DE3816532C1 - Process for purifying flue gas - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von
Rauchgas gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem aus der DE-OS 35 07 690 bekannten Verfahren, von
dem der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht, ist die
Entstickungsstufe einer Entschwefelungsstufe vorgeschaltet. Dabei hat sich gezeigt, daß in der Entwicklungsstufe ein
beträchtlicher Verbrauch an Natriumchlorit durch Reaktion
mit dem Schwefeldioxid auftritt. Da das Natriumchlorit we
sentlich teurer ist als die üblicherweise zur Entschwefe
lung eingesetzten Reagenzien, ist durch diese Reaktion eine
Erhöhung der Betriebskosten bedingt.
Die DE-AS 10 85 640 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung
von Stickoxid unter anderem aus Rauchgas, bei dem das
Rauchgas mit einer wäßrigen Lösung von Natriumchlorit, de
ren pH-Wert zwischen 6 und 3 liegt, gewaschen wird.
Die DE-OS 32 30 352 beschreibt ein Verfahren, bei dem das
Rauchgas in einer ersten Stufe mit Waschflüssigkeit, die
zum Beispiel Kalk enthält, von Schwefeldioxid befreit wird.
Anschließend wird es mit Natriumhypochlorit in Berührung
gebracht, um die Stickoxide zu Stickstoffdioxid zu oxidie
ren. Darauf wird es mit schwachem Ammoniakwasser, Natron-
oder Kalilauge berieselt, um das Stickstoffdioxid auszuwa
schen. Die Wässer laufen gemeinsam in einen Wasserumlaufbe
hälter zurück und werden im Kreislauf umgepumpt, wobei das
aus dem Kreislauf abzuführende Wasser über eine Stripperko
lonne geleitet wird, um das abgebundene Ammoniak für die
Kreislaufwäsche wieder freizusetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Oberbe
griff des Patentanspruchs 1 angegebene Verfahren so zu ver
bessern, daß bei reduzierter Schadstoffbelastung des Abwas
sers der Verbrauch an teurem Natriumchlorit vermindert
wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentan
spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
In der vorgeschalteten Stufe (den vorgeschalteten Stufen)
wird das in der zurückgeführten Abschlämmung noch enthalte
ne umweltschädliche Natriumchlorit abgebaut.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens ist in Anspruch 2 angegeben. Durch das mit der Ab
schlämmung in die Entschwefelungsstufe eingebrachte Natri
umchlorit wird die Abscheideleistung für Schwefeldioxid
verbessert.
Durch die Nachreinigung gemäß Anspruch 3 wird der gereinig
te Rauchgasstrom von Chlordioxidspuren befreit, die in der
Entstickungsstufe entstanden sein können.
Anspruch 4 betrifft eine besonders einfache und kostengün
stige Variante für die Nachreinigung.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung an Hand
einer bevorzugten Verfahrensvariante. Sie zeigt schematisch
eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ge
eignete Rauchgasreinigungsanlage.
Hauptkomponenten der Anlage sind ein Venturiwäscher 1 für
die Auswaschung von Chlorwasserstoff, ein Absorptionsturm
2 für die Abscheidung von Schwefeldioxid und ein Zweistu
fenwäscher 3. Der letztere besteht aus einer Hochleistungs
waschsäule 4 für die Umwandlung des Stickoxids, die koaxial
in einem Nachwäscher 5 angeordnet ist. Die Waschsäule 4
durchdringt die Decke des Nachwäschers 5 und hat nach Art
eines Trichters ein konisches Oberteil und ein relativ
schlankes zylindrisches, mit Füllkörpern 6 ausgestattetes
Unterteil, dessen offenes unteres Ende sich im unteren
Drittel des Nachwäschers 5 befindet. In dem Nachwäscher 5
ist eine Füllkörperschicht 7 angeordnet, die die Waschsäule
4 ringartig umschließt.
