DE4128565A1 - Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen - Google Patents

Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen

Info

Publication number
DE4128565A1
DE4128565A1 DE19914128565 DE4128565A DE4128565A1 DE 4128565 A1 DE4128565 A1 DE 4128565A1 DE 19914128565 DE19914128565 DE 19914128565 DE 4128565 A DE4128565 A DE 4128565A DE 4128565 A1 DE4128565 A1 DE 4128565A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
pollutants
anions
absorbent
carbon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19914128565
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Dr Gebhard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEBHARD, GEORG, DR., 51545 WALDBROEL, DE
Original Assignee
Oetelshofen & Co Kabel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19914119486 external-priority patent/DE4119486A1/de
Application filed by Oetelshofen & Co Kabel filed Critical Oetelshofen & Co Kabel
Priority to DE19914128565 priority Critical patent/DE4128565A1/de
Priority to EP19920109969 priority patent/EP0518379A3/de
Publication of DE4128565A1 publication Critical patent/DE4128565A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/507Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/502Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/68Halogens or halogen compounds
    • B01D53/70Organic halogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/72Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/008Sludge treatment by fixation or solidification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Entfernung von anionischen organischen und/oder anorganischen Schadstoffen aus Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen. Insbesondere können organische Schadstoffe durch Absorption beispielsweise aus Abgasen, Abwässern, Sickerwässern oder Deponiermaterialien entfernt werden.
Industrielle Abgase, Rauchgase von Verbrennungsanlagen, industrielle Abwässer sowie industrielle Abfall-Feststoffe und Deponiemüll enthalten zahlreiche umweltbelastende Schadstoffe organischer und anorganischer Natur.
Unter den organischen Schadstoffen haben sich in den letzten Jahrzehnten insbesondere aromatische und aliphatische Verbindungen, wie monoaromatische Lösungsmittel, beispielsweise Benzol, Toluol, Phenole, polycyclische aromatische Verbindungen (PAH), jedoch auch halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie fluorierte oder chlorierte Kohlenwasserstoffe, Dioxine, Furane usw. als besonders gefährlich erwiesen.
Neben den organischen Schadstoffen sind zahlreiche anorganische Materialien stark umweltschädlich, beispielsweise saure Verbindungen, wie flüchtige Säuren, Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, und Schwermetalle, wie Quecksilber, Cadmium usw.
In den letzten Jahrzehnten wurden umfangreiche Anstrengungen unternommen, derartige Schadstoffe zu entfernen. Bei der Entfernung saurer Verbindungen hat dabei der Einsatz von Absorptionsmitteln auf Kalkbasis große Bedeutung erlangt. Problematischer ist die Entfernung von organischen Schadstoffen, die chemisch wenig reaktiv sind und für die daher bisher die Verwendung von Adsorptionsmitteln empfohlen wurde. So wird in der DE-OS 39 15 934 die Reinigung von Abgasen beschrieben, bei der Adsorptionsmittel auf der Basis von Calciumhydroxid verwendet werden, das mit oberflächenaktiven Substanzen, wie Aktivkohle, Aluminiumoxid und Kieselgel, versetzt ist. Derartige Adsorptionsmittel weisen den Nachteil auf, daß Mischungen aus verschiedenen Adsorptionsmaterialien bereitgestellt werden müssen, die darüberhinaus nur eine physikalisch adsorbierende und keine chemisch absorbierende Wirkung haben. Adsorptiv gebundene organische Schadstoffe können leicht von dem Adsorptionsmittel entweichen, beispielsweise beim Schütteln während des Transports, so daß eine erneute Umweltgefährdung nicht auszuschließen ist.
In der DE-Patentanmeldung P 41 19 486.1 wird ein Absorptionsmittel beschrieben, das zur sicheren Entfernung von organischen und anorganischen Schadstoffen aus Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen geeignet ist, und das sich in wirtschaftlicher und einfacher Weise herstellen läßt.
Erfindungsgemäß hat es sich gezeigt, daß das Absorptionsmittel vorteilhaft zur Entfernung von anionischen Schadstoffen verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine weitere Ausgestaltung des Gegenstands der DE-Patentanmeldung P 41 19 486.1, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben wird.
