DE4014908A1

DE4014908A1 - Verfahren zur beeinflussung der gipsreinheit beim betrieb einer rauchgasentschwefelungsanlage

Info

Publication number: DE4014908A1
Application number: DE19904014908
Authority: DE
Inventors: Walter Hoffmann; Werner Dr Kemp
Original assignee: RWE Energie AG
Current assignee: RWE Energie AG
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1991-11-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Gipsreinheit beim Betrieb einer Rauchgasentschwefe lungsanlage eines Kraftwerkes, insbesondere eines Braun kohlekraftwerkes, mit zumindest einem Absorberkreislauf mit Waschturm und mit einer Calciumionen enthaltenden wäßrigen Waschflüssigkeit, einer Einrichtung zum Aus schleusen einer Gipssuspension aus dem Absorberkreislauf und einer Hydrozyklonanlage zur Trennung der Gipssuspen sion aus dem Absorberkreislauf und einer Hydrozyklon anlage zur Trennung der Gipssuspension, wobei in der Hy drozyklonanlage ein Gipsrohproduktteilstrom schlammiger Konsistenz als Hydrozyklonunterlauf und ein feststoff armer Flüssigkeitsteilstrom als Hydrozyklonoberlauf ab gezogen werden und wobei fernerhin in den Absorberkreis lauf zum Ausgleich der Wasserbilanz des Absorberkreis laufes Flüssigkeit wieder eingeführt wird. Das Rauchgas, welches in einer Rauchgasentschwefelungsanlage behandelt wird, ist zuvor durch eine Entstaubungsanlage geführt worden, insbesondere um die mitgeführte Flugasche zu ent fernen.

Es versteht sich, daß die Waschflüssigkeit in kristalliner Form auch den Rohgips mitführt, der über die Hydrozyklonanlage als Gipsrohproduktteilstrom abge zogen wird. Zumeist handelt es sich bei dem Rohgips um Calciumsulfat-Dihydrat. Eine typische Rauchgasent schwefelungsanlage des vorstehend angegebenen grund sätzlichen Aufbaus ist beispielsweise beschrieben in der DE-PS 37 28 128.

Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen zum Be trieb einer Rauchgasreinigungsanlage eines Kraftwerkes und insbesondere eines Braunkohlekraftwerkes wird der feststoffarme Flüssigkeitsteilstrom, der aus der Hydro zyklonanlage als Hydrozyklonoberlauf abgezogen wird, zum Ausgleich der Wasserbilanz des Absorberkreislaufes wieder in diesen zurückgeführt. Es fällt mit dem Gipsrohpro duktteilstrom ein Gips an, der durch Verunreinigungen, die das zu entschwefelnde Rauchgas mitführte, eine Ver färbung erfahren hat. Diese Verfärbung beruht hauptsäch lich auf sehr feinen Flugascheresten, die die Entstau bungsanlage passiert haben und bei der Entschwefelung aus dem Rauchgas ausgewaschen wurden, Versuche, diese Verfärbungen durch eine besonders intensive Entstaubung des zu entschwefelnden Rauchgases zu reduzieren, führten bisher noch zu keinem eindrucksvollen Erfolg. Tatsächlich ist der im Gipsrohproduktteilstrom anfallende Rohgips bereits ein Gips hoher chemischer Reinheit, mit einem Reinheitsgrad von weit über 90%, nichtsdestoweniger ist dieser Rohgips in der angegebenen Weise verfärbt, was für verschiedene Anwendungszwecke stört. Eine nachträg liche Reinigung, z. B. durch Umkristallisation, ist auf wendig und erweist sich als wenig wirksam.

Ein Verfahren, mit dem es gelingt, beim Betrieb einer Rauchgasentschwefelungsanlage eines Kraftwerkes und ins besondere eines Braunkohlekraftwerkes hochreinen Roh gips ohne störende Verfärbungen oder Rohgips mit einem nach Maßgabe besonderer Anwendungen einstellbaren Gehalt an Begleitstoffen zu erzeugen, ist bisher nicht bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Verfahren anzu geben.

Zur Lösung dieser Aufgabe zum Zwecke der Erzeugung von hochreinem Rohgips, der als Gipsrohproduktteilstrom aus dem Hydrozyklonunterlauf abgezogen wird, lehrt die Erfin dung, daß zum Ausgleich der Wasserbilanz reines Prozeß wasser in den Absorberkreislauf eingeführt wird und daß der feststoffarme Flüssigkeitsteilstrom aus dem Hydro zyklonoberlauf einer von dem Absorberkreislauf unabhän gigen Weiterbehandlung zugeführt wird. Dabei kann der aus dem Hydrozyklonoberlauf abgezogene feststoffarme Flüssigkeitsteilstrom einem anderen Absorberkreislauf oder mehreren anderen Absorberkreisläufen zum Ausgleich der Wasserbilanz zugeführt werden. Es versteht sich, daß im Rahmen dieser erfindungsgemäßen Maßnahmen auch Fil trate einer nachgeschalteten Bandfilteranlage für die Rohgipsbehandlung nicht in den Absorberkreislauf einge führt werden.

