DE3529270A1

DE3529270A1 - Anlage fuer die reinigung von industriellen abgasen

Info

Publication number: DE3529270A1
Application number: DE19853529270
Authority: DE
Inventors: Berthold Dipl Ing Krueger; Albert Dr Ing Brinkmann; Werner Dipl Ing Reichwald; Ingrid Dipl Ing Maassen
Original assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1985-06-13
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1987-02-19

Description

Das Hauptpatent geht aus von einer Anlage für die Reinigung von industriellen Abgasen, insbesondere von Rauchgasen aus Kraftwerkskesselfeuerungen, unter Verwendung von in Wasser suspendierten Calcium- Verbindungen, mit einen Entschwefelungswaschturm mit aufgesetztem Tropfenabscheider, der zur Spülung an eine Frischwasserleitung angeschlossen ist, sowie einen Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf aufweisendem Entschwefelungsaggregat und mit einem Vorwaschturm mit aufgesetztem Tropfenabscheider, der zur Spülung ebenfalls an eine Frischwasserleitung angeschlossen ist, sowie einen Vorwaschflüssigkeitskreislauf aufweisendem Vorwaschaggregat, wobei das den Tropfenabscheidern zugeführte Frischwasser den Frischwasserbedarf der Anlage deckt, 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 außerdem der Ablauf aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf zumindest teilweise in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf einführbar ist, aus dem das Abwasser abziehbar ist, und wobei fernerhin aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf ein Entschwefelungsgips abziehbar ist, der Calciumsulfatkristalle aufweist. - Die Spülung der Tropfenabscheider erfolgt, um die Bildung von Verkrustungen zu vermeiden. Es versteht sich, daß in die Anlage nach Maßgabe des als Wasserdampf oder Abwasser abgehenden Wassers das Frischwasser eingeführt wird. Um die Entschwefelung im Entschwefelungswaschturm ohne Störung durch Chloride mit sehr hohem Entschwefelungsgrad führen zu können, und zwar bei geringer Abwassermenge, lehrt das Hauptpatent, daß das Vorwaschaggregat allein zum Auswaschen der Salzsäure ausgelegt ist und dazu eine Vorwaschflüssigkeit mit einem pH-Wert von etwa 2 aufweist, daß beim Auswaschen der Salzsäure entstehendes Calciumchlorid 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 Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf Calciumsulatkristalle in solcher Menge in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf einführbar sind, daß bei der Verdampfung von Waschwasser im Vorwaschturm ausfallender Gips auf den Calciumsulfatkristallen aufwächst. Die Vorwaschflüssigkeit soll möglichst eine Chloridkonzentration von 40 000 bis 90 000 ppm, vorzugsweise von etwa 50 000 ppm, aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Anlage nach dem Hauptpatent die Abwassermenge zu minimieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß ein Teilstrom des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf zusammen mit dem Frischwasser den Tropfenabscheidern zur Spülung zuführbar ist, und zwar vorzugsweise in einer Menge, die etwa der gleichzeitig zugeführten Frischwassermenge entspricht, d. h. maximal 50% der gesamten Spülflüssigkeit ausmacht. Mit anderen Worten können dabei 50% der Frischwassermenge eingespart werden. Ein weiterer Teilstrom des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf kann in diesen zurückgeführt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, einen Teilstrom des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf - einem Aggregat für die Herstellung der Suspension der Calcium-Verbindungen zuzuführen. - Die Erfindung beruht auf der überraschenden Tatsache, daß bei der Anlage nach dem Hauptpatent die Tropfenabscheider mit einer Spülflüssigkeit gespült werden können, bei der das Frischwasser in der angegebenen Weise mit dem Ablauf aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf gleichsam verschnitten ist, ohne daß die Gefahr der Bildung von Verkrustungen besteht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Anlage. 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 Calcium-Verbindungen. 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.

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 Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislaufes 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.

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 8, 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.

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 Calcium- Verbindungen auf bekannte Weise und bedarf daher nicht der besonderen Behandlung. Beim Auswaschen der Salzsäure entstehendes Calciumchlorid wird über die Leitung 10 aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf abgezogen und danach über den Hydrozyklon 14 aus der Anlage als Abwasser über die Leitung 15 entfernt. Das Wasser kann auch über die Leitung 16 im Kreislauf geführt werden. 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, vorzugsweise 50 000 ppm, gefahren werden, was die Abwassermenge extrem minimiert.