Gemäß der DE-Patentanmeldung P 41 19 486.1 hat es sich gezeigt, daß aus wäßrigen Lösungen oder Aufschlämmungen von Calciumverbindungen unter Zusatz von wasserlöslichen Aluminaten gebildete Absorptionsmittel nicht nur zur Entfernung anorganischer saurer Schadstoffe oder von Schwermetallen geeignet sind, sondern daß sie überraschenderweise auch organische Schadstoffe chemisch zu binden vermögen. Dies gilt auch für hochmolekulare organische Schadstoffe, wie beispielsweise polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAH), die in das Kristallgitter der gebildeten Absorptionsverbindungen eingelagert werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich gezeigt, daß statt einer Absorption von organischen Schadstoffen oder zusätzlich zu der Absorption von organischen Schadstoffen anionische Schadstoffe an den Absorptionsmitteln absorbiert werden können. Bei den anionischen Schadstoffen kann es sich um organische anionische oder um anorganische anionische Schadstoffe handeln. Die anionischen Schadstoffe können in die später erläuterten anionischen Zwischenschichten der Absorptionsmittel eingebaut werden; dabei können die dort gegebenenfalls bereits enthaltenen Anionen, wie z. B. Carbonationen, durch die Schadstoffanionen ganz oder teilweise ersetzt werden.
Erfindungsgemäß lassen sich sämtliche anionische Schadstoffe aus Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen entfernen. Besonders bevorzugt werden metallhaltige Anionen sowie solche Anionen entfernt, die Elemente der Gruppen III, IV, V und VI des Periodensystems der Elemente und/oder Halogene enthalten. Besonders bevorzugt werden Schwermetall enthaltende Anionen entfernt. Beispiele für Anionen sind solche, die Bor, Stickstoff, Selen, Arsen, Antimon, Tellur, Schwermetalle, wie Chrom, Halogene, wie Chlor, Brom oder Jod, Stickstoff und/oder Bor enthalten. Spezielle Beispiele, für die sich die vorliegende Erfindung als besonders günstig erwiesen hat, sind SeO₄2-, SeO₃2-, AsO₄3-, CrO₄2-, JO₃-, BrO₃-, NO₂-, BO₃- und/oder Komplexe borhaltige Anionen.
Zur Bereitstellung der Absorptionsmittel werden in Wasser ganz oder teilweise lösliche Calciumverbindungen mit wasserlöslichen Aluminaten umgesetzt.
Als in Wasser ganz oder teilweise lösliche Calciumverbindungen kommen Calciumsalze in Frage, wie beispielsweise Calciumchlorid, Calciumnitrat oder Calciumsulfat. Als Calciumverbindungen verwendbar und besonders bevorzugt sind Calciumhydroxid und Calciumoxid.
Als wasserlösliche Aluminate sind Alkalialuminate, wie Natriumaluminat, Caliumaluminat, Ammoniumaluminat, bevorzugt Natriumaluminat, Erdalkalialuminate, wie Calciumaluminat, geeignet, es können jedoch auch Aluminat enthaltende Materialien, wie Tonerde und Zemente, die aluminathaltig sind, eingesetzt werden. Die Aluminate können auch in situ gebildet werden, beispielsweise aus frisch gefälltem Aluminiumhydroxid durch Zusatz von Alkalihydroxiden, wie Natriumhydroxid oder Erdalkalimetallhydroxiden, wie Calciumhydroxid. Beispielsweise kann aus einer Lösung eines Aluminiumsalzes, wie Aluminiumchlorid mit einer Lauge, wie Natriumhydroxid oder Calciumhydroxid, das Aluminiumhydroxid ausgefällt und zum entsprechenden Aluminat gelöst werden.
