO₂ in
der Absorptionslösung, die CaCl₂ enthält, zu groß
wird und die SO₂-Absorption verringert wird.
(In der Absorptionslösung - die CaCl₂ enthält -
wird die Ca2+-Konzentration erhöht und wie sich aus
der Gleichgewichts-Lösungs-Formel klar ergibt
[Ca2+] [SO₃2-] = KsP
wird die Löslichkeit des
SO₃2- verringert. Die Verringerung an SO₃ als
Komponente der Lösung des SO₂-Gases ist die Verringerung
der Löslichkeit des SO₂-Gases. Mit
anderen Worten, wenn SO₃2-, das bei der Absorption
des SO₂-Gases gebildet wird, eine Sättigungskonzentration
erreicht, dann wird aus der Absorptionslösung
eine gebildet, bei der der Partialdruck des
SO₂ leicht hoch wird. Umgekehrt, wenn MgCl₂
gelöst in der Absorptionslösung ist, dann wird
die Sättigungskonzentration des SO₃2- hoch, mit
anderen Worten, die Absorptionslösung wird sehr
lösungsfähig, so daß ssie einen niedrigen Partialdruck
des SO₂ hält.)
Wenn die gelösten Mengen der Al-Ionen und F-Ionen
zunimmt, dann wird die Löslichkeit das CaCO₃ gestört,
bis die normale Anwendung des Entschwefelungsapparates
auch beeinträchtigt wird, und die Konzentration
der F-Ionen in der abgegebenen Lösung
wird so hoch, daß es notwendig wird, die F-Ionen
zu entfernen, um eine sekundäre Verunreinigung
als Folge des Ausstoßes der Lösung zu verhindern.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß
die Erfindung ein Verfahren betrifft, bei dem die
Mengen an HCl und HF im Abgas bestimmt werden und
bei dem eine Magnesiumverbindung in einer solchen
stöchiometrischen Menge zugesetzt wird, so daß
wenigstens MgCl₂ und MgF₂ im Abgasbehandlungsturm
erhalten werden und bei dem eine Calciumverbindung
als SO₂-Absorptionsmittel im Behandlungsturm benutzt
wird. Damit ergibt sich eine Möglichkeit,
derartige Nachteile wie die Verringerung der SO₂-Absorption
wegen des HCl und HF zu beseitigen,
sowie Schwierigkeiten durch das Absetzen von
CaSO₄ · 2 H₂O und die Auflösung des SO₂-Absorptionsmittels.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit einer
Vorrichtung durchgeführt wie sie in Fig. 1 beschrieben
ist. Aus den Zeichnungen ergibt sich, daß das
Abgas aus der Kohleverbrennung durch eine Denitrierung,
einen elektrischen Staubabscheider und
einen Wärmetauscher geführt wird (all diese Vorrichtungen
sind in den Zeichnungen nicht dargestellt)
und dann in den Abgasbehandlungsturm (2)
gelangt.
Am Einlaß des Abgasbehandlungsturms (2) ist ein
Detektor (3) vorgesehen, der die Zuführung von
Abgas überwacht, wobei 4000 Nm³/h, etwa 1000 ppm SO₂
etwa 60 ppm HCl und etwa 40 ppm HF.
Im Abgasbehandlungsturm sind Gitter vorgesehen, und
eine Absorptionslösung wird vom oberen Teil des
Turmes durch eine Zirkulationspumpe (4) mit 60 m³/h
verteilt. SO₂, HCl und HF im Abgas werden durch die
Absorptionslösung absorbiert, und das so behandelte
Gas wird als gereinigtes Gas durch den Dunstabscheider
(5) abgeführt.
Etwa 50 ppm SO₂ wurden im gereinigten Gas (6) gefunden,
während HCl und HF zusammen unter 1 ppm lagen.
Zur Absorption des SO₂ werden etwa 17 kg/l CaCO₃
durch die Leitung 7 zugeführt, und gleichzeitig
wird Mg(OH)₂ in einer Menge, die nicht geringer
als die stöchiometrische Menge (0,48 kg/h) die für
die zu absorbierenden Mengen an HCl und HF notwendig
ist durch die Leitung 8 zugeführt.
In einem Tank 9 unterhalb des Behandlungsturmes 2
wird Luft - etwa 20 Nm³/h - durch eine Luftdüse 10
eingeblasen, um das durch die SO₂-Absorption gebildete
Sulfit zu Sulfat zu oxidieren.