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 Tropfenabscheider 19 des Vorwaschturmes 5 und gelangt über die Leitung 8 in den Entschwefelungswaschturm 2. Auch hier tritt das behandelte Abgas über einen Tropfenabscheider 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 Frischwasserleitungen 24, 25 wird Frischwasser in die Anlage eingeführt, welches gleichzeitig zur Spülung der Tropfenabscheider 19 und 20 dient. Das geschieht nach Maßgabe des Wasserverbrauches. Es versteht sich, daß alle Stoffströme im Gleichgewicht stehen müssen. Frischwasser wird außerdem über die Leitung 26 zugeführt und in ein Aggregat 27 eingeführt, in dem die Calcium-Verbindungen suspendiert werden.

Aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitslauf 3 wird der Entschwefelungsschlamm über einen Hydrozyklon 28 geführt. Er gelangt auf das schon erwähnte Vakuumbandfilter 12 und wird in diesem bei 13 mit einer Restfeuchte von kleiner 10% abgezogen. Das Abwasser, welches aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf 6 abgezogen wird, verläßt den Hydrozyklon mit einer Feststoffkonzentration von 2 bis 12 g pro Liter, während die eingedickten Feststoffe eine Feststoffkonzentration von 100 bis 800 g pro Liter aufweisen.

Das bei der Entwässerung des Entschwefelungsgipses anfallende Wasser setzt sich aus einem Stoffstrom zusammen, der über die Leitung 29 vom Überlauf des Hydrozyklons 28 abgezogen wird. Außerdem existiert ein über die Leitungen 30 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. Ein Teilstrom 3 c gelangt über die Leitung 31 zu dem Aggregat 27, in dem die Aufgabe der Calcium-Verbindungen und die Herstellung der entsprechenden Suspension erfolgt. Die Suspension gelangt über die Leitungen 32 und 33 in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf 6 bzw. den Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf 3.

In dem Schema erkennt man fernerhin die Leitungen 34 und 35. Über die Leitung 34 ist ein Teilstrom 3 a des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf 3 zusammen mit dem Frischwasser den Tropfenabscheidern 19, 20 zur Spülung zuführbar, und zwar in einer Menge, die maximal der Frischwassermenge entspricht, d. h. maximal 50% der gesamten Spülflüssigkeit ausmacht. Über die Leitung 35 ist ein weiterer Teilstrom 3 b des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf -3 in diesen zurückführbar. Im Ergebnis erreicht man eine Minimierung der Abwassermenge und damit gleichzeitig eine Reduzierung der Frischwassermenge, die zum bestimmungsgemäßen Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage zuführbar ist.

Claims

1. Anlage für die Reinigung von industriellen Abgasen, insbesondere von Rauchgasen aus Kraftwerkskesselfeuerungen, unter Verwendung von in Wasser suspendierten Calcium-Verbindungen, - mit
einen Entschwefelungswaschturm mit aufgesetztem Tropfenabscheider, der zur Spülung an eine Frischwasserleitung angeschlossen ist, sowie einen Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf aufweisendem Entschwefelungsaggregat und
einem Vorwaschturm mit aufgesetztem Tropfenabscheider, der zur Spülung ebenfalls an eine Frischwasserleitung angeschlossen ist, sowie einen Vorwaschflüssigkeitskreislauf aufweisendem Vorwaschaggregat,
wobei das den Tropfenabscheidern zugeführte Frischwasser den Frischwasserbedarf der Anlage deckt, 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, wobei nach dem Hauptpatent das Vorwaschaggregat allein zum Auswaschen der Salzsäure ausgelegt ist und dazu eine Vorwaschflüssigkeit mit einem pH-Wert von etwa 2 aufweist, daß beim Auswaschen der Salzsäure entstehende Calciumchlorid mit dem Abwasser aus dem Vorwaschflüssigkeitskreislauf abgeführt wird und danach aus dem Abwasser und der Anlage entfernbar ist und wobei fernerhin mit dem Ablauf aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf Calciumsulfatkristalle in solcher Menge in den Vorwaschflüssigkeitskreislauf einführbar sind, daß bei der Verdampfung von Waschwasser im Vorwaschturm ausfallender Gips auf den Calciumsulfatkristallen aufwächst, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom (3 a) des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf (3) zusammen mit dem Frischwasser den Tropfenabscheidern (19, 20) zur Spülung zuführbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Teilstrom (3 b) des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf (3) in diesen zurückgeführt ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom (3 c) des Ablaufes aus dem Entschwefelungswaschflüssigkeitskreislauf (3) einem Aggregat (27) für die Herstellung der Suspension der Calcium-Verbindungen zuführbar ist.