Bei der Zugabe von Aluminaten zu Calciumverbindungen werden in Anwesenheit von Wasser definierte Verbindungen gebildet. Diese Verbindungen sind lamellar aufgebaut aus Schichten von Kationen und Anionen der folgenden Formeln
kationische Hauptschicht:
Ca₄[Al₂(OH)₁₂]2+
anionische Zwischenschicht:
[X₂ · aq]2- oder [Y · aq]2-
worin X ein einwertiges Anion, wie OH-, Cl-, NO₃- und Y ein zweiwertiges Anion, wie SO₄2- oder CO₃2-, ist.
aq stellt Kristallwasser dar. Die Menge des Kristallwassers hängt von den Herstellungsbedingungen, insbesondere der Temperatur und dem pH-Wert ab; sie liegt in der Praxis in der Größenordnung von 6 bis 12 Molekülen Wasser pro Anion.
Bei der Entfernung von anionischen Schadstoffen können diese die vorstehenden Anionen X und/oder Y ganz oder teilweise ersetzen. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die Absorptionsmittel in situ, beispielsweise in schädliche Anionen enthaltenden Flüssigkeiten herzustellen, wobei die schädlichen Anionen dann direkt in die Absorptionsmittel eingebaut werden.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Verwendung gebildete Schadstoff-Anionen enthaltende Komplexe weiterhin zur Absorption von organischen Schadstoffen geeignet sind, so daß eine kombinierte Anwendung nach wie vor möglich ist.
Der Grundkörper der vorstehenden Verbindungen, worin X die Hydroxylgruppe darstellt, wurde für kristallographische Untersuchungen bereits beschrieben.
Im Rahmen der Erfindung hat es sich gezeigt, daß Carbonat enthaltende Modifikation besonders stabil sind. Diese können aus den vorstehend genannten Verbindungen entstehen, worin X bzw. Y von Carbonat verschieden sind, beispielsweise durch Zusatz von Carbonationen oder durch Arbeiten in Anwesenheit von Kohlendioxid oder einem Kohlendioxid enthaltenden Gas. Die Anionen X bzw. Y werden dann durch Carbonatanionen ersetzt. Die Carbonate können auch direkt entstehen, wenn die Absorptionsmittel von vornherein in Anwesenheit von Carbonationen und/oder Kohlendioxid hergestellt werden. Die Carbonate liegen als Monocarbonat-Hydrat oder Halbcarbonat-Hydrate vor, in denen die kationische Hauptschicht unverändert ist, wobei die anionische Zwischenschicht folgende Formeln aufweist
Halbcarbonat-Hydrat:
[OH/0,5 CO₃ · aq]2-
Monocarbonat-Hydrat:
[CO₃ · aq]2-.
Bei den vorstehenden Chloriden, Nitraten, Sulfaten und Carbonaten (Halbcarbonat-Hydrat und Monocarbonat-Hydrat) handelt es sich um neue bisher in der Literatur nicht beschriebene Verbindungen.
Überraschenderweise hat es sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß in die Strukturen der vorstehenden Verbindungen organische Moleküle eingelagert werden können. Es kann davon ausgegangen werden, daß organische Moleküle in die Zwischenschichten der lamellaren Strukturen eingebaut werden, wobei sie zumindest einen Teil des dortigen Hydratwassers ersetzen. Ionen und polare organische Schadstoffe können auch das Anion X bzw. Y der Zwischenschicht ganz oder teilweise ersetzen.
Untersuchungen mit Anthracen haben z. B. gezeigt, daß eine Absorption von Anthracen beispielsweise am Monocarbonat erfolgte, die zu folgender definierter kristallchemischen Verbindung führte
[Ca₄Al₂ (OH)₁₂]2+ [CO₃ · AC/H₂O]2-
AC=Anthracen.
Untersuchungen mit Anthracencarbonsäure (ACC) führten zu dem Ergebnis, daß -olgende neue Verbindung entsteht:
[Ca₄Al₂ (OH)₁₂]2+ [ACC · nH₂O]2-
(n hängt von den Temperaturen und der Luftfeuchte ab)
Die Röntgendaten ergeben in Stapelrichtung mit c=19,4-19,8 Å den Nachweis einer neuen Verbindung.