Die Absorptionslösung im Tank enthält CaSO₄ · H₂O-Kristalle,
und es wird etwas pulverförmiges CaCO₃
und Wasser zur Suspension zugesetzt, um eine Schlammkonzentration
zu erreichen mit 18 Gew.-%, um den
Wassergehalt einzustellen.
Um CaSO₄ · 2 H₂O-[Gips)-Kristalle aus dem System abzuziehen
zur Balance der SO₂-Absorption, wird ein
Teil der Absorptionslösung durch ein Pumpe 11
dem Separator 12 zugeführt und Gips als by-product
entfernt. Ein Teil des Filtrates wird von der Leitung 14
abgezogen, während der Rest zum Abgasbehandlungsturm
zurückgeführt wird.
Gelöst sind etwa 280 m mol/l Cl-Ionen in der
Absorptionslösung, und zwar dann, wenn das Verfahren
unter normalen Bedingungen läuft, während Mg-Ionen
unter 140 m mol/l äquivalent den Cl-Ionen nicht gefunden
wurden.
F-Ionen wurden gelöst in einer Menge von mehr als
2 m mol/l in der Lösung nicht gefunden, weil sie als
MgF₂ fest ausgetragen wurden.
Wird Mg(OH)₂ in einer Menge zugeführt, die geringer
ist als das zu absorbierende HCl und HF, dann wird
eine Verringerung der Entschwefelung und eine Verringerung
des pH-Wertes der Absorptionslösung erkennbar,
und diese Tendenz wird auch nicht umgekehrt, wenn die
zugeführte CaCO₃-Menge - als SO₂-Absorptionsmittel -
erhöht wird. Wird die Zufuhr von MG(OH)₂ gestoppt,
dann tritt eine enorme Verringerung der Entschwefelung
sowie eine Störung der CaCO₃-Lösung auf bis zur Bildung
von Gipsansätzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verwendung
von Mg(OH)₂ als Magnesiumverbindung beschränkt,
sondern es kann jede Chemikalie benutzt werden,
vorausgesetzt, sie ist dazu imstande, MgCl₂ und MgF₂
durch Reaktion mit dem HCl und HF zu bilden.
Auch wenn Mgl(OH)₂ benutzt wird, reagieren gebrannter
Dolomit oder MgO so schnell mit Halogen, daß eine
Einstellung durch die Überwachung des pH-Wertes leicht
erfolgen kann.
Nachfolgend soll der zweite Teil der Erfindung
beschrieben werden.
Beim Ausführen des ersten Teiles der Erfindung haben
die Erfinder Versuche unternommen, die Mn-Ionen
graduell in der Absorptionslösung zu erhöhen. Wenn
die Mn-Ionen erhöht werden, so zeigte es sich, daß
keine Störung der CaCO₃-Auflösung auftrat, auch
wenn eine Verringerung der zugeführten Menge der
Magnesiumverbindung auf einen Wert unterhalb der
stöchiometrischen Menge für HCl und HF erfolgte, und
daß die Entschwefelung erhöht wurde.
Im Flußschema der Fig. 1 wurde MnSO₄ stufenweise
zugegeben, bis die Mn-Konzentration in der Absorptionslösung
von 0 auf 400 mg/l zugenommen hatte, und dann
ergaben sich Veränderungen in der SO₂-Konzentration
im gereinigten Gas 6, wie sie in Fig. 2 aufgetragen
sind.
Die Ergebnisse der Fig. 2 zeigen Daten, bei denen
die Menge an zugeführter Magnesiumverbindung abnahm,
d. h. nur eine stöchiometrische Menge entsprechend
HCl zugeführt wurde und F-Ionen um 200 mg/l in der
Absorptionslösung gelöst vorlagen. Es ist offensichtlich,
daß auch, wenn F-Ionen in der Absorptionslösung gelöst
vorhanden sind, keine Störung der Auflösung
des CaCO₃ auftritt, wenn die Mn-Konzentration zunimmt,
und daß die Entschwefelung verbessert wurde.
Es sei noch erwähnt, daß die Versuche nach Fig. 2
ohne die Zufuhr von Luft durch die Düsen 10 in der
Fig. 1 erfolgt.
Es ergibt sich auch aus der Fig. 2, daß bei kleinen
Mn-Konzentrationen (um 10 mg/l) eine besondere Wirkung
eintritt, während sich bei 400 mg/l eine Sättigung
zeigt.
