DE3721233A1 - Verfahren zur abscheidung von calziumchlorid aus waschwaessern der rauchgaswaesche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von gelöstem Calziumchlorid aus Waschwässern, die bei der Rauchgaswäsche anfallen.

Bei der Verbrennung von Hausmüll, Sondermüll, Lösungsmitteln und anderen, Kunststoffe enthaltenden Stoffen entsteht Chlorwasserstoff HCl, es ist im Abgas/Rauchgas enthalten. HCl ist als umweltschädliches Produkt bekannt. Nach der TA-Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) ist die Emission von HCl auf 30 mg/m³ Abgas, bezogen auf den trockenen Normzustand bei 11% 02 begrenzt. Nach dem Bundes-Emmissionsgesetz sind Anlagen so zu errichten oder zu betreiben, daß Reststoffe vermieden werden, es sei denn, sie werden ordnungsgemäß verwertet oder, soweit eine Vermeidung oder Verwertung technisch nicht möglich oder zumutbar ist, als Abfälle ohne Beeinträchtigung des Wohles der Allgemeinheit beseitigt.

In den vorerwähnten Verbrennungsanlagen fällt jedoch HCl an. Die Größenordnung liegt zwischen 1 000 und 5 000 mg/m³ Abgas/Rauchgas. Im Abgas/Rauchgas befinden sich noch weitere Schadstoffe wie SO₂, HF, Schwermetalle oder Stäube. Der Anteil an HCl ist mengenmäßig meistens der größte. Die Abgase/Rauchgase sind entsprechend den gesetzlichen Vorschriften von diesen Schadstoffen zu befreien. Dies geschieht mit Hilfe von Rauchgaswäschen/Reinigungen, die nach den unterschiedlichsten Verfahren arbeiten. Man unterscheidet drei Hauptgruppen:

• - trockene Rauchgasreinigung
• - halb oder quasi-trockene Rauchgasreinigung
• - Rauchgaswäschen, nasse Verfahren.

Zur Bindung der Schadstoffe wird in fast allen Verfahren Kalk, CaO oder Ca(OH)₂ oder Natronlauge NaOH eingesetzt. Bei Einsatz dieser Reaktionsmittel entsteht bei der HCl-Bindung immer (auch bei den trockenen oder halbtrockenen Verfahren) ein stark wasserlöslicher Stoff, nämlich Calziumchlorid CaCl₂ oder Natriumchlorid NaCl₂. Die anderen Schadstoffe bilden weitgehend wasserunlösliche Reaktionsprodukte.

Nach dem Stand der Technik müssen die Reaktionsprodukte aus den Rauchgasreinigungen auf Sondermülldeponien in speziell ausgebildeten, wasserundurchlässigen Linsen untergebracht werden. Nach neuen Bestrebungen sollen diese Stoffe vor der Einbringung in die Deponie wasserdicht verpackt oder sogar in Untertagedeponien gebracht werden.

Das wasserlösliche Chlorid bildet das Hauptproblem bei der Ablagerung der Schadstoffe. Bei unsachgemäßer Lagerung wird es durch Regenwasser aus der Deponie herausgelöst und verunreinigt das Grundwasser. Das Chlorid stellt außerdem den mengenmäßig größten Teil der abzulagernden Stoffe.

Zur Unschädlichmachung der löslichen Chloride wurden diverse Verfahren entwickelt, die unter Verwendung von Zusatzstoffen, z.B. Zement, Kalk etc. ein wasserunlösliches Produkt herstellen. Diese Verfahren erfordern jedoch die genannten Zusatzstoffe und erhöhen noch das Deponievolumen.

Es ist ein Verfahren bekannt, in welchem bei Einsatz von NaOH als Reaktionsmittel Kochsalz NaCl gewonnen wird, welches in der chemischen Industrie als Rohstoff eingesetzt werden kann. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß NaOH ca. 5mal teurer als CaO ist und daß die entstehende NaCl-Lösung mit Zusatzenergie eingedampft werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines einfachen und kostengünstigen Verfahrens zur Abtrennung von Calziumchlorid aus Waschwässern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Eine vorzugsweise Weiterbildung ergibt sich aus dem Anspruch 2.

In bekannter Weise werden die Rauchgase einer nassen Wäsche mit CaO unterzogen. Das Rauchgas gelangt hierbei in einen Filter, in welchem die festen Bestandteile, Flugasche, herausfiltriert werden. Anschließend wird es der nassen, alkalischen Wäsche, die mit CaO oder Ca(OH)₂ betrieben wird, zugeführt. Die gasförmigen Verunreinigungen reagieren mit dem Alkali z.B. zu folgenden Stoffen: CaCl₂, CaSO₃, CaSO₄, CaF₂, CaCO₃ etc. Die Schwermetalle werden ebenfalls gebunden, sie lagern sich an die Kristalle der nur gering im Wasser löslichen Stoffe an. Da CaCl₂ in hohem Maße wasserlöslich ist, entsteht, da die Waschlösung im Kreis gefahren wird, eine verschmutzte Salzlauge. Die Konzentration des CaCl₂ in der Waschlösung steigt an, durch Entnahme einer vorbestimmten Menge der Salzlauge wird die Konzentration des CaCl₂ im kontinuierlichen Betrieb konstant eingestellt. Durch Zufügung von Komplexbildnern oder anderen Reaktionsmitteln werden Quecksilber und andere Schadstoffe gefällt. Der zur Einstellung der CaCl₂-Konzentration im Waschkreislauf entnommene Teilstrom der Salzlauge wird in einer Filterpresse von den festen Verunreinigungen befreit. Es liegt nun eine feststofffreie CaCl₂-Lösung vor.

Diese Lösung wird in kontinuierlichem oder absatzweisen Betrieb mit Schwefelsäure behandelt. Bei der exothermen Reaktion entsteht CaSO₄ (Gips) und auf­ grund des vorhandenen Wasserüberschusses eine verdünnte Salzsäure. Die Konzentration der Salzsäure kann durch Einstellung der Konzentration der Calziumchloridlösung eingestellt werden. Zum Beispiel entsteht bei Behandlung einer 20% CaCl₂-Lösung eine ca. 14% Salzsäure.

Der erhaltene Gips wird durch geeignete Einrichtungen von der verdünnten Salzsäure abgetrennt und mit Wasser, welches in der Wäsche durch Verdampfung verbraucht wird, gewaschen. Er ist von hoher Reinheit und kann in der Bauindustrie eingesetzt werden. Selbst wenn sich keine Verwendung finden sollte (Überangebot durch Rauchgasentschwefelung mit Gipsherstellung), ist seine Ablagerung selbst auf normalen Deponien unproblematisch, da er nur in ganz geringem Maße wasserlöslich ist und in der Natur in gleicher Weise vorkommt.

Die erhaltene Salzsäure kann als Wertstoff im industriellen Einsatz Verwendung finden.

Die vorher aus der Salzlösung durch Filtration abgeschiedenen Feststoffe werden auf herkömmliche Art, mit oder ohne Verfestigung, deponiert, sie sind weitgehend wasserunlöslich.

Claims (2)

1. Verfahren zur Abtrennung von gelöstem Calziumchlorid aus Waschwässern, die bei der Rauchgaswäsche anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Waschwasser Schwefelsäure zugegeben wird und das entstehende Calziumsulfat von der Salzsäure abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Calziumchloridlösung vor der Behandlung mit Schwefelsäure von ungelösten und/oder gelösten anderen Stoffen gereinigt wird.