Auf diesen Möglichkeiten, organische Verbindungen in die Kristallstruktur einzubauen, beruht die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Absorptionsmittel, organische Schadstoffe zu absorbieren.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäß einsetzbaren Absorptionsmittel kann auf verschiedene Weise vorgegangen werden. Im Prinzip genügt es, die Calciumverbindung mit dem Aluminat zu vermischen. Wasser kann vorher oder nachher zugesetzt werden. Soll die entsprechende Monocarbonat- oder Halbcarbonat-Verbindung hergestellt werden, so muß vor, während oder nach der Reaktion der Calciumverbindung mit dem Aluminat Carbonat und/oder Kohlendioxid anwesend sein.
Beispielsweise ist es möglich, die Calciumverbindung, wie trockener Kalk (CaO) oder Calciumhydroxid mit dem trockenen Aluminat, wie Natriumaluminat, zu vermischen, anschließend mit Wasser zu versetzen und gegebenenfalls Carbonationen und/oder Kohlendioxid zuzufügen.
Auf diese Weise ist es beispielsweise auch möglich, das Absorptionsmittel in situ in beispielsweise einem zu reinigenden Gas zu bilden. So können die Calciumverbindung, wie Calciumoxid, Calciumhydroxid und das Aluminat, wie Natriumaluminat und gegebenenfalls ein Carbonat, wie Calciumcarbonat, in Rauchgase eingeblasen werden, die Kohlendioxid und geringe Wassermengen enthalten. Dabei entsteht das schichtstrukturartige Absorptionsmittel, das organische Schadstoffe aus den Rauchgasen absorbieren kann.
In gleicher Weise können sich die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel in wäßrigen Lösungen oder Aufschlämmungen bilden, beispielsweise in Abwässern, die Anionen, wie Sulfat, Chlorid und/oder Nitrat bzw. die als Schadstoffe zu entfernenden Anionen enthalten, nämlich durch Zusatz von Calciumverbindungen, wie Calciumhydroxid und Aluminaten, wie Natriumaluminat.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel in wäßriger Suspension hergestellt, wobei die Calciumverbindung in Wasser suspendiert und/oder gelöst wird, und mit dem Aluminat versetzt wird, wobei gegebenenfalls in Anwesenheit von Carbonationen und/oder mit Einleiten von Kohlendioxid bzw. einem Kohlendioxid enthaltenden Gas gearbeitet werden kann.
Als Quelle für Carbonationen kommen lösliche Carbonate, wie Alkalicarbonate, beispielsweise Natriumcarbonat und Erdalkalicarbonate, insbesondere Calciumcarbonat, in Frage. Kohlendioxid kann beispielsweise in Form kohlendioxidhaltiger Gase, wie Luft, Rauchgase oder andere Abgase, zugeführt werden. Die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel werden auf diese Weise in suspendierter Form erhalten. Sie können als Suspension eingesetzt werden. Jedoch ist es auch möglich, das suspendierte Wasser zu entfernen, beispielsweise durch Dekantier- oder Filtriervorgänge.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform beschrieben, bei der wäßrigen Suspensionen von Calciumhydroxid bzw. Calciumoxid (im folgenden als Kalksuspensionen bezeichnet) bereitet werden und mit Natriumaluminat als Feststoff oder in wäßriger Suspension versetzt werden. Es versteht sich jedoch, daß die im folgenden angegebenen Merkmale jedoch nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt sind, sondern in gleicher Weise für andere Calciumverbindungen und/oder Aluminate gelten.
Die zur Herstellung einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absorptionsmittel verwendeten Kalksuspensionen unterliegen hinsichtlich ihrer Konzentration keiner Begrenzung. Sie können konzentriert sein und weisen beispielsweise einen Gehalt an Calciumverbindungen, insbesondere Calciumhydroxid bzw. Calciumoxid von 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 10 bis 20 Gew.-% auf. Sie können durch übliches nasses Löschen bzw. Wasserzusatz zu gebranntem Kalk hergestellt werden.
Zur Herstellung des Halb- oder Monocarbonat-Hydrats können die Kalksuspensionen suspendiertes Calciumcarbonat enthalten. Das Calciumcarbonat ist in der Praxis in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 2 Gew.-%, vorhanden. Es genügen beispielsweise die beim Brennen des Kalks noch vorhandenen Restmengen an Calciumcarbonat in der Größenordnung von 2 Gew.-%.