Die Komponenten 1, 2, 3 sind im Rauchgasweg hintereinander
geschaltet. Ein Rauchgaskanal 8 mündet in den oberen Teil
des Venturiwäschers 1. Ein Rauchgaskanal 9 verbindet die
Unterteile der Komponenten 1, 2. Ein Rauchgaskanal 10 ver
bindet die Oberteile des Absorptionsturms 2 und der Wasch
säule 4. Ein Rauchgaskanal 11 ist vom Oberteil des Nachwä
schers 5 zu einem nicht dargestellten Kamin geführt.
Der Venturiwäscher 1, der Absorptionsturm 2, die Waschsäule
4 und der Nachwäscher 5 sind mit Sprühvorrichtungen 12, 13,
14, 15 für Waschflüssigkeit ausgestattet. Die Sprühvorrich
tung 12 ist durch eine Leitung 16 mit Umwälzpumpe 17 mit
dem Unterteil des Venturiwäschers 1 verbunden. Die Sprüh
vorrichtung 13 ist durch eine Leitung 18 mit Umwälzpumpe 19
mit dem Unterteil des Absorptionsturms 2 verbunden. Die An
schlüsse der Leitungen 16 und 18 befinden sich unterhalb
der Stelle, an der der Rauchgaskanal 9 an den Venturiwä
scher 1 den Absorptionsturm 2 angeschlossen ist. Das Unter
teil des Absorptionsturms 2 ist durch eine Leitung 20 mit
einem Mischbehälter 21 für Kalk (aus dem Silo 22) und Was
ser (aus der Leitung 23) verbunden. Die Sprühvorrichtung 14
der Waschsäule 4 ist über eine Leitung 24 mit Umwälzpumpe
25 mit dem Unterteil des Zweistufenwäschers 3 verbunden.
Die Sprühvorrichtung 15 ist an eine Leitung 26 angeschlos
sen, die von der Leitung 18 abgezweigt ist. In die Leitung
26 mündet eine Dosierleitung 27, die von einem Behälter 28
mit Natriumpyrosulfitlösung ausgeht. In die Leitung 24 mün
det eine Leitung 29, zum Zudosieren von Natriumchlorit aus
dem Vorratsbehälter 30.
Vom Boden des Venturiwäschers 1 geht eine Leitung 31 aus,
vom Boden des Absorptionsturms Leitungen 32 und 33. Die
Leitung 32 ist zum unteren Teil des Venturiwäschers 1 ge
führt, die Leitung 33 zu einem Feststoffabscheider 34. Von
dem trichterförmigen Boden des Zweistufenwäschers 3 geht
eine Leitung 35 aus, die in den unteren Teil des Absorp
tionsturms 2 einmündet. Von der Leitung 35 ist eine mit un
terbrochenen Linien gezeichnete Leitung 36 abgezweigt, die
zu dem unteren Teil des Venturiwäschers 1 geführt ist.
Im Betrieb wird das weitgehend entstaubte Rauchgas über den
Rauchgaskanal 8 dem Venturiwäscher 1 zugeführt und dort in
der ersten Verfahrensstufe in bekannter Weise durch umge
wälzte chloridhaltige saure Waschflüssigkeit von Chlorwas
serstoff praktisch völlig befreit. Anschließend gelangt das
Rauchgas in die Entschwefelungsstufe. In dieser Stufe wird
der Schwefeldioxidgehalt in dem Absorptionsturm 2 durch ge
genstromwäsche mit alkalischer Waschflüssigkeit soweit ver
mindert, daß der unter dem zulässigen Grenzwert liegt. Es
folgt die Entstickungsstufe in der Waschsäule 4. Hier wird
das Rauchgas intensiv mit einer Waschflüssigkeit in Berüh
rung gebracht, die Natriumchlorit in geringem stöchiometri
schen Überschuß enthält und einem pH-Wert etwa zwischen 6
und 7 hat. Dadurch wird das in dem Rauchgas enthaltene
Stickoxid gemäß folgender Reaktionsgleichung in Nitrat um
gewandelt:
4 NO + 3 NaClO2 + 4 NaOH
→ 4 NaNO3 + 3 NaCl + 2 H2O
→ 4 NaNO3 + 3 NaCl + 2 H2O
Die abschließende Nachreinigungsstufe besteht darin, daß
das Rauchgas in der Füllkörperschicht 7 des Nachwäschers 5
mit einer alkalischen Waschflüssigkeit behandelt wird, die
aus dem Waschflüssigkeitskreislauf des Absorptionsturms 2
abgezweigt wird und zusätzlich Natriumpyrosulfit enthält.
Dadurch werden etwaige Spuren von Verunreinigungen, die in
der Entstickungsstufe entstanden sein können, insbesondere
Chlordioxid, ausgewaschen. Das so gereinigte Rauchgas wird
in die Atmosphäre ausgestoßen.
Die aus dem Sumpf des Zweistufenwäschers 3 abgezogene Ab
schlämmung, die noch Reste von Natriumchlorit enthält, wird
über die Leitung 35 dem Absorptionsturm 2 zugeführt und der
darin umgewälzten Waschflüssigkeit beigemischt.
Ein Teil der Abschlämmung kann auch über Leitung 36 in den
Waschflüssigkeitskreislauf des Venturiwäschers 1 eingelei
tet werden. Aus dem Sumpf des Absorptionsturms 2 wird
Schlamm abgezogen, von dem in dem Feststoffabscheider 34
eine Klarphase abgetrennt wird, die in die Kanalisation
eingeleitet wird. Der verbleibende, im wesentlichen aus
Calciumsulfat bestehende Feststoff wird einer Verwendung
zugeführt. Aus dem Venturiwäscher 1 wird über die Leitung
31 eine hochkonzentrierte Calciumchloridlösung abgezogen,
die anschließend - zum Beispiel durch Sprühtrocknung evtl.
gemeinsam mit dem Calciumsulfat der zweiten Wäscherstufe -
weiterbehandelt wird.
Claims (4)
1. Verfahren zum Reinigen von Rauchgas, das neben Stickoxid
noch mindestens ein weiteres Schadgas enthält, insbeson
dere Schwefeldioxid und/oder Chlorwasserstoff,
wobei das Rauchgas in einer Entstickungsstufe mit einer natriumchlorithaltigen Waschflüssigkeit und in minde stens einer anderen, hiervon getrennten Stufe mit einer Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird, die ein Ab sorptionsmittel für andere Schadgase enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die andere Stufe (die ande ren Stufen) der Entstickungsstufe vorgeschaltet ist (sind) und daß eine aus der Entstickungsstufe abgezogene Abschlämmung der Waschflüssigkeit mindestens einer vor geschalteten Stufen beigemischt wird.
wobei das Rauchgas in einer Entstickungsstufe mit einer natriumchlorithaltigen Waschflüssigkeit und in minde stens einer anderen, hiervon getrennten Stufe mit einer Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird, die ein Ab sorptionsmittel für andere Schadgase enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die andere Stufe (die ande ren Stufen) der Entstickungsstufe vorgeschaltet ist (sind) und daß eine aus der Entstickungsstufe abgezogene Abschlämmung der Waschflüssigkeit mindestens einer vor geschalteten Stufen beigemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Entstickungsstufe als erste Verfahrensstufe eine
Stufe zur Verminderung des Chlorwasserstoffgehaltes und
als zweite Verfahrensstufe eine Entschwefelungsstufe
vorgeschaltet ist und daß die aus der Entstickungsstufe
abgezogene Abschlämmung zumindest teilweise der Wasch
flüssigkeit der Entschwefelungsstufe beigemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Rauchgas nach der Entstickungsstufe in
einer Nachreinigungsstufe mit einer Waschflüssigkeit in
Berührung gebracht wird, die reduzierende Verbindungen
wie zum Beispiel Nitrit, Sulfit, Pyrosulfit oder Thio
sulfit enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Waschflüssigkeit aus einer vorgeschalteten Entschwefe
lungsstufe abgezogen und in der Nachreinigungsstufe ein
gesetzt wird.
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