In der Fig. sind die Ergebnisse gezeigt, die sich
ergeben haben, wenn in Graden eine Abnahme der eingeblasenen
Luft erfolgt.
In der Fig. 3 sind unterschiedliche Ergebnisse aufgetragen,
und zwar durch die Anwesenheit und Abwesenheit
von Mn-Ionen und die Zugabemenge an Mg(OH)₂.
Die mit einem vollen Punkt bezeichneten Ergebnisse geben
die Daten wieder, die erzielt wurden mit 60 mg/l Mn-Ionen
und einer entsprechend der stöchiometrischen Menge des
HCl zugegebenen Menge Mg(OH)₂ (2. Teil der Erfindung).
Die mit einem Kreis bezeichneten Ergebnisse geben Daten
wieder, die ohne Mn-Ionen-Zugabe erzielt wurden, mit
einer zugegebenen Mg(OH)₂-Menge entsprechend der
stöchiometrischen Menge an HCl und HF, und die mit Dreiecken
bezeichneten Ergebnisse geben schließlich Daten wieder
ohne Mn-Ionen-Zusatz und mit der Zugabe von Mg(OH)₂
entsprechend der stöchiometrischen Menge des HCl.
Wird die zugegebene Luftmenge reduziert (damit ergibt
sich eine Energieeinsparung für das Gebläse), dann
tritt eine Erholung der SO₂-Konzentration im gereinigten
Gas auf und, daß wenn Mn-Ionen vorhanden sind
auch wenn die Zufuhr von Luft gestoppt wird und nur
ein Mg(OH)₂-Zusatz entsprechend der stöchiometrischen
HCl-Menge erfolgt, die Zunahme der SO₂-Konzentration
unbeachtet bleiben kann und keine Störung der CaCO₃-Auflösung
und eine hohe Entschwefelung auftritt.
Es zeigt sich also, daß die Entschwefelung nicht vermindert
wird, wenn eine Magnesiumverbindung entsprechend
der HCl-Menge zugegeben wird, die die Cl-Ionen als
MgCl₂ bindet, und wenn entsprechend Mn-Ionen zugegeben oder
gleichzeitig Luft eingeblasen wird, auch wenn F-Ionen
gelöst vorliegen, die nicht als MgF₂ abgetrennt und
gebunden sind. Dies wird der Tatsache zugeschrieben, daß
das SO₂ sofort mit den Mn-Ionen und Luft oxidiert wird
bis zur Schwefelsäure, so daß die stark saure Schwefelsäure
und das SO₂-Absorptionsmittel CaCO₃ reagieren.
Die Störung der CaCO₃-Auflösung, die durch die gegenseitige
Wirkung der Al- und F-Ionen auftritt, ist eine
Folge der Tatsache, daß schwefelige Säure schwächer als
Schwefelsäure ist, und desto höher die Oxidationsrate von
schwefeliger Säure zu Schwefelsäure ist, desto leichter
ist die Wiedergewinnung der Lösungsreaktivität des
CaCO₃, auch, wenn F-Ionen gelöst vorhanden sind.
Es ergibt sich somit, daß die Entschwefelung verbessert
werden kann.
Wird ein Abgas, das MF, HCl und SO₂ enthält, behandelt
und wird eine solche Menge an eine Magnesiumverbindung
zugegeben, entsprechend dem HCl und
eine Calciumverbindung als SO₂-Absorptionsmittel entsprechend
der SO₂-Menge und sind Mn-Ionen in der
Absorptionslösung zwischen 10 und 100 m/l vorhanden,
und wird - wie Fig. 2 zeigt - Luft in die Absorptionslösung
eingeblasen, um die schwefelige Säure zu
Schwefelsäure zu oxidieren, dann tritt auch bei Anwesenheit
von F-Ionen keine Verringerung der Entschwefelung auf.
Bei der experimentellen Abgasbehandlung von etwa
4000 Nm³/h mit 1000 ppm SO₂ am Einlaß wurde eine
Luftmenge im Bereich von 5-110 Nm³/h eingeblasen,
d. h. 0,125-2,75% der Abgasmenge.
Wurde in diesem Fall die SO₂-Konzentration am Einlaß
höher, so nahm die Menge an schwefeliger Säure zu,
und es mußte nur die eingeblasene Luftmenge entsprechend
der Menge der schwefeligen Säure eingestellt
werden.