Zur Herstellung der Halb- oder Monocarbonat-Hydrate ist es nicht erforderlich Calciumcarbonat der Kalksuspension zuzusetzen. Es kann vor, während oder nach der Zugabe des Natriumaluminats, Kohlendioxid eingeleitet werden. Die Halb- und Monocarbonat-Hydrate können somit beispielsweise auch in situ beispielsweise bei der Reinigung von Kohlendioxid enthaltenden Abgase gebildet werden.
Das Aluminat, z. B. Natriumaluminat wird der gegebenenfalls Carbonat enthaltenden Kalksuspension in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% zugesetzt. Der Zusatz des Aluminats kann in Form von trockenem pulverförmigen Material oder in Form von Lösungen (z. B. Natriumaluminat oder Suspensionen) erfolgen.
Die Umsetzung erfolgt durch Vermischen, wobei im Falle der Suspension beispielsweise gerührt werden kann. Die Einhaltung bestimmter Zusatzmengen von Calciumverbindungen, Aluminaten, Carbonaten ist nicht erforderlich, da es auch nicht erforderlich ist, die Absorptionsmittel in stöchiometrischen Mengen zu bilden. Es ist durchaus möglich, Überschüsse, beispielsweise an Calciumverbindungen, wie Calciumhydroxid, einzusetzen und beizubehalten.
Beim Zusatz des Aluminats, z. B. Natriumaluminats entstehen sowohl im Falle der carbonatfreien Arbeitsweise als auch im Falle der Bildung der Carbonate wäßrige Suspensionen, in denen die Absorptionsmittel in feinteiliger Form als Feststoffe vorliegen.
Die wäßrigen Suspensionen können als solche zur Absorption verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, die erhaltenen Feststoffe als solche einzusetzen. Die Gewinnung kann beispielsweise durch Filtrieren oder Sedimentieren erfolgen. Als Filter kommen beispielsweise Bandfilter, in Frage, eine Sedimentation kann in sogenannten Eindickern, d. h. Gefäßen mit langer Verweilzeit, erfolgen.
Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß als Absorptionsmittel einsetzbaren Suspensionen in pH-Wert-Bereichen von 10 bis 14 stabil sind. Beim Einsatz als Absorptionsmittel wird bevorzugt auch dieser pH-Wert- Bereich aufrechterhalten. Gegebenenfalls kann der pH-Wert der Suspensionen auch während des Einsatzes durch Zusatz von Laugen, wie Kalkmilch, aufrechterhalten werden.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Absorptionsmittel sind thermisch stabil. Beispielsweise können heiße Abgase mit Temperaturen von über 100°C problemlos der Reinigung unterzogen werden.
Die erfindungsgemäßen Absorptionsmittel sind geeignet zur Entfernung von anionischen, organischen und anorganischen Schadstoffen sowie gleichzeitig auch anderen organischen und anorganischen Schadstoffen aus Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen. Sie können allein oder gegebenfalls in Kombination mit anderen Absorptionsmitteln verwendet werden. So ist es möglich, den erfindungsgemäßen Absorptionsmitteln andere bekannte absorbierende Substanzen zuzusetzen.
Zu reinigende Gase können in üblichen Reinigungsanlagen mit den erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmitteln in Kontakt gebracht werden, wobei sich letztere entweder in Suspension oder in Form von Feststoffen befinden. Beispielsweise können Abgase durch Suspensionen der erfindungsgemäßen Absorptionsmaterialien geleitet werden, die einen Gehalt der Absorptionsmittel von 0,05 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, aufweisen. Die Absorptionsmittel können in Form konzentrierter Lösungen eingesetzt werden, wobei derartige Lösungen auch zusätzliches Pulver aufgeschlämmt enthalten können. Darüber hinaus ist es möglich, Gase durch übliche Absorptions-Vorrichtungen zu leiten, die die erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel in Pulverform enthalten. Die Absorptionsmittel können auch an einem Filtermaterial absorbiert werden, so daß sie als Filter eingesetzt werden können.
