DE3507690A1 - Process for purifying nitrogen oxide (NO)-containing flue gases - Google Patents
Process for purifying nitrogen oxide (NO)-containing flue gasesInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Reinigung von Stickoxid (NO)Methods for purifying nitrogen oxide (NO)
enthaltenden Rauchgasen.containing smoke gases.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of the patent claim 1.
Um bei der Reinigung von Rauchgasen von Schadstoffen wie HC1, S02, HF, NOx hohe Abscheidegrade zu erreichen, werden Naßverfahren eingesetzt, bei denen eine Waschflüssigkeit im Gleich- oder Gegenstrom in das zu reinigende Rauchgas eingesprüht wird. Dazu werden üblicherweise Absorber eingesetzt, in denen die Waschflüssigkeit rezirkuliert wird und aus deren Sumpf die reagierten bzw. gelösten Schadstoffe abgezogen werden.In order to remove pollutants such as HC1, S02, To achieve high levels of separation of HF, NOx, wet processes are used in which a washing liquid is sprayed in cocurrent or countercurrent into the flue gas to be cleaned will. For this purpose, absorbers are usually used in which the washing liquid is recirculated and the reacted or dissolved pollutants are withdrawn from their sump will.
Enthalten die Rauchgase gleichzeitig HC1 und S02 als Schadstoffe, so ist es möglich, die Rauchgaswäsche sowohl in einer als auch in zwei hintereinander geschalteten Stufen durchzuführen. In der ersten Stufe wird HC1 - gegebenenfalls auch HF - ausgewaschen, in der zweiten Stufe wird S02 absorbiert. Die zweistufige Verfahrensführung hat den Vorteil, die einzelnen Stufen genauer den Anforderungen der einzelnen Schadstoffabscheidungen anpassen zu können. Bei Verwendung von Kalk oder Kalkstein als so2-Absorptionsmaterial kann man so auch Verunreinigungen des gebildeten Gipses vermeiden. Sie verlangt allerdings einen größeren apparativen Aufwand.If the flue gases contain HC1 and S02 as pollutants at the same time, it is possible to do the flue gas scrubbing in one as well as in two in a row to carry out switched stages. In the first stage, HC1 becomes - if necessary also HF - washed out, in the second stage SO2 is absorbed. The two-stage Process management has the advantage that the individual stages more precisely meet the requirements to be able to adapt the individual pollutant separations. When using lime or limestone as so2 absorption material can also contain impurities in the Avoid formed plaster of paris. However, it requires a larger apparatus Expenditure.
Die bei der Verbrennung entstehenden Stickstoffoxide (NOx) liegen überwiegend als Stickoxid (NO) vor.The nitrogen oxides (NOx) produced during combustion are lying predominantly as nitrogen oxide (NO).
Es ist bekannt, daß es erforderlich ist, Stickoxid zu Stickstoffdioxid (N02) zu oxidieren, um bei einer Rauchgaswäsche genügend hohe Abscheidegrade zu erreichen. Dazu wird in das Rauchgas ein gelöstes Oxidationsmittel eingesprüht.It is known that it is necessary to convert nitric oxide to nitrogen dioxide (N02) to be oxidized in order to achieve a sufficiently high degree of separation during flue gas scrubbing reach. For this purpose, a dissolved oxidizing agent is sprayed into the flue gas.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist in der DE-OS 32 30 352 beschrieben. Im Anschluß an eine Naßentschwefelung wird Natriumhypochlorit (NaOCl) als Oxidationsmittel in das Rauchgas gesprüht. Das entstandene Stickstoffdioxid wird anschließend mit alkalischem Waschwasser ausgewaschen.A generic method is described in DE-OS 32 30 352. Following wet desulphurization, sodium hypochlorite (NaOCl) is used as the oxidizing agent sprayed into the flue gas. The resulting nitrogen dioxide is then with washed out with alkaline washing water.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem sich kostengünstig hohe NOx-Abscheidegrade auch bei der Reinigung von Rauchgasen aus Feuerungen, die zusätzlich HC1, S02 und HF enthalten, erreichen lassen.The invention has set itself the task of providing a method to provide, with which cost-effective high NOx separation efficiency even during cleaning of flue gases from furnaces that also contain HC1, S02 and HF permit.
Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1.
Es hat sich gezeigt, daß Natriumchlorit ein kostengünstiges Oxidationsmittel ist, mit dem sich schon bei einer überstöchiometrischen Zudosierung von 1,1 (bezogen auf die Stickstoffoxide) Abscheidegrade von 75 % und darüber erreichen lassen.Sodium chlorite has been shown to be an inexpensive oxidizing agent is, with which even with an overstoichiometric addition of 1.1 (based on the nitrogen oxides) can achieve degrees of separation of 75% and above.
Darüber hinaus fällt Natriumchlorit bei seiner Herstellung in wässriger Lösung an, wodurch seine Einmischung in die Waschflüssigkeit stark vereinfacht ist.In addition, sodium chlorite falls into water during its manufacture Solution, whereby its mixing into the washing liquid is greatly simplified.
Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß seine Reaktionsprodukte - auch mit HC1 und S02 - gut löslich sind, so daß Anlagerungen im Wäscher vermieden werden.Another advantage is that its reaction products - too with HC1 and S02 - are readily soluble, so that deposits in the washer are avoided.
Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Rauchgasen, die zusätzlich S02 enthalten.The subclaims contain advantageous variants of the invention Process for cleaning flue gases which also contain S02.
Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung.The drawings serve to explain the invention.
In Figur 1 ist grob vereinfacht das Verfahrensschema einer Anlage zur Reinigung der Rauchgase einer Müllverbrennungsanlage mit einem einstufigen Wäscher dargestellt.In FIG. 1, the process diagram of a system is roughly simplified for cleaning the flue gases of a waste incineration plant with a single-stage scrubber shown.
Figur 2 zeigt grob vereinfacht das Verfahrensschema einer Anlage mit einem zweistufigen Wäscher.FIG. 2 shows, in a roughly simplified manner, the process diagram of an installation a two-stage washer.
Zentraler Anlagenteil der Rauchgasreinigungsanlage ist ein Sprühwäscher 1, in dessen unteren Teil ein Rohgaskanal 2 mündet, und von dessen oberem Teil ein Reingaskanal 3 zu einem nicht dargestellten Kamin führt. Zwischen Wäscher 1 und Reingaskanal 3 ist ein Tropfenabscheider 4 installiert. In einer oder mehreren Ebenen zwischen den Rauchgaskanälen 2, 3 sind im Wäscher 1 Düsenstöcke 5 angeordnet, die über Umwälzleitungen 6 mit dem Sumpf 7 des Wäschers 1 verbunden sind. In den Wäscher 1 mündet eine Versorgungsleitung 8 von einer Kalkstation 9, die aus einem Kalksilo 10, einem Mischbehälter 11 mit Wasserzuführung 12 und zugehörigen Dosier- und Regeleinrichtungen besteht.The central part of the flue gas cleaning system is a spray scrubber 1, in the lower part of which a raw gas duct 2 opens, and from its upper part a Clean gas duct 3 leads to a chimney, not shown. Between washer 1 and A droplet separator 4 is installed in the clean gas duct 3. In one or more levels between the flue gas ducts 2, 3 nozzle sticks 5 are arranged in the scrubber 1, the are connected to the sump 7 of the washer 1 via circulation lines 6. In the washer 1 opens a supply line 8 from a lime station 9, which consists of a lime silo 10, a mixing container 11 with water supply 12 and associated metering and control devices consists.
Der Wäschersumpf 8 ist über eine Abschlämmleitung 13 mit einer Wasser/Feststoff-Trennstufe 14, z.B. Hydrozyklone und Bandfilter, verbunden. Von dieser führen Rückführleitungen über einen Vorlagebehälter 15 in den Wäschersumpf 8 zurück. Der Vorlagebehälter 15 ist an eine Kläranlage 16 angeschlossen, die von der Kalkstation 9 mit Kalkmilch zur Neutralisation des Abwassers versorgt wird. In den unteren Teil des Wäschers 1 mündet eine Versorgungsleitung mit Dosier- und Regeleinrichtungen von einem Vorratsbehälter 17 für eine wässrige Lösung von Natriumchlorit.The scrubber sump 8 is via a blowdown line 13 with a water / solids separation stage 14, e.g. hydrocyclones and belt filters. Return lines lead from this Back into the scrub sump 8 via a storage container 15. The storage container 15 is connected to a sewage treatment plant 16, which from the lime station 9 with lime milk is supplied to neutralize the wastewater. In the lower part of the scrubber 1 opens a supply line with metering and control devices from a storage container 17 for an aqueous solution of sodium chlorite.
Die Rauchgase - im vorliegenden Beispiel aus einer Müllverbrennungsanlage, die mit HC1, HF, S02 und NOx belastet sind - werden im Wäscher 1 mit der umgewälzten Waschflüssigkeit im Gegenstrom besprüht und gewaschen. Durch Zugabe von Kalkmilch und Natriumchlorit in den Wäscher 1 wird im Sumpf 7 ein pH-Wert kleiner als 8, vorzugsweise zwischen 3 und 7 eingestellt. Das Natriumchlorit wird als wässrige Lösung aus dem Behälter 17 in einem Verhältnis zwischen 1,0 und 1,5 zu den NOx-werten des Rauchgases eingespeist. Durch die Zugabe von NaC102 wird das NO im Rauchgas zu N02 aufoxidiert und anschließend ausgewaschen. Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sich Nox-Abscheidegrade bis zu 85 % mit vertretbarem Aufwand erreichen lassen.The flue gases - in this example from a waste incineration plant, which are loaded with HC1, HF, S02 and NOx - are circulated in the scrubber 1 with the Wash liquid sprayed in countercurrent and washed. By adding milk of lime and sodium chlorite in the scrubber 1, the pH in the sump 7 is less than 8, preferably set between 3 and 7. The sodium chlorite is an aqueous solution from the Container 17 in a ratio between 1.0 and 1.5 to the NOx values of the flue gas fed in. By adding NaC102, the NO in the flue gas is oxidized to N02 and then washed out. It has been shown that with the invention Processes that can achieve NOx separation rates of up to 85% with reasonable effort permit.
Gleichzeitig werden in dem Wäscher 1 HC1, HF und S02 ausgewaschen. Die Reaktionsprodukte sammeln sich im Wäschersumpf 7 und werden von dort über die Abschlämmleitung 13 zur Wasser/Feststoff-Trennstufe 14 abgezogen. Dort werden die Feststoffe - überwiegend Gips, auch CaF2 - abgefiltert. Der flüssige Ablauf aus der Trennstufe 14 wird über den Vorlagebehälter 15 in den Sumpf 7 zurückgeführt. Um die angereicherten Chloride und Nitrate aus dem Waschkreislauf auszutragen, wird aus dem Vorlagebehälter 15 ein Teil der Flüssigkeit als Abwasser abgezogen und der Kläranlage 16 zugeführt. Das Abwasser wird mit Kalkmilch aus der Kalkstation 9 neutralisiert. Nach Zugabe von Flokkungsmitteln werden die Feststoffe abgetrennt und deponiert. Die Klarphase wird abgeleitet.At the same time, HC1, HF and S02 are washed out in the washer 1. The reaction products collect in the scrubber sump 7 and are from there via the Drain line 13 to water / solids separation stage 14 withdrawn. There the Solids - mainly gypsum, also CaF2 - filtered off. The liquid flow out the separation stage 14 is via the storage tank 15 in the swamp 7 returned. About the enriched chlorides and nitrates from the washing cycle discharge, part of the liquid is from the storage container 15 as waste water withdrawn and fed to the sewage treatment plant 16. The wastewater is made with milk of lime Lime station 9 neutralized. After adding flocculants, the solids become separated and deposited. The clear phase is derived.
In einer Rauchgasreinigungsanlage gemäß Figur 2 folgt im Anschluß an einen Elektroentstauber 18 ein zweistufiger Venturiwäscher 19. Zwischen den beiden Waschstufen 19.1, 19.2 und am Ausgang der zweiten Stufe 19.2 zum Kamin 20 befinden sich Tropfenabscheider 21.1, 21.2. In beiden Waschstufen 19.1, 19.2 verbinden Umwälzleitungen 22.1, 22.2 den Jeweiligen Wäschersumpf 23.1, 23.2 mit Düsenstöcken 24.1, 24.2 jeweils im oberen Teil jeder Waschstufe 19.1, 19.2.In a flue gas cleaning system according to Figure 2 follows a two-stage venturi washer 19 connected to an electric deduster 18 between the two Washing stages 19.1, 19.2 and at the exit of the second stage 19.2 to the chimney 20 are located droplet separators 21.1, 21.2. Circulation lines connect in both washing stages 19.1, 19.2 22.1, 22.2 the respective scrubber sump 23.1, 23.2 with nozzle assemblies 24.1, 24.2 respectively in the upper part of each washing stage 19.1, 19.2.
In den Sumpf 23.1 der ersten Wäscherstufe 19.1 münden eine Leitung 25 für Frischwasser und eine Versorgungsleitung 26 mit Dosier- und Regeleinrichtungen von einem Vorratsbehälter 27 für Natriumchlorit. In den Sumpf 23.2 der zweiten Waschstufe 19.2 mündet eine Versorgungsleitung 28 für Natronlauge. Aus beiden Wäschersümpfen 23 führen Entnahmeleitungen 29.1, 29.2 zu einer Wasserbehandlungsvorrichtung 30, u.a. mit einer Kalkmilchversorgung 31 zur Neutralisation der Abwässer.A line opens into the sump 23.1 of the first scrubber stage 19.1 25 for fresh water and a supply line 26 with metering and control devices from a storage container 27 for sodium chlorite. In the sump 23.2 of the second washing stage 19.2 opens a supply line 28 for caustic soda. From both scrub sumps 23 lead extraction lines 29.1, 29.2 to a water treatment device 30, including a lime milk supply 31 to neutralize the wastewater.
Die Rohgase aus der Müllverbrennungsanlage werden im Elektroentstauber 18 entstaubt und anschließend in den beiden Waschstufen 19.1, 19.2 gewaschen. In der ersten Stufe 19.1 wird als Waschflüssigkeit eine wässrige Lösung von Natriumchlorit verwendet, die in einem etwas überstöchiometrischen Verhältnis zwischen 1,0 und 1,5 zum NOx#Gehalt des Rauchgases zugegeben wird. Durch das Natriumchlorit wird in der ersten Stufe 19.1 das NO zu N02 oxidiert, gleichzeitig werden HC1 und HF ausgewaschen. Die daraus resultierende pH-Wert-Absenkung im Wäschersumpf 23.1 wird durch Zugabe von Natronlauge oder Soda ausgeglichen, wobei ein pH-Wert zwischen 3 und 6 gehalten wird. In der zweiten Stufe 19.2 wird durch NaOH-haltiges Waschwasser S02 ausgewaschen, die Natronlaugenzuführung ist so geregelt, daß der Sumpf 23.2 etwa pH = 7 aufweist.The raw gases from the waste incineration plant are used in the electric dust extractor 18 dedusted and then washed in the two washing stages 19.1, 19.2. In the first stage 19.1 is an aqueous solution of sodium chlorite as the washing liquid used in a somewhat overstoichiometric ratio between 1.0 and 1.5 is added to the NOx # content of the flue gas. Through the sodium chlorite becomes In the first stage 19.1 the NO is oxidized to N02, at the same time HC1 and HF become washed out. The resulting drop in pH in the scrubber sump is 23.1 balanced by adding caustic soda or soda, keeping a pH between 3 and 6 is held. In the second stage 19.2, washing water containing NaOH is used S02 washed out, the sodium hydroxide supply is regulated so that the sump 23.2 has about pH = 7.
Aus beiden Sümpfen 23 wird verbrauchte Waschflüssigkeit über die Leitungen 29 in die Abwasserbehandlungsvorrichtung 30 abgezogen, wo sie durch Zugabe von Kalkmilch neutralisiert wird. Bei einer abwasserlosen Rauchgaswaschanlage wird das neutralisierte Abwasser anschließend in einem dem Elektroentstauber 18 vorgeschalteten Verdampfer in das heiße Rohgas gesprüht.From both sumps 23 used washing liquid is via the lines 29 withdrawn into the wastewater treatment device 30, where it is by adding milk of lime is neutralized. In the case of a waste-waterless flue gas scrubbing system, this is neutralized Waste water then in an evaporator connected upstream of the electric deduster 18 sprayed into the hot raw gas.
Dort verdampft das Wasser, während sich die Rauchgase abkühlen. Die Reaktionsprodukte werden so in fester Form im Elektroentstauber 18 abgeschieden.There the water evaporates while the smoke gases cool down. the Reaction products are thus deposited in solid form in the electric dust extractor 18.
Bei zweistufigen Anlagen gemäß Figur 2 wirkt sich vorteilhaft aus, daß die Folgeprodukte aus der Natriumchlorit-Zugabe alle sehr gut wasserlöslich sind. Es treten daher keine Ablagerungen im Wäscher 19 auf, was den apparativen Aufwand wesentlich verringert. Auch ermöglicht dies den nachträglichen Einbau einer NOx Abscheideanlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in vorhandene Rauchgaswaschanlagen, die nicht für feststoffhaltige Suspensionen konzipiert sind.In the case of two-stage systems according to FIG. 2, it has an advantageous effect: that the secondary products from the addition of sodium chlorite are all very water-soluble are. There are therefore no deposits in the washer 19, which is what the apparatus Effort significantly reduced. This also enables the subsequent installation of a NOx separation system for carrying out a method according to the invention in an existing one Flue gas scrubbing systems that are not designed for suspensions containing solids.
Obwohl beide Ausführungsbeispiele die Reinigung von Rauchgasen aus Müllverbrennungsanlagen betreffen, die üblicherweise etwa doppelt so hohe HC1- als S02-Gehalte aufweisen, ist die Erfindung auch für Rauchgase anderer Zusammensetzung anwendbar; z.B. für Rauchgase aus Kraftwerksfeuerungen, die mehr S02 als HC1 enthalten. Although both exemplary embodiments are made from the purification of flue gases Refuse incineration plants are usually about twice as high as HC1 Have SO2 contents, the invention is also for flue gases of other compositions applicable; e.g. for flue gases from power plant furnaces that contain more S02 than HC1.
Claims (8)
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- 1985-03-05 DE DE19853507690 patent/DE3507690A1/en not_active Withdrawn
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