Die zweckmäßigste Menge an Luft kann dadurch erhalten
werden, daß kontinuierlich die Sulfit-Konzentration
in der Absorptionslösung gemessen wird und das Sulfit
oxidiert wird, bis die Konzentration unter 10 m mol/l
gehalten wird.
Die Eigenschaften des CaCO₃ können unter diesen Umständen
normalisiert werden.
Insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen experimentelle
Fälle, wo die SO₂-Konzentration im gereinigten Gas
in einem Bereich unter 50 ppm blieb und die Konzentration
des Sulfits in der Absorptionslösung unter
10 m mol/l lag.
Daraus folgt, daß bei Überwachung der Sulfit-Konzentration
die Menge an eingeblasener Luft so lange zu
erhöhen ist, bis die Konzentration auf weniger als
vorzugsweise 10 m mol/l verringert ist. Es muß nicht
ausdrücklich erwähnt werden, daß dann, wenn keine Luft
eingeblasen wird und die Konzentration der schwefeligen
Säure in der Absorptionslösung unter 10 m mol/l
durch die Wirkung der Mn-Ionen bleibt, daß es dann
möglich ist, die Auflösungseigenschaften des CaCO₃
aufrechtzuerhalten, wie es vorstehend beschrieben wurde.
Die Manganverbindung kann MnSO₄, MnOOH, MnO₂ und
MnCl₂ sein.
Die obigen Darlegungen haben gezeigt, daß die
Wirkung der Erfindung durch anwesendes Mn gelöst in
der Absorptionslösung nach der Oxidation und Reduktion
erreicht werden kann. Aus diesem Grunde muß die Art
der Anionen der Manganverbindung nicht ausführlicher
beschrieben werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Behandlung von SO₂, HCl und HF
enthaltendem Abgas durch Kontaktieren mit einer MgCl₂
und MgF₂ enthaltenden Absorptionslösung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Abgas enthaltenen Mengen an HCl und HF
ermittelt werden und Mg(OH)₂ oder MgO oder gebrannter
Dolomit in den Abgasbehandlungsturm in stöchiometrischer
Menge gegeben wird, so daß wenigstens MgCl₂ und MgF₂
gebildet wird und daß CaCO₃ in den Abgasbehandlungsturm
eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Absorptionslösung Mn-Ionen vorhanden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Absorptionslösung 10-400 mg/l Mn-Ionen
vorhanden sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Luft in die Absorptionslösung eingeblasen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sulfit-Konzentration in der Absorptionslösung
ermittelt und die Luftzufuhr in die Absorptionslösung so
eingestellt wird, daß die Sulfit-Konzentration auf
weniger als 10 mmol/l verringert wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58035861A JPS59186633A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 排ガスの処理方法 |
JP59010219A JPS60153924A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 排ガスの処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3408705A1 DE3408705A1 (de) | 1984-10-11 |
DE3408705C2 true DE3408705C2 (de) | 1987-08-27 |
Family
ID=26345454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843408705 Granted DE3408705A1 (de) | 1983-03-07 | 1984-03-07 | Verfahren zur behandlung von abgas |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4675167A (de) |
DE (1) | DE3408705A1 (de) |
GB (2) | GB2137973B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3821482A1 (de) * | 1987-07-29 | 1989-02-09 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zur reinigung von salzsaeure und schwefeldioxid enthaltenden abgasen von verbrennungsanlagen, insbesondere muellverbrennungsanlagen |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6041529A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置における排液の処理方法 |
GB2163968A (en) * | 1984-09-06 | 1986-03-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for the treatment of exhaust gases |
DE3607357C1 (de) * | 1986-03-06 | 1987-05-07 | Babcock Anlagen Ag | Verfahren zum Reinigen von SO2-haltigen Rauchgasen |
DE3644102A1 (de) * | 1986-12-23 | 1988-07-07 | Metallgesellschaft Ag | Abgasreinigungsverfahren |
JP2934549B2 (ja) * | 1992-02-03 | 1999-08-16 | 三菱重工業株式会社 | 排ガスの処理方法 |
JP3192557B2 (ja) * | 1994-08-26 | 2001-07-30 | シャープ株式会社 | 排水処理装置および排水処理方法 |