Erfindungsgemäß wird der feststoffarme Flüssigkeitsteil strom der aus dem Hydrozyklonoberlauf abgezogen wird, aber auch das Filtrat einer nachgeschalteten Bandfilter anlage für die Rohgipsbehandlung, nicht wieder in den Absorberkreislauf zurückgeführt, aus dem die Gipssuspen sion abgezogen wurde. Auch eine Rückführung entspre chender Flüssigkeiten aus anderen Absorberkreisläufen oder sonstigen Abläufen findet nicht statt. Der Ausgleich der Wasserbilanz wird erfindungsgemäß mit reinem Prozeß wasser durchgeführt. Man erhält so überraschenderweise einen Rohgips mit für die Verwertung wesentlichen Vorzü gen. Einerseits zeichnet sich dieser Rohgips durch hohe Reinheit bei sehr niedrigem Carbonatgehalt aus, darüber hinaus sind auch der Chloridgehalt und der Magnesiumgehalt sehr niedrig, und zwar ohne daß ein Waschen des Rohgipses erforderlich wäre. Der erfindungsgemäße anfallende Roh gips ist leicht auf sehr geringe Restfeuchte entwässer bar. Überraschend ist sein hoher Weißgrad durch wesent lich geringeren Einbau von Fremdpartikeln. Der Gips kann folglich als Rohprodukt für hochwertige Anwendungen ein gesetzt werden, er ist insbesondere als Füllstoff geeig net. Werden der aus dem Hydrozyklonoberlauf abgezogene feststoffarme Flüssigkeitsteilstrom bzw. das Filtrat ei ner Bandfilteranlage einem anderen Absorberkreis zuge führt, der, wie bisher üblich, mit Rückführung der ent sprechenden Flüssigkeiten betrieben wird, so erhöhen sich in diesem Absorberkreislauf die Gehalte an Feinteilen sowie an gelösten Salzen. Der Erhöhung der Feinteile und gelösten Salze im Absorberkreislauf sind verständlicher weise obere Grenzen gesetzt, und zwar einerseits durch den Entschwefelungsprozeß und andererseits durch die ver wendeten Materialien. Ohne Schwierigkeiten kann durch Versuche ein Kompromiß gefunden werden, bei dem einer seits ein möglichst hoher Salzgehalt in der Waschflüs sigkeit und andererseits eine optimale Entschwefelungs wirkung erreicht werden. Um die Obergrenze an gelösten Stoffen und Feinteilen in der Waschflüssigkeit eines Ab sorberkreislaufs, in den der aus dem Hydrozyklonoberlauf abgezogene feststoffarme Flüssigkeitsteilstrom bzw. das Filtrat hinter einem Bandfilter wieder eingeführt werden, nicht zu überschreiten sowie zur Steuerung der Rauchgas reinigungsanlage insgesamt können die genannten Flüssig keitsabgänge, wie angegeben, mehreren anderen Absorber kreisläufen zum Ausgleich der Wasserbilanz zugeführt wer den. Aus dem Hydrozyklonoberlauf dieser Kreisläufe kann bei Bedarf ein Teilstrom ausgeschleust werden, welcher beispielsweise zum Anfeuchten der Kraftwerksasche ver wendet wird, also ganz dem System entzogen wird, oder aber so aufgearbeitet wird, daß das von Feststoffen ganz und von Salzen überwiegend befreite Wasser dem System wieder zugeführt wird. Bei dieser Aufarbeitung kann mit den Hilfsmitteln der modernen Wasserreinigungstechnik ohne Schwierigkeiten gearbeitet werden.

Eine weitere Lösung der Aufgabe der Erfindung zum Zwecke der Erzeugung von Rohgips mit einstellbarem Gehalt an Begleitstoffen und Salzen, der als Gipsrohproduktteil strom aus dem Hydrozyklonunterlauf abgezogen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der feststoffarme Flüssig keitsteilstrom zumindest teilweise gereinigt und zum Aus gleich der Wasserbilanz in den Absorberkreis wieder ein geführt wird, wobei die Reinigung dieses Flüssigkeits teilstromes nach Maßgabe des eingestellten Gehaltes an Begleitstoffen in dem Rohgips erfolgt. Es versteht sich, daß der Ablauf hinter einem Bandfilter für die weitere Rohgipsbehandlung entsprechend behandelt und verwendet werden kann. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reinigung des feststoffarmen Flüssigkeits teilstromes die Filtrierbarkeit und/oder die Kristalli sation störende Bestandteile entfernt werden, was eben falls für das Filtrat hinter einem Bandfilter für die Rohgipsbehandlung erfolgt. Auch hier kann die Reinigung mit den üblichen Wasserreinigungstechnologien durchge führt werden.

Von besonderem Vorteil ist im Rahmen der Erfindung, daß die Entfernung der Feststoffe aus dem vorstehend ange gebenen feststoffarmen Flüssigkeitsteilstrom in einer Kläranlage oder in Kläreindickern erfolgen kann. Dabei wird die Flüssigkeit, z. B. mit Kalkmilch, auf einen pH-Wert zwischen 7,5 und 9,5 gebracht, was unter anderem zur Minimierung beim Einsatz von Flockungshilfmitteln beiträgt. Von Vorteil ist fernerhin, daß dieser Schlamm, nach Entwässerung, als Rohstoff für die Eisen- und Stahl erzeugung eingesetzt werden kann. Er enthält als Wert stoffe Oxidhydrate von Mangan und Eisen, daneben als Zu schlag für einen Hochofenprozeß einsetzbare Calcium-, Aluminium- und Silizium-Verbindungen, aber auch das ge samte Schwermetallinventar. Von Vorteil ist auch, daß der alkalische Klarlauf in Verdampfern bis zur Kristal lisation der zu entfernenden Salze eingeengt werden kann. Die Brüden können z. B. dem Prozeßwasser bzw. der Rauch gasreinigungsanlage wieder zugeführt werden. Die Konzen trate können zur Gewinnung weiterer Wertstoffe, z. B. Brom und Jod, einer entsprechenden Bearbeitungsanlage zugeführt werden. Die auskristallisierten Salze bestehen vor allem aus mit Gips verunreinigtem Natriumchlorid so wie, in Abhängigkeit von der Eindickung, aus Calcium chlorid, Magnesiumchlorid und Kaliumchlorid. Sie können einer weiteren Verwendung ohne zusätzliche Raffination zugeführt werden.

Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß einerseits die Herstellung von hochreinem Roh gips für hochwertige Anwendungen möglich ist, aber auch die gezielte Herstellung von Rohgips mit Begleitstoffen, der für definierte Zwecke, z. B. für die Bauindustrie, besonders geeignet ist. Vom besonderem Vorteil ist, daß eine Entsorgung mit Verwertung des Mangan- und Eisenge haltes ebenso eingerichtet werden kann, wie eine Vorkon zentrierung der feststoffarmen Flüssigkeitsteilströme zur Gewinnung weiterer Wertstoffe.

Claims

1. Verfahren zur Beeinflussung der Gipsreinheit beim Be trieb einer Rauchgasentschwefelungsanlage eines Kraftwer kes, insbesondere eines Braunkohlekraftwerkes, mit
zumindest einem Absorberkreislauf mit Waschturm und mit einer Calciumionen enthaltenden wäßrigen Waschflüssigkeit,
einer Einrichtung zum Ausschleusen einer Gipssus pension aus dem Absorberkreislauf und
einer Hydrozyklonanlage zur Trennung der Gipssus pension,
wobei in der Hydrozyklonanlage ein Gipsrohproduktteil strom schlammiger Konsistenz als Hydrozyklonunterlauf und ein feststoffarmer Flüssigkeitsteilstrom als Hydro zyklonoberlauf abgezogen werden und wobei fernerhin in den Absorberkreislauf zum Ausgleich der Wasserbilanz des Absorberkreislaufes Flüssigkeit wieder eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erzeugung von hochreinem Rohgips, der als Gipsroh produktteilstrom aus dem Hydrozyklonunterlauf abgezogen wird, zum Ausgleich der Wasserbilanz reines Prozeßwasser in den Absorberkreislaufeingeführt wird und daß der fest stoffarme Flüssigkeitsteilstrom aus dem Hydrozyklonober lauf einer von dem Absorberkreislauf unabhängigen Weiter behandlung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Hydrozyklonoberlauf abgezogene feststoff arme Flüssigkeitsteilstrom einem anderen Absorberkreis lauf oder mehreren anderen Absorberkreisläufen zum Aus gleich der Wasserbilanz zugeführt wird.

3. Verfahren zur Beeinflussung der Gipsreinheit beim Be trieb einer Rauchgasentschwefelungsanlage eines Kraft werkes, insbesondere eines Braunkohlekraftwerkes, mit
zumindest einem Absorberkreislauf mit Waschturm und mit einer Calciumionen enthaltenden wäßrigen Waschflüssigkeit,
einer Einrichtung zum Ausschleusen einer Gipsus pension aus dem Absorberkreislauf und
einer Hydrozyklonanlage zur Trennung der Gipssus pension,
wobei in der Hydrozyklonanlage ein Gipsrohproduktteil strom schlammiger Konsistenz als Hydrozyklonunterlauf und ein feststoffarmer Flüssigkeitsteilstrom als Hydro zyklonoberlauf abgezogen werden und wobei fernerhin in den Absorberkreislauf zum Ausgleich der Wasserbilanz des Absorberkreislaufes Flüssigkeit wieder eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwek ke der Erzeugung von Rohgips mit einstellbarem Gehalt an Begleitstoffen und Salzen, der als Gipsrohprodukt teilstrom aus dem Hydrozyklonunterlauf abgezogen wird, der feststoffarme Flüssigkeitsteilstrom zumindest teil weise gereinigt und zum Ausgleich der Wasserbilanz in den Absorberkreis wieder eingeführt wird, wobei die Rei nigung dieses Flüssigkeitsteilstromes nach Maßgabe des eingestellten Gehaltes an Begleitstoffen in dem Rohgips erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reinigung des feststoffarmen Flüssigkeits teilstromes die Filtrierbarkeit und/oder die Kristal lisation störende Bestandteile entfernt werden.