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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anlage für die
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Reinigung von industriellen Abgasen, insbesondere von Rauchgasen aus
Kraftwerkskesselfeuerungen, unter Verwendung von in Wasser suspendierten Calciumverbindungen,
- mit einen Entschwefelungswaschturm sowie einen Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf
aufweisendem Entschwefelungsaggregat und einen Vorwaschturm sowie einen Vorwaschflüssigkeitskreislauf
aufweisendem Vorwaschaggregat, wobei die Abgase in den Vorwaschturm einführbar und
aus diesem in den Entschwefelungswaschturm überführbar sind, wobei mit Hilfe des
Vorwaschflüssigkeitskreislaufes aus den Abgasen mitgeführte Salzsäure sowie mit
Hilfe des Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislaufes mitgeführtes Schwefeldioxid
entfernbar ist sowie die Abgase im Vorwaschturm mit Wasserdampf aufsättigbar sind,
wobei der Ablauf aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf zumindest teilweise
in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf einführbar ist, aus dem das Abwasser abziehbar
ist, und wobei aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf ein Entschwefelungsgips
abziehbar ist, der Calciumsulfatkristalle aufweist. - Es versteht sich, daß in die
Anlage nach Maßgabe des als Wasserdampf oder Abwasser abgehenden Wassers Frischwasser
nachgeführt wird.
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Bei der bekannten gattungsgemäßen Anlage (DE-OS 33 05 120, Fig. 2)
ist das Vorwaschaggregat sowohl zum Auswaschen der Salzsäure als auch zum Auswaschen
von Schwefeldioxid ausgelegt. Der pH-Wert der Vorwaschflüssigkeit ist entsprechend
hoch eingestellt. Die im Vorwaschflüssigkeitskreislauf anfallende Gipsmenge wird
in den Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf eingeführt. Zwar wird die Übergabe
über einen Hydrozyklon geführt, um die mitgeführte Calciumchlorid enthaltende Vorwaschflüssigkeitsmenge
kleinzuhalten, nichtsdestoweniger gelangt Calciumchlorid in so großer Konzentration
in den Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf, daß die Schwefeldioxidabscheidung
beeinträchtigt wird. Die Calciumchloridmenge, die in den Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf
gelangt, muß im stationären Zustand aus diesem wieder in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
zurückgeführt werden. Dazu wird der Entschwefelungsgips entwässert, und zwar in
einer Zentrifuge gefiltert, und der Filtratstrom gelangt in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
zurück. Zwar kann auf diese Weise die Abwassermenge kleingehalten werden, jedoch
stört, daß Calciumchlorid in den Entschwefelungsw aschflüssigkeitskreislauf eingeführt
wird, denn dieses Calciumchlorid beeinträchtigt den Entschwefelungsgrad. Zwar ist
es bekannt (DE-OS 33 05 120, Fig. 1), das Vorwaschaggregat allein zum Auswaschen
der Salzsäure auszulegen, so daß eine Abscheidung von Schwefeldioxid praktisch nicht
erfolgt, hier wird jedoch das Abwasser sowohl aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf
als auch aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf unmittelbar abgezogen
und folglich mit verhältnismäßig großer Abwassermenge gearbeitet, wenngleich ein
verhältnismäßig hoher Entschwefelungsgrad erreichbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Anlage
so auszulegen, daß unter Beibehaltung der geringen Abwassermenge die Entschwefelung
im Entschwefelungswaschturm, ohne Störung durch Chloride, mit sehr hohem Entschwefelungsgrad
geführt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Vorwaschaggregat
allein zum Auswaschen der Salzsäure, d. h. praktisch ohne Abscheidung von Schwefeldioxid,
ausgelegt ist und dazu eine Vorwaschflüssigkeit mit einem pH-Wert von etwa 2 aufweist,
daß beim Auswaschen der Salzsäure entstehendes Calciumchorid mit dem Abwasser aus
dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf abgeführt wird und danach aus dem Abwasser und
der Anlage entfernbar ist und daß mit dem Ablauf aus dem Entschwefelun gsw aschflüssigkeitskreisl
auf C alciumsulfatkristalle in solcher Menge in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
einführbar sind, daß bei der Verdampfung von Waschwasser im Vorwaschturm ausfallender
Gips aus den Calciumsulfatkristallen aufwächst. Nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung weist die Vorwaschflüssigkeit eine Chloridkonzentration von 40.000
bis 90.000 ppm, vorzugsweise von etwa 50.000 ppm, auf. - Bei der erfindungsgemäßen
Anlage werden einerseits die Salzsäure und andererseits das Schwefeldioxid aus den
Abgasen praktisch vollkommen getrennt ausgewaschen. Nichtsdestoweniger sind die
W aschflüssigkeitskreisläufe des Vorwaschaggregates und den Entschwefelungsaggregates
gekoppelt. Überraschenderweise kann der Ablauf aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreisl
auf in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf eingeführt werden, ohne daß die Gefahr
besteht, daß an Bauteilen dieses Kreislaufes Gips anwächst, wenn dafür gesorgt wird,
daß der Vorwaschflüssigkeitskreislauf eine ausreichende Menge von Calciumsulfatkristallen
mitführt. Bei der Verdampfung von Waschwasser im Vorwaschturm ausfallender Gips
wächst auf diesen Calciumsulfatkristallen auf und wird mit diesen zusammen mit dem
Calciumchlorid abgezogen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Anlage.
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Die in der Figur dargestellte Anlage dient zur Reinigung von industriellen
Abgasen, im Ausführungsbeispiel zur Reinigung von Rauchgasen aus Kraftwerkskesselfeuerungen.
Die Reinigung erfolgt unter Verwendung von in Wasser suspendierten Calciumverbindungen.
Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Entschwefelungsaggregat 1, welches einen
Entschwefelungswaschturm 2 sowie einen Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf
3 aufweist, und ein Vorwaschaggregat 4, welches einen Vorwaschturm 5 sowie einen
Vorwaschflüssigkeitskreislauf 6 besitzt.
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Die Abgase sind in den Vorwaschturm 5 über eine Leitung 7 einführbar
und aus dem Vorwaschturm 5 in den Entschwefelungswaschturm 2 mit Hilfe der Leitung
8 überführbar. Mit Hilfe des Vorwaschflüssigkeitskreislaufes 6 ist aus den Abgasen
mitgeführte Salzsäure entfernbar. Mit Hilfe des Entschwefelungsw aschflüssigkeitskreislaufes
3 ist aus den Abgasen mitgeführtes Schwefeldioxid entfernbar. Im Vorwaschturm 5
erfahren die Abgase außerdem eine Aufsättigung mit Wasserdampf. Der Ablauf aus dem
Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf 3 ist in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
6 einführbar, und zwar über die Leitung 9. Aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf
6 ist das Abwasser abziehbar, und zwar über die Abziehleitung 10. Aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf
3 wird Entschwefelungsgips über die Leitung 11 ausgetragen, der Calciumsulfatkristalle
aufweist. Der Entschwefelungsgips wird über ein Vakuumbandfilter 12 bei 13 abgeführt.
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Um die Verhältnisse in anlagentechnischer Hinsicht deutlich zu machen,
sind die Leitungen 7, 8 für die Gasführung mit besonders dicker Strichführung und
entsprechenden Pfeilen dargestellt worden. Auch das Entschwefelungsaggregat 1 ist
mit dicker Strichführung, wenn auch gegenüber den Gasleitungen 7, 8 reduzierter
Strichführung gezeichnet. Das gilt auch für die Leitungen 3, 11, die zum Entschwefelungsaggregat
1 gehören. Das Vorwaschaggregat 4 und die entsprechenden Leitungen 6, 10 sind demgegenüber
in dünner Strichführung gezeichnet worden. Die Leitung 9, mit der der Ablauf aus
dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
einführbar ist, wurde zur Verdeutlichung schlangenlinienförmig dargestellt.
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Das Vorwaschaggregat 4 ist allein zum Auswaschen der Salzsäure ausgelegt.
Im Vorwaschaggregat 4 findet also eine Abscheidung von Schwefeldioxid praktisch
nicht statt. Dazu wird in der Vorwaschflüssigkeit ein pH-Wert von etwa 2 aufrechterhalten.
Das geschieht durch die Kreislaufführung und die Einführung von jungfräulichen Calciumverbindungen
auf bekannte Weise und bedarf daher nicht der besonderen Behandlung. Beim Auswaschen
der Salzsäure entstehendes Calciumchlorid wird mit dem Abwasser über die Leitung
10 aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf abgezogen. Es wird danach in dem Hydrozyklon
14 aus dem Abwasser herausgenommen und aus der Anlage entfernt, während das Abwasser
über die Leitung 15 der weiteren Verwendung zugeführt oder auch über die Leitung
16 im Kreislauf geführt wird. Mit dem Ablauf aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf
3 werden Calciumsulfatkristalle in solcher Menge in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
6 eingeführt, daß bei der Verdampfung von Waschwasser im Vorwaschturm 5 ausfallender
Gips auf den Calciumsulfatkristallen aufwächst, nicht aber an Anlagenteilen
anwächst.
Auf diese Weise kann die Vorwaschflüssigkeit mit einer Chloridkonzentration von
40.000 bis 90.000 ppm gefahren werden, was die Abwassermenge extrem minimiert.
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Im einzelnen ist zu dem aus der Figur ersichtlichen Fließschema folgendes
vorzutragen: Das Abgas gelangt über ein Gebläse 17 in einen Gasvorwärmer 18. Es
durchströmt den Vorwaschturm 5 und einen Wasserabscheider des Vorwaschturmes 5 und
gelangt über die Leitung 8 in den Entschwefelungswaschturm 2. Auch hier tritt das
behandelte Abgas über einen Wasserabscheider 20 aus, es gelangt in einen Trockner
21 und vom Trockner 21 über den Gasvorwärmer 18 in einen nicht dargestellten Kamin.
Dabei ist wie üblich eine Rezirkulationsleitung 22 mit Rezirkulationsgebläse 23
vorgesehen. Über die beiden Leitungen 24, 25 kann Frischwasser in die Anlage eingeführt
werden, welches gleichzeitig zur Spülung der Wasserabscheider 19 und 20 dient. Das
geschieht nach Maßgabe des Wasserverbrauchs.
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Es versteht sich, daß alle Stoffströme im Gleichgewicht stehen müssen.
Frischwasser wird im übrigen über die Leitung 26 zugeführt und in ein Aggregat 27
eingeführt, in dem die Calciumverbindungen suspendiert werden.
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Aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf 3 wird der Entschwefelungsschlamm
über einen Hydrozyklon 30 geführt. Er gelangt auf das schon erwähnte Vakuumbandfilter
12 und wird von diesem bei 13 mit einer Restfeuchte von kleiner 10 % abgezogen.
Das Abwasser, welches aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf 6 abgezogen wird, verläßt
den Hydrozyklon 14 mit einer Feststoffkonzentration von 2 bis 12 g pro Liter, während
die eingedickten Feststoffe eine Feststoffkonzentration von 100 bis 800 g pro Liter
aufweisen.
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Das bei der Entwässerung des Entschwefelungsgipses anfallende Wasser
setzt sich aus einem Stoffstrom zusammen, der über die Leitung 31 vom Überlauf des
Hydrozyklons 30 abgezogen wird. Außerdem existiert ein über die Leitungen 32 geführter
Stoffstrom, der den Ablauf abführt, der bei der Entwässerung auf dem Vakuumbandfilter
12 anfällt. Die beiden Ströme werden vereinigt und über die schon erwähnte Leitung
9 in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf 6 eingeführt.
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Ein Teilstrom gelangt über die Leitung 33 zu dem Aggregat 27, in dem
die Aufgabe der Calciumverbindungen und die Herstellung der entsprechenden Suspension
erfolgt. Die Suspension gelangt über die Leitungen 33 und 34 in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf
6 bzw. den Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf 3.
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