DE102004023068B4 (de) | 2004-05-11 | 2008-06-19 | H.C. Starck Gmbh | Wolframsäure und Verfahren zu deren Herstellung |
US9321025B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-04-26 | Alstom Technology Ltd | Oxidation control for improved flue gas desulfurization performance |
US9321006B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-04-26 | Alstom Technology Ltd | Oxidation control for improved flue gas desulfurization performance |
US10919016B2 (en) | 2017-02-15 | 2021-02-16 | General Electric Technology Gmbh | Oxidation control for improved flue gas desulfurization performance |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2813000A (en) * | 1954-03-31 | 1957-11-12 | Aluminium Lab Ltd | Removal of hydrogen fluoride from gases |
DE2045605A1 (en) * | 1970-09-15 | 1972-03-16 | The Golden Cycle Corp., Colorado-Springs, CoI. (V.StA.) | Effluent sulphur dioxide entrapment |
CH509093A (de) * | 1969-03-12 | 1971-06-30 | Alusuisse | Verfahren zum Entfernen F-haltiger Verunreinigungen aus luftverdünnten, sauren Abgasen |
JPS5223999B2 (de) * | 1972-03-18 | 1977-06-28 | ||
JPS608850B2 (ja) * | 1976-08-02 | 1985-03-06 | 三菱重工業株式会社 | 排ガスの処理法 |
-
1984
- 1984-03-07 DE DE19843408705 patent/DE3408705A1/de active Granted
- 1984-03-07 US US06/587,188 patent/US4675167A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-07 GB GB08405994A patent/GB2137973B/en not_active Expired
-
1986
- 1986-05-07 GB GB08611080A patent/GB2174083B/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3821482A1 (de) * | 1987-07-29 | 1989-02-09 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zur reinigung von salzsaeure und schwefeldioxid enthaltenden abgasen von verbrennungsanlagen, insbesondere muellverbrennungsanlagen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8405994D0 (en) | 1984-04-11 |
GB2137973B (en) | 1987-06-10 |
GB2174083B (en) | 1987-06-17 |
GB8611080D0 (en) | 1986-06-11 |
GB2137973A (en) | 1984-10-17 |
DE3408705A1 (de) | 1984-10-11 |
GB2174083A (en) | 1986-10-29 |
US4675167A (en) | 1987-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2554584A1 (de) | Verfahren zum regenerieren einer absorptionsloesung, die zum reinigen von abgas verwendet wurde | |
DE3512404A1 (de) | Verfahren zur verminderung der organischen bestandteile in aluminatlaugen | |
DE2313264B2 (de) | Verfahren zur direkten Herstellung von Magnesium- und Calciumsulfat großer Reinheit aus SO3 -Gas enthaltenden Abgasen | |
DE3408705C2 (de) | ||
DE2445445B2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Verbrennungsabgasen | |
DE3713143C2 (de) | ||
DE2732580C2 (de) | Verfahren zum Reinigen eines SO↓2↓ und HCl enthaltenden Abgases | |
DE3626370A1 (de) | Entschwefelung/denitrifikation von rauchgas unter verwendung von metall-chelatadditiven | |
DE2557560C3 (de) | Verfahren zum gleichzeitigen Entfernen von Stickstoffoxiden und Schwefeldioxid aus Rauchgasen | |
DE2624358B2 (de) | Verfahren zur nasswaesche von abgasen | |
DE68915968T2 (de) | Abgasbehandlungsmethode. | |
DE2460010B2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus einem Abgas | |
DE69110202T2 (de) | Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen. | |
DE2249874C3 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Verbrennungsabgasen | |
DE3136155C2 (de) | Verfahren zur Zuführung von Absorbenzien beim Naß-Kalk-Verfahren zur Abgasdesulfurierung | |
DE69201915T2 (de) | Abgas-Entschwefelungsverfahren. | |
DE2445353A1 (de) | Verfahren zum entfernen von schwefeldioxid aus verbrennungsabgas | |
DE2627705C3 (de) | Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Abgasen | |
DE3433759C2 (de) | ||
DE2400345C3 (de) | Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Gas | |
DE3523820C2 (de) | ||
DE2726257C2 (de) | Verfahren zur Entschwefelung von Schwefeloxide enthaltenden Abgasen | |
DE2907600A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von schwefeloxiden aus abgasen | |
DE2244990C3 (de) | Verfahren zur Verringerung des Quecksilberdampfgehaltes eines damit verunreinigten Gases | |
DE3223117C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |