DE4035042A1 - Verfahren zum aufbereiten von flugstaeuben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Flugstäuben aus Verbrennungsanlagen insbesondere von Reak­ tionsprodukten aus der trockenen bzw. quasitrockenen Rauch­ gasreinigung in einer wäßrigen Suspension.

In "VGB Kraftwerkstechnik" 1968, Seiten 258 bis 261 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem Flugstäube, die beim Betrieb von Müllverbrennungsanlagen anfallen und mobile Schwermetalle enthalten, von löslichen Schwermetallen be­ freit werden. Als Extraktionsflüssigkeit dient die Abfall­ salzsäure aus der nassen Rauchgaswäsche. Die behandelten Filterstäube werden in die Müllfeuerung zurückgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, daß sich allgemein für Flugstäube aus Ver­ brennungsanlagen, insbesondere auch für Reaktionsprodukte aus der trockenen oder quasitrockenen Rauchgasreinigung eignet, dabei jedoch das Entstehen übermäßiger Mengen von Kalziumchlorid aus den für die Rauchgasreinigung verwende­ ten Kalziumverbindungen vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein­ gangs erwähnten Art im Flugstaub enthaltenes Kalziumkarbo­ nat und/oder Kalziumoxyd und/oder -hydroxyd erfindungsgemäß mit Schwefelsäure quantitativ zu Kalziumsulfat umgesetzt und weitere im Flugstaub enthaltene Metallverbindungen im wesentlichen mit der beim Umsetzen der Kalziumverbindungen entstehenden Salzsäure zu löslichen Chloriden umgesetzt.

Neben der quantitativen Umsetzung des in der wäßrigen Sus­ pension vorhandenen Kalziumkarbonat und/oder Kalziumoxyd und/oder -hydroxyd in Form von Kalziumsulfat, d. h. Gips, dient die Schwefelsäure dazu, den Anteil des gelösten Kal­ ziumchlorids aus den Flugstäuben und Reaktionsprodukten durch die Bildung von Salzsäure und Gips klein zu halten. Ohne Umsatz der Kalziumverbindungen mit der Schwefelsäure würden diese Kalziumverbindungen bei Zusatz von Salzsäure in Kalziumchlorid umgewandelt, würden in Lösung gehen und müßten zusätzlich entsorgt werden. Dieses zusätzlich gebil­ dete Kalziumchlorid wäre ein Vielfaches von dem im Flug­ staub bzw. den Reaktionsprodukten enthaltenen Kalziumchlo­ rid.

Entsprechend dem durch die Zugabe von Schwefelsäure und/oder die Anwesenheit von Salzsäure eingestellten pH-Wert von kleiner als vier geht ein Teil der im Flugstaub und/oder den Reaktionsprodukten enthaltenen Schwermetallen in Lösung.

Die Feststoffe lassen sich problemlos durch Filtrieren oder Zentrifugieren aus der Suspension entfernen, wobei das Fil­ trat wenigstens teilweise ausgeschleust und die Feststoffe mit Frischwasser nachgewaschen werden können. Durch das Nachwaschen mit Frischwasser werden sämtliche löslichen Chloride ausgewaschen, so daß sich die Feststoffe umwelt­ schonend deponieren lassen.

Wenigstens ein Teil der von den Feststoffen getrennten Flüs­ sigkeit sowie das zum Nachwaschen benutzte Frischwasser können in die Suspension eingeleitet werden.

Die ausgeschleuste Flüssigkeitsmenge, die die Chloride über­ wiegend in Form von Kalziumchlorid in hoher Konzentration enthält, eignet sich zur Gewinnung von handelsüblicher Salz­ säure. Der abgetrennte Feststoff läßt sich dann zu einem deponiefähigen Produkt weiterverarbeiten.

Die nachgewaschenen und entwässerten Feststoffe lassen sich in einer Trocknungsanlage so weit trocknen, daß sie sich in einer Kompaktieranlage verfestigen lassen. Gegebenenfalls können Zuschlagstoffe, wie z. B. Zement, zugegeben werden, um die Eluierbarkeit mobiler Schwermetalle auszuschließen.

Flugstäube aus der trockenen oder quasi trockenen Rauchgas­ reinigung können Kalziumsulfit enthalten. Dieses läßt sich durch in die Suspension eingeleiteten Sauerstoff zu Sulfat aufoxydieren. Der dazu benötigte Sauerstoff läßt sich auf einfachste Weise durch in die Suspension eingeleitete Luft bereitstellen.

Vorzugsweise wird die säurebehandelte Suspension einem Zwei­ stufenfilter zugeführt, das Filtrat aus der ersten Stufe teilweise ausgeschleust und zum anderen Teil einem Reak­ tionsbehälter zugeführt. Die Feststoffe in der zweiten Stu­ fe werden dann mit Frischwasser nachgewaschen, das Waschfil­ trat ebenfalls dem Reaktionsbehälter zugeführt und der Fil­ terkuchen getrocknet und kompaktiert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Fließbildes des näheren erläutert.