Zur Entfernung von Schadstoffen aus Flüssigkeiten können die erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel in Form von Suspensionen oder festen Pulvern den zu reinigenden Flüssigkeiten zugesetzt werden. Die schadstoffhaltigen Absorptionsmittel können nach dem Reinigungsvorgang durch Absetzen der Filtration oder andere übliche Verfahrensmaßnahmen aus den Flüssigkeiten entfernt werden.
Bei der Reinigung von anionische Schadstoffe enthaltenden Feststoffen können letztere mit Suspensionen der erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel gewaschen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Feststoffe mit den erfindungsgemäß eingesetzten absorbierenden pulverförmigen Materialien zu vermischen. Flüchtige organische Materialien werden dann durch chemische Absorption aus den Feststoffen entfernt. Gegebenenfalls ist eine Trennung von Absorptionsmaterial und zu reinigendem Feststoff möglich. Falls dies nicht möglich ist, kann eine sichere Lagerung in Deponien erfolgen, da die organischen Schadstoffe in den erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmaterialien chemisch gebunden sind und im Gegensatz zu lediglich adsorptiv gebundenen Schadstoffen lagerungsstabil sind.
In der Praxis ergibt sich durch die vorliegende Erfindung die Möglichkeit der Reinigung von industriellen Abgasen, Rauchgasen, wie sie aus Verbrennungsanlagen, beispielsweise bei der Müllverbrennung entstehen, sowie aus Abwässern und Deponieabwässern. Durch Vermischen mit Feststoffen kann eine sichere Absorption anionischer Schadstoffe aus den Feststoffen erzielt werden. Darüberhinaus ist es durch die erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel möglich, die Freisetzung von anionischen Schadstoffen aus festen oder flüssigen Materialien zu verhindern; beispielsweise können feste oder flüssige Materialien mit den erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmitteln abgedeckt werden, so daß daraus freigesetzte Schadstoffe unmittelbar absorbiert (filtriert) werden und Umweltverschmutzungen vermieden werden können.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel sind besonders geeignet zur Absorption von anionischen Schadstoffen, wie sie einleitend erwähnt wurden. Die erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel weisen jedoch zusätzlich den Vorteil auf, daß sie als stark basische Materialien zusätzlich saure anorganische wie auch organische Schadstoffe zu binden vermögen. Darüber hinaus wirken sie absorptiv auf Schwermetallionen, insbesondere zweiwertige Schwermetallionen, wie beispielsweise Cadmiumionen. Derartige Schwermetallionen können die Calciumionen des Kations des erfindungsgemäßen Absorptionsmittels ganz oder teilweise ersetzen, wodurch die Absorptionskraft des erfindungsgemäßen Mittels für anionische Materialien nicht verringert wird.
Durch die erfindungsgemäß eingesetzten Absorptionsmittel lassen sich gasförmige, flüssige und feste Schadstoffe entfernen. Gasförmige Schadstoffe, die absorbiert werden können, sind anorganischer und/oder organischer Natur. Absorbierbare anorganische Gase sind z. B. SOx und NOx, worin x jeweils 2 oder 3 ist, sowie HCl und HF. Letztere sauren Substanzen lassen sich z. B. auch aus Lösungen absorbieren. Gasförmige organische Schadstoffe, die absorbiert werden können, sind z. B. geruchsbelästigende organische Substanzen, wie beispielsweise Mercaptane. Als flüssige Materialien lassen sich vorteilhaft z. B. auch Öle und Teere absorbieren.

Claims (15)

1. Verfahren zur Entfernung von organischen und/oder anorganischen Schadstoffen aus Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen, bei dem die Schadstoffe an einem Absorptionsmittel absorbiert werden, das erhältlich ist aus einem oder mehreren wasserlöslichen Aluminaten und einer oder mehreren in Wasser ganz oder teilweise löslichen Calciumverbindungen in Gegenwart von Wasser, sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines oder mehrerer Carbonate und/oder Kohlendioxid und/oder einem Kohlendioxid enthaltenden Gas, dadurch gekennzeichnet, daß als Schadstoffe anionische Schadstoffe entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel erhältlich ist durch Zusatz eines oder mehrerer wasserlöslicher Aluminate zu einer wäßrigen Lösung und/oder Suspension von einer oder mehreren in Wasser ganz oder teilweise löslichen Calciumverbindungen, gegebenenfalls in Gegenwart eines oder mehrerer Carbonate und/oder von Kohlendioxid und/oder einem Kohlendioxid enthaltenden Gas, worauf das Suspensionswasser gegebenenfalls ganz oder teilweise entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als in Wasser ganz oder teilweise lösliche Calciumverbindungen Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid und als gegebenenfalls eingesetztes Carbonat Calciumcarbonat verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliche Aluminate Alkalialuminate, Erdalkalialuminate und/oder solche enthaltende Tonerden und Zemente verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalialuminat Natriumaluminat verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel während der Reinigung in situ gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Bildung des Absorptionsmittels erforderliche Wasser und/oder gegebenenfalls erforderliche Kohlendioxid aus den zu reinigenden Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen stammt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Schadstoffe anorganische Anionen entfernt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Schadstoffe organische Anionen entfernt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Schadstoffe Metalle und/oder Elemente der Gruppen III, V und/oder VI des Periodensystems der Elemente, und/oder Halogene enthaltende Anionen entfernt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall enthaltende Anionen Schwermetall enthaltende Anionen entfernt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bor, Stickstoff und/oder Selen enthaltenden Anionen entfernt werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anionen SeO₄2-, SeO₃3-, AsO₄3-, CrO₄2-, JO₃-, BrO₃-, BO₃- und/oder Komplexe borhaltige Anionen entfernt werden.
14. Verwendung eines Absorptionsmittels, erhältlich durch Reaktion eines oder mehrerer wasserlöslicher Aluminate mit einer oder mehreren in Wasser ganz oder teilweise löslichen Calciumverbindungen in Gegenwart von Wasser, sowie in Gegenwart eines oder mehrerer Carbonate und/oder von Kohlendioxid und/oder einem Kohlendioxid enthaltenden Gas, und gegebenenfalls Entfernen von überschüssigem Wasser zur Entfernung von anionischen Schadstoffen aus Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen.
15. Verwendung nach Anspruch 14, bei dem das Absorptionsmittel in fester oder wäßrig suspendierter Form zur Reinigung von Abgasen, Abwässern und festen Abfallmaterialien und zur Verhinderung der Freisetzung von organischen Schadstoffen aus damit verseuchten Sickerwässern und festen Materialien eingesetzt wird.
DE19914128565 1991-06-13 1991-08-28 Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen Ceased DE4128565A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914128565 DE4128565A1 (de) 1991-06-13 1991-08-28 Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen
EP19920109969 EP0518379A3 (en) 1991-06-13 1992-06-13 Process for the removal of organic and inorganic toxic products from gaseous liquid and/or solid materials

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914119486 DE4119486A1 (de) 1991-06-13 1991-06-13 Verfahren zur entfernung von organischen und anorganischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und feststoffen, mittel dafuer und dessen verwendung
DE19914128565 DE4128565A1 (de) 1991-06-13 1991-08-28 Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4128565A1 true DE4128565A1 (de) 1993-03-04

Family

