FI105532B - Double calculated desulphurisation - Google Patents

Double calculated desulphurisation Download PDF

Info

Publication number
FI105532B
FI105532B FI980973A FI980973A FI105532B FI 105532 B FI105532 B FI 105532B FI 980973 A FI980973 A FI 980973A FI 980973 A FI980973 A FI 980973A FI 105532 B FI105532 B FI 105532B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
container
flow
washing liquid
circulating
alkali
Prior art date
Application number
FI980973A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI980973A0 (en
FI980973A (en
Inventor
Viljo Jaervenpaeae
Original Assignee
Wiser Oy
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
Application filed by Wiser Oy filed Critical Wiser Oy
Priority to FI980973A priority Critical patent/FI105532B/en
Publication of FI980973A0 publication Critical patent/FI980973A0/en
Priority to PCT/FI1999/000371 priority patent/WO1999056857A1/en
Priority to AU39343/99A priority patent/AU3934399A/en
Publication of FI980973A publication Critical patent/FI980973A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI105532B publication Critical patent/FI105532B/en

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
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

105532105532

Kaksoisalkaloitu rikinpoisto 5Double - alkali desulphurisation

Keksinnön kohteena on menetelmä savukaasujen sisältämän rikkidioksidin talteenottami-seksi sekä käsittelemiseksi, jossa menetelmässä a) savukaasut johdetaan virtauksena pesuriosaan, 10 b) pesuriosaan johdetaan ensimmäisestä säiliöstä virtauslinjaa pitkin kierto-pesuneste, joka neutraloidaan alkalimetallineutraloinnilla, jolloin savukaasujen sisältämä rikkidioksidi liukenee kiertopesunesteeseen, is c) kiertopesuneste hapetetaan, jolloin ensimmäiseen säiliöön muodostuu alkalisul-faattia.The present invention relates to a process for the recovery and treatment of sulfur dioxide contained in flue gases, comprising is oxidized to form alkali sulfate in the first container.

a ' Rikkidioksidin pesu kaasuista tapahtuu useammalla tavalla. Pesuprosessia kutsutaan ns.a 'Purification of sulfur dioxide from gases takes place in several ways. The washing process is called so-called.

märkäpesuksi, jolloin rikkidioksidia sisältävä kaasu saatetaan mahdollisimmin 20 tehokkaaseen kosketukseen pesunesteen kanssa. Samalla kaasu jäähtyy ja poistuu kastepisteessä pesuprosessista. Rikkidioksidin liukoisuus pesunesteeseen riippuu oleellisesti pesunesteen useastakin tekijästä, joista tärkeimmät kuitenkin ovat pH ja pesunesteen sisältämä rikkidioksidi. Jos pH on korkea, on selvää, että liukoista rikkidioksidia ei muodostu lainkaan, vaan syntyy sulfiittisuoloja. Jos taas pesunesteen 25 määrä on kaasun sisältämään rikkidioksidiin nähden suuri eikä saavuteta lähellekään liukoisuuden kyllästysrajaa, on selvää, että kaasun pesu rikkidioksidista onnistuu hyvin.wet scrubbing, whereby the sulfur dioxide-containing gas is contacted as effectively as possible with the washing liquid. At the same time, the gas cools and exits the dewatering process. The solubility of sulfur dioxide in the scrubbing liquid depends essentially on several factors in the scrubbing liquid, the most important of which, however, are the pH and the sulfur dioxide contained in the scrubbing liquid. If the pH is high, it is clear that no soluble sulfur dioxide is formed, but sulphite salts are formed. If, on the other hand, the amount of the washing liquid 25 is high in relation to the sulfur dioxide contained in the gas and the saturation limit of solubility is not reached, it is clear that the scrubbing of the gas with sulfur dioxide is successful.

m % < * · -m% <* · -

Neutraloivia aineita on useita. Pienemmissä ja automatiikaltaan yksinkertaisissa 3 0 neutralointilaitoksissa käytetään neutralointiaineina alkalimetallien (Na ja K) joko karbonaatteja tai hydroksideja. Näillä toimittaessa ei synny haitallisia kiteytymiä prosessin mihinkään osaan tai vaiheessa. Myös neutralointi onnistuu hyvin, yleensä yli 105532 2 90 %. Pahin haittapuoli on neutralointiaineen kalleus, joka käytännössä suurlaitoksissa käytettyyn kalkkipohjaiseen neutralointiin verrattuna on jopa kymmenkertainen. Näin ollen alkalimetallipohjaista neutralointia käytetään vain erittäin täydellistä rikinpoistoa tavoiteltaessa ja pienlaitoksissa, joissa automatiikan osuus on huomattava. Alkalineutra-5 lointipesussa syntyvä pesuvesi sisältää natrium-/ kaliumsulfiittia, mikä helpolla hapettuu -sulfaateiksi. Hapettuminen voi tapahtua joko suoraan kiertopesuvettä hapettaen tai erillisessä hapetusreaktorissa. Hapettuminen ei ole erityisen tarkka vallitsevasta pH:sta ja näin myös hapettumisen helppous puoltaa alkalineutralointia.There are several neutralizing agents. Smaller and more simple 3 0 neutralization plants use either carbonates or hydroxides of the alkali metals (Na and K) as neutralizing agents. By doing so, no harmful crystallization occurs at any part or step of the process. Neutralization also works well, usually over 105532 2 90%. The worst drawback is the high cost of the neutralizing agent, which in practice is up to ten times that of lime-based neutralization used in large plants. Thus, alkali metal-based neutralization is used only for highly desulphurization purposes and in small plants where automation is significant. The washing water produced by alkaline neutra-5 sweeping wash contains sodium / potassium sulphite, which is easily oxidized to sulphates. Oxidation can take place either by direct oxidation of circulating wash water or in a separate oxidation reactor. The oxidation is not particularly accurate at the prevailing pH and thus the ease of oxidation favors alkaline neutralization.

ίο Toinen ja taloudellisesti merkitsevä neutralointimenetelmä on käyttää kalkkia joko karbonaattina tai poltetusta kalkista valmistettua kalkkimaitoa, jossa on liuenneen kalsiumhydroksidin lisäksi liukenematonta mukana. Pesuprosessi on käytännössä vaikeasti ja tarkasti ajettava, koska pH 6:ssa ja sen yläpuolella kalsium muodostaa rikkihapoketta neutraloitaessa kalsiumsulfiittia, jonka liukoisuus on erittäin pieni. Näin 15 muodostuu herkästi pesuprosessin putkistoihin, pumppuihin tai muihin osiin nopeasti ; ei-toivottuja kiteytymiä. Nämä johtavat usein tukkeumiin ja jopa koko pesuprosessin loppumiseen. Näin ollen kalsiumin läsnäollessa tulee olla rikkidioksidipesuprosessin pH alle 6, jopa alle 5,5. Tällöin kalsium on liukoisena yhdisteenä ns. kalsiumbisulfiittina (Ca(HS03)2). Tässä muodossa liuennut Ca-suola hapettuu helpolla ja saadaan Ca-sulfaat-20 tia eli kipsiä.Another and economically significant method of neutralization is to use lime either as carbonate or lime milk from calcined lime, which, in addition to dissolved calcium hydroxide, is insoluble. In practice, the washing process is difficult and precise to run because, at pH 6 and above, calcium forms sulfuric acid to neutralize calcium sulphite, which has a very low solubility. Thus, 15 is rapidly formed in the piping, pumps or other parts of the washing process; unwanted crystallizations. These often lead to clogging and even to the end of the entire washing process. Thus, in the presence of calcium, the pH of the sulfur dioxide scrubbing process should be below 6, even below 5.5. In this case, the calcium as a soluble compound is so-called. as calcium bisulfite (Ca (HS03) 2). In this form, the dissolved Ca salt is easily oxidized to give Ca sulfate 20, i.e. gypsum.

• >•>

Edellä mainittiin jo kalsiumin aiheuttavan pH:n noustessa yli 5,5 ikäviäkin kiteymiä.As mentioned above, even with calcium rising to pH above 5.5, even nasty crystals are produced.

Tästä johtuen pesuvesikierrosta pyritään pitämään kalsium poissa. Tähän on monia eri menetelmiä ja ratkaisuja kehitetty ja keksitty.For this reason, the wash water cycle is intended to keep calcium out. Many different methods and solutions have been developed and invented for this purpose.

2525

Eräs on ns. kaksoismaa-alkaliseos, jolloin neutralointiaineina käytetään kalsiumin (Ca) * lisäksi myös magnesiumia (Mg). Magnesiumsuolat, mm. Mg-sulfaatti ja -sulfiitti, ovat huomattavasti liukoisempia kuin vastaavat kalsiumsuolat. Näin päästään usein eroon prosessia tukkivista kiteytymistä eikä prosessi ole niin herkkä pH:n suhteen kuin mitä 3 0 edellä esitettiin.One is the so-called. double alkaline alloy, in which magnesium (Mg) is used in addition to calcium (Ca) * as neutralizing agents. Magnesium salts, e.g. Mg sulfate and sulfite, are much more soluble than the corresponding calcium salts. This often eliminates the process-blocking crystallization and the process is not as sensitive to pH as 30 above.

105532 3105532 3

Kaksoisalkaloinnissa ensin pesuprosessin neutralointi tapahtuu Na- tai K-hydroksidilla tai -karbonaatilla. Sen jälkeen on pesuliuoksen hapetus sulfaatiksi. Muodostuneet sulfaatit käsitellään edullisimmin kalsiumhydroksidilla takaisin alkalihydroksideiksi ja kalsium muodostaa kipsiä. Kuitenkin kipsi on liiaksi liukoinen, jotta edellä mainitut kalsiumki-5 teytymiset voidaan välttää ilman erikoistoimia ja -käsittelyjä. Niinpä pyritään saamaan Ca-ioni liuoksesta pois mahdollisimman tarkkaan tai ainakin alittamaan Ca-sulfiitin liukoisuusraja, mikä on noin 1/50-osa kipsin liukoisuudesta. Tällaisia mm. kemika-liolisäyksiä Ca-ioninvaihdossa on lisätä veteen esim. Na-karbonaattia. Tällöin Ca-ionipitoisuus putoaa mainitun Ca-sulfiitin liukoisuusrajan alle. Tämä menetelmä on ίο monimutkainen ja tarkoin hoidettava.In double alkali, first, the washing process is neutralized with Na or K hydroxide or carbonate. Thereafter, the washing solution is oxidized to sulfate. The sulphates formed are most preferably treated with calcium hydroxide back to alkali hydroxides and calcium forms gypsum. However, the gypsum is too soluble to avoid the above calcium calcium deposits without the need for special operations and treatments. Thus, it is sought to remove the Ca ion from the solution as accurately as possible, or at least below the solubility limit of Ca sulfite, which is about 1 / 50th of the solubility of gypsum. These include: additions of chemical lithium in Ca ion exchange are added to water eg Na carbonate. The Ca ion content then falls below the solubility limit of said Ca sulfite. This method is complex and well managed.

Myös muita kemikaliolisäyksiä on käytetty Ca-ionin eliminoimiseksi joko sakkauttamaan Ca tai tekemään se omaksi kompleksiseksi liukoiseksi yhdisteeksi muodostamasta kiteytymiä. On etikkahappolisäyksiä, oksaalihappoa, viinihappoa ym. vastaavia. Näistä is harvoja on kehittynyt kaupallisiksi ratkaisuiksi ainakaan laajemmassa mielessä. Yleisin ; menetelmä on kalkki (CaC03) pohjainen pesuvesikierto, jossa pysytään koko ajan alle pH 5,5. Tällaisessa pesuvesipiirissä on erillinen hapetusreaktorivaihe, jolloin syntyy kipsiä. Kipsi poistetaan pesupiiristä, pestään ja hyödynnetään yleensä teollisuudessa rakennuselementtituotannossa. Tällaiset rikkidioksidin pesulaitokset ovat tavallisesti 2 0 suuria kooltaan ja tarkoin automaatti-ohjattuja. Myös niissä syntyvät jätevesimäärät ovat suuria ja hankalia käsitellä. Näin niidenkin osalta mainitut märkäpesulaitokset ovat kalliita investointeja, jotka usein keskikokoisissa laitoksissa ovat liian kalliita hankittavaksi, mistä johtuen yritetään löytää muita taloudellisia ja käyttökelpoisia ratkaisuja.Other chemical additions have also been used to eliminate the Ca ion, either to precipitate Ca or to make it into its own complex soluble compound from crystallization. There are acetic acid supplements, oxalic acid, tartaric acid and the like. Few of these have evolved into commercial solutions, at least in the broader sense. The most common; The method is a lime (CaCO3) based wash water cycle that is kept below pH 5.5 at all times. Such a wash water circuit has a separate oxidation reactor step to produce gypsum. Gypsum is removed from the washing circuit, washed and generally used in industry for the production of building elements. Such sulfur dioxide scrubbers are typically large in size and highly auto-controlled. The amount of waste water they produce is also large and difficult to handle. Thus, for them too, these wet scrubbers are expensive investments that are often too expensive for medium-sized plants to try and find other economical and viable solutions.

25 Tämän keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla rikkidioksidia , sisältävien savukaasujen neutraloiva pesu voidaan toteuttaa ilman jätevesiä kaksoisalka- loinnilla, jolloin alkalimetalli, sopivimmin esim. natrium Na saadaan takaisin , 70-95 %:sesti ilman Ca-ionivaaraa ts. ilman kiteytymishaittoja.It is an object of the present invention to provide a process by which a neutralization scrubbing of flue gases containing sulfur dioxide can be carried out by double alkali treatment without wastewater, whereby the alkali metal, preferably e.g. sodium Na, is recovered at 70-95% without the risk of Ca ionization.

30 4 10553230 4 105532

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että d) mitataan ensimmäisessä säiliössä olevan kiertopesunesteen alkalisulfaatti- konsentraatiota, ja 5 e) johdetaan ensimmäisestä säiliöstä kiertopesuneste virtauksena mainitun kiertopesunesteen saavutettua ennalta valitun konsentraation toiseen säiliöön, jossa kiertopesuneste osittain ionivaihdetaan kalsiumia (Ca) sisältävällä emäksellä, jolloin toiseen säiliöön muodostuu kipsiä (CaS04) ja ίο alkalihydroksidia.The method of the invention is characterized in that d) measuring the concentration of alkali sulphate in the circulating liquid in the first container, and 5 e) passing the circulating liquid from the first container to a second container at a preselected concentration where said circulating liquid is partially ion-exchanged gypsum (CaSO4) and alkaline hydroxide are formed in the tank.

Keksinnön mukainen pesunesteen käsittelytapa yksinkertaistaa kaksoisalkaliprosessia oleellisesti rikkidioksidia sisältävien kaasujen pesussa. Tällöin automatiikka ja ennen kaikkea happamuuden valvonta helpottuvat ja niiden toiminta yksinkertaistuu, is Oleellista keksinnölle on jätevedetön toiminta. Jätevesien puhdistaminen on erittäin kallista paitsi investoinniltaan, mutta ennen kaikkea niiden puhdistaminen aseteltujen normien mukaiseen puhtauteen maksaa huomattavasti -puhumattakaan, että niiden automaattinen puhtausvalvonta on jatkuva prosessi, jossa myös viranomaisilla on aktiivi tehtävä. Jopa rahoittajat edellyttävät päästövesien puhdistamista normeja 20 vastaaviksi.The method of treating the scrubbing liquid of the invention simplifies the double alkaline process for scrubbing substantially sulfur dioxide-containing gases. This makes the automation and, above all, the control of the acidity easier and simpler to operate. Wastewater treatment is very expensive, not only in terms of investment, but above all, it costs a lot to clean up to the standards set, not to mention that their automatic purification control is a continuous process in which the authorities also have an active role. Even financiers are calling for effluent treatment to comply with standards 20.

Keksinnöllä saavutetaan siis kaksi päätavoitetta, joilla molemmilla on merkityksensä, so. vesipäästöt loppuvat kokonaan ja saadaan kallis neutralointiaine takaisin kiertoon. Näin säästetään vähintään 70-80 % alkalimetallien käytössä. Tämä säästö 25 on erittäin merkityksellinen, paitsi kustannusteknisesti, mutta myös luonnon kannalta. 1The invention thus achieves two main objectives, both of which have meaning, i.e. the water discharges completely and the expensive neutralizer is recycled. This saves at least 70-80% in the use of alkali metals. This saving 25 is very significant, not only in terms of cost but also in terms of nature. 1

Menetelmän eräs edullinen suoritusmuoto perustuu hapetetun pesuveden ominais painon valvontaan/mittaamiseen haluttuun natriumsulfaattipitoisuuteen, jolloin % pesuvesikierrosta otetaan mitattu määrä tunnetun väkevyistä liuosta ja se käsitellään 3 0 tunnetun väkevyisellä poltetulla kalkilla tai sammutetulla kalkilla alistökiömetrisesti, sopivimmin 0,5 - 0,9natriumsulfaatin määrästä (Ca : S = 0,5 - 0,9),jolloin liuokseen syntyykipsisaostuma, josta kalsiumin liukoisuus jää olemattomaksi alistökiömetrisestä 5 105532 käsittelystä johtuen, liuokseen jääneen Na-sulfaatin johdosta. Liuoksesta suodatetaan kipsi pois, sakka mahdollisesti pestään ja näin saatu alkalihydroksidiliuos ohjataan takaisin neutralointiin ja haihtumaan kastepisteessä olevan kaasun kosteuden mukana, jolloin samalla vältytään jätevesiltä.A preferred embodiment of the method is based on monitoring / measuring the specific weight of oxidized washing water at the desired concentration of sodium sulfate, whereby a measured quantity of known concentrated solution is taken and treated with 3 0 of known concentrated S = 0.5-0.9), whereupon a gypsum precipitate is formed in the solution which renders the solubility of calcium non-existent due to the Na-sulfate remaining in the solution. The solution is filtered out of the gypsum, the precipitate possibly washed, and the resulting alkali hydroxide solution is returned to neutralization and evaporated with the moisture of the gas at the dew point, thereby avoiding wastewater.

55

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyyn keksinnön mukaisen menetelmän erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus yksinomaan rajoittaa.The invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment of the method of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, but which is not intended to be limited thereto.

ίο Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn laiteratkaisun erästä edullista suoritusmuotoa kaaviomaisena sivukuvana.Fig. 1 is a schematic side view of a preferred embodiment of the device solution used in the method of the invention.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn ominaispainomittauksen erästä edullista suoritusmuotoa kaaviomaisena sivukuvana.Figure 2 is a schematic side view of a preferred embodiment of the specific gravity measurement used in the method of the invention.

15 ; · Kuvion 1 mukaisesti rikkidioksidia S02 sisältävä kaasuvirtaus A0 virtaa pesuriin 1, johon tulee pesuvesivirtaus B pumpusta 3. Pumppu 3 imee pesuveden kiertovesisäiliöstä 2, johon pesurista 1 tulee pesun jälkeen käytetty pesuvesivirtaus C, joka sisältää kaasuvirran A0 sisältämät epäpuhtaudet. Pumpusta 3 ulostulevassa virtauksessa B on 20 haaravirtaus D, joka ohjataan ominaispainomittarin/väkevyysmittarin 4 läpi. Ominaispainomittari 4, jonka eräs sovellutus on esitetty kuviossa 2 ja sen selostuksessa, mittaa • · koko ajan virtauksen B kanssa samaa koostumusta olevan haaravirtauksen D ominaispainoa, jossa mittausarvona on pääosin Na2S04:n aiheuttama tai ainakin suoraan sen pitoisuutta korreloiva ominaispainon muutos, jonka taas voidaan osoittaa olevan suorassa 25 suhteessa natriumsulfaatin pitoisuuteen. Tämä Na2S04 -pitoisuusriippuvuus on . testattavissa muutamalla erilaisella ominaispainonäytteellä.15; As shown in Figure 1, the gas flow A0 containing sulfur dioxide SO2 flows into the scrubber 1 which receives the wash water flow B from the pump 3. The pump 3 draws the wash water from the recirculating water tank 2 to the scrubber 1 after washing, containing impurities contained in the gas stream A0. The flow B exiting the pump 3 has a branch flow D which is passed through a specific gravity meter / concentration meter 4. The specific gravity meter 4, an embodiment of which is shown in Fig. 2 and its description, continuously measures the specific gravity of branch flow D of the same composition as flow B, which is measured by a change in specific gravity mainly due to Na2SO4 or at least directly correlated to its concentration. is directly related to the concentration of sodium sulfate. This Na2SO4 concentration dependence is. can be tested on a few different specific gravity samples.

-» · 1 • · , Ominaispainomittarin 4 annettua infon haaravirtauksen D mukaan kiertovesiliuoksen ominaispainolle asetetusta Na2S04 -väkevyyspitoisuudesta venttiilille 5, edullisesti 30 magneettiventtiilille, tämä päästää sopivimmin pumpusta 3 ulostulevasta virtauksesta B osan virtaamaan ioninvaihtovirtauksena E joko tilavuus- tai painomitattuun reaktiosäili- 6 105532 öön 6, jonka nestemäärää valvovat tilavuusmittaus tai esim. sinänsä tunnettu vaakatek-niikka 7. Kun reaktiosäiliöön 6 on saatu mitattu/haluttu määrä kiertovesisäiliön ominaispainomittarin 4 mittaamaa tunnetun väkevyistä Na2S04 -liuosta/pesunestettä, syötetään CaO/Ca(OH)2 -säiliöstä 8 tunnetun sisältöistä CaO/Ca(OH)2 -jauhetta/nestettä Ca-vir-5 tauksena F laskettu määrä, jotta ioninvaihto Na -* Ca tapahtuu halutussa määrin. Virtauksen F Ca-sisällön tulee olla alistökiömetrisesti laskettuna (Ca : S = < 1), sopivimmin 10 % alle stökiömetrian = 1.When the specific gravity meter 4 provides information on the specific gravity concentration of Na2SO4 for valve 5, preferably 30 solenoid valves, according to branch flow D, this preferably allows the flow rate from the pump 3 to flow from 6 to 10 or 6 the volume of which is monitored by volume measurement or e.g. by the known horizontal technique 7. When the measured / desired amount of the known concentrated Na2SO4 solution / washing liquid measured by the circulating tank specific gravity meter 4 is obtained, the CaO / Ca (OH) 2 / Ca (OH) 2 powder / liquid calculated as Ca-vir-5 as F to effect ion exchange of Na - * Ca to the desired extent. The Ca content of the flow F should be calculated in sub-cymmetry (Ca: S = <1), preferably 10% below stoichiometry = 1.

Reaktiosäiliössä 6 ioninvaihtovirtauksen E Na2S04 -sisältöinen neste reagoi Ca-virtauk-lo sen F sisältämän Ca-ionimäärän kanssa, jolloin natrium Na vaihtaa Ca-ionin kanssa paikkaa synnyttäen natriumhydroksidia (NaOH) ja sulfaatista muodostuu Ca-ionin kanssa kipsiä (CaS04), joka saostuu kidevettä sisältävänä (CaS04 + 2H2O). Natriumhydroksidi on liuenneena pesuveteen. Ioninvaihtoreaktiosta johtuen reaktiosäiliön 6 pH nousee jopa 14 saakka. Ioninvaihtoa voi tehostaa sopivimmin esim. sekoittaja 15. Sopivan sekoitus-15 ja ioninvaihtoreaktioajan kuluttua reaktiosäiliö 6 tyhjennetään virtauksena G sedimentoin-. nin/suodatuksen 9 kautta, josta kipsi mahdollisine muine pesunesteessä olevine kiintoai- • * · neineen poistuu mahdollisimman kuivana virtauksena H ulos ja suodatettu neste saadaan ulos virtauksena I neutralointiainesäiliöön 10. Virtaus H voidaan sedimentaatiossa/suo-datuksessa 9 pestä/huuhdella vielä puhtaalla vedellä/nesteellä, joka sopivimmin joutuu 2 o virtauksen I j oukkoon.In the reaction tank 6, the Na2SO4-containing liquid in the ion exchange stream E reacts with the amount of Ca ion contained in the Ca flow F, whereupon Na replaces the Ca ion to form sodium hydroxide (NaOH) and the sulfate forms gypsum (CaSO4) with Ca containing crystalline water (CaSO4 + 2H2O). Sodium hydroxide is