Einem Reaktionsbehälter 1 mit einem von einem Motor M ange­ triebenen Rührwerk 2 wird über eine Leitung 3 Flugstaub aus Verbrennungsanlagen und/oder trocken oder quasitrocken ar­ beitenden Rauchgasreinigungsanlagen zugeführt; sie werden im Reaktionsbehälter 1 mit über eine Leitung 6 zugeführtem Wasser in eine Suspension gebracht.

Der Reaktionsbehälter 1 erhält über eine Leitung 4 Schwe­ felsäure, die dazu dient, Kalziumkarbonat, Kalziumoxyd und Kalziumhydroxyd quantitativ zu Kalziumsulfat umzusetzen und auszufällen. Dabei entsteht aus den vorhandenen Kalzium­ chloriden Salzsäure und Gips und diese Salzsäure setzt sich mit den Schwermetallverbindungen zu löslichen Schwermetall­ chloriden um.

Zusätzlich kann, falls erforderlich, über eine Leitung 5 wahlweise eine geringe Menge Salzsäure zur pH-Wert-Korrek­ tur zugegeben werden. Außerdem ist eine Leitung 7 mit dem Reaktionsbehälter 1 verbunden, über die Luft in die Suspen­ sion eingeleitet wird, um Kalziumsulfit zu Kalziumsulfat aufzuoxydieren.

Die Suspension im Reaktionsbehälter 1 wird mittels einer Umwälzpumpe 9 in einem Kreislauf 8 umgewälzt. Eine Teil­ menge der Suspension gelangt aus dem Kreislauf 8 über eine Leitung 10 in eine erste Stufe 12 eines Zweistufenfilters 11. Das im wesentlichen gelöste Chloride enthaltende Fil­ trat aus der ersten Stufe 12 gelangt über eine Filtratlei­ tung 14 und eine Filtratpumpe 15 zum Teil in den Reaktions­ behälter 1 zurück, während ein anderer Teil über eine Aus­ schleusleitung 16 ausgeschleust wird.

Das ausgeschleuste Filtrat enthält die Chloride der Flug­ stäube bzw. Reaktionsprodukte und kann in bekannter Weise zur Gewinnung von Salzsäuren weiter verarbeitet oder einge­ dampft werden, um die gelösten Chloride in fester Form zu gewinnen.

In eine zweite Stufe 13 des Zweistufenfilters 11 wird Was­ ser über die Leitung 6 geleitet, um aus dem Filterkuchen sämtliche löslichen Chloride auszuwaschen. Das Waschfiltrat gelangt über eine Leitung 17 und eine Waschfiltratpumpe 18 in den Reaktionsbehälter 1.

Der pH-Wert der Suspension im Reaktionsbehälter 1 wird mit der zugegebenen Schwefelsäure oder durch Zugabe von Salz­ säure auf einen Wert von weniger als vier eingestellt.

Der gewaschene Filterkuchen aus der zweiten Filterstufe 13 gelangt mittels eines Förderers 19 in eine Trocknungsanlage 20, wo er soweit getrocknet wird, daß er sich anschließend in einer Kompaktieranlage 21 verfestigen läßt. Das kom­ paktierte Endprodukt 22 ist frei von Chloriden und enthält neben den in Salzsäure nicht löslichen Flugstaubanteilen noch Kalziumsulfat, das sich mit den Flugstäuben zu einem nichteluierbaren Produkt verbunden hat.

Claims (9)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Flugstäuben aus Verbren­ nungsanlagen in einer wäßrigen Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß Kalziumkarbonat und/oder Kalzium­ oxyd und/oder -hydroxyd mit Schwefelsäure quantitativ zu Kalziumsulfat umgesetzt und andere Metallverbindun­ gen im wesentlichen mit der beim Umsetzen der Kalzium­ verbindungen entstehenden Salzsäure zu löslichen Chlo­ riden umgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension auf einen pH-Wert von weniger als vier eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feststoffe aus der Suspension entfernt, ein Teilstrom der Flüssigkeit mit hoher Chloridkonzen­ tration ausgeschleust und die Feststoffe mit Frisch­ wasser nachgewaschen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der von den Feststoffen getrennten Flüssigkeit sowie das zum Nachwaschen benutzte Frisch­ wasser in die Suspension eingeleitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die ausgeschleuste Flüssigkeit zur Gewinnung von Salzsäure oder Salzen weiterverarbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die nachgewaschenen und entwässerten Feststoffe getrocknet und kompaktiert werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Suspension Sauerstoff zum Aufoxydieren von Sulfit zu Sulfat einge­ leitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Luft als Sauerstoffträger in die Suspension einge­ leitet wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension ei­ nem Zweistufenfilter zugeführt, das Filtrat aus der ersten Stufe teilweise ausgeschleust und zum anderen Teil einem Reaktionsbehälter zugeführt, die Feststoffe in der zweiten Stufe mit Frischwasser nachgewaschen, das Waschfiltrat ebenfalls dem Reaktionsbehälter zuge­ führt und der Filterkuchen getrocknet und kompaktiert werden.