ID=25904496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914128565 Ceased DE4128565A1 (de) 1991-06-13 1991-08-28 Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4128565A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4244380A1 (de) * 1992-12-29 1994-06-30 Iseke Gmbh & Co Verfahren zur Verminderung der Emission von Teer und ähnlichen Produkten
DE19719684C1 (de) * 1997-05-09 1998-06-18 Georg Dr Gebhard Verfahren zur Herstellung von Speichermineralen für die Immobilisierung von Schadstoffen und Verwendung der erhaltenen Produkte
DE4432834C2 (de) * 1993-09-17 2001-10-18 Hasso Von Bluecher Verwendung adsorbierender Materialien zur Sanierung schadstoffbelasteter Räume
DE10107941A1 (de) * 2001-02-20 2002-09-05 Ebauchesfabrik Eta Ag Verfahren zur Verbesserung der Wasserqualität von sauren Gewässern
DE10154687A1 (de) * 2001-11-09 2003-05-28 Mpa Labor Fuer Materialpruefun Verfahren zum Reinigen von mit flüssigen und/oder gasförmigen Schadstoffen versetzten Flüssigkeiten

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4244380A1 (de) * 1992-12-29 1994-06-30 Iseke Gmbh & Co Verfahren zur Verminderung der Emission von Teer und ähnlichen Produkten
DE4432834C2 (de) * 1993-09-17 2001-10-18 Hasso Von Bluecher Verwendung adsorbierender Materialien zur Sanierung schadstoffbelasteter Räume
DE19719684C1 (de) * 1997-05-09 1998-06-18 Georg Dr Gebhard Verfahren zur Herstellung von Speichermineralen für die Immobilisierung von Schadstoffen und Verwendung der erhaltenen Produkte
DE10107941A1 (de) * 2001-02-20 2002-09-05 Ebauchesfabrik Eta Ag Verfahren zur Verbesserung der Wasserqualität von sauren Gewässern
DE10154687A1 (de) * 2001-11-09 2003-05-28 Mpa Labor Fuer Materialpruefun Verfahren zum Reinigen von mit flüssigen und/oder gasförmigen Schadstoffen versetzten Flüssigkeiten

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0487913B1 (de) Hochreaktive Reagentien und Zusammensetzungen für die Abgas- und Abwasserreinigung, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE3607929C2 (de)
EP0314733B1 (de) Verwendung von reaktionsfähigem calciumhydroxid für die gas- und abgasreinigung sowie
KR101169481B1 (ko) 하이드로탈사이트형 물질 및 그 제조 방법, 및 유해 물질의고정화 방법
DE3688496T2 (de) Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Abgasemissionen.
EP0454885A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Gasen und Abgasen von Schadstoffen
DE2330234A1 (de) Sorptionsmittel fuer die entfernung von stickstoffoxyden und schwefeloxyden
DE3880334T2 (de) Sorbentmittel für Giftgas, seine Herstellung und Verwendung.
DE3531607C2 (de)
EP0523081B1 (de) Verfahren und anlage zur reinigung von abwässern
CA2054251C (en) Fixant for fixing toxic organic compounds comprised in waste material, a method of treating waste material, as well as a matrix
DE4012982A1 (de) Verfahren zur reinigung von gasen und abgasen von anorganischen und organischen schadstoffen
DE4128565A1 (de) Verfahren zur entfernung von anionischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und/oder feststoffen
WO2012107022A2 (de) Verfahren zur reinigung von biogas, rauchgas oder flüssigkeiten, adsorbens dafür, filter, sowie verwendung des adsorptionsmittels
EP0367148B1 (de) Mittel und Verfahren zur Reinigung von Gasen und Abgasen von Schwermetallen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Mittel
DE2904312C2 (de) Verfahren zur HCl-Abscheidung aus heißen Rauchgasen
EP0518379A2 (de) Verfahren zur Entfernung von organischen und anorganischen Schadstoffen aus gasförmigen, flüssigen und/oder festen Materialien
DE19824237B4 (de) Reagentien für die Reinigung von Abgasen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
WO1989002294A1 (en) Process for removing salt-containing dusts
DE4119486A1 (de) Verfahren zur entfernung von organischen und anorganischen schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und feststoffen, mittel dafuer und dessen verwendung
DE10314416B4 (de) Verfahren zur Abtrennung von toxischen Schwermetallionen aus Abwässern
DE20210008U1 (de) Reagentien für die Reinigung von Abgasen
DE2924585C2 (de) Feste Absorptionsmasse für die trockene Enthalogenierung von Gasströmen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE2459272A1 (de) Masse zur entfernung von umweltschaedlichen gasen, insbesondere von schwefeloxiden, schwefelwasserstoff und halogenwasserstoffen aus industrieabgasen
DE2620664A1 (de) Karbonatbehandlung von kohle

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 4119486

Format of ref document f/p: P

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GEBHARD, GEORG, DR., 51545 WALDBROEL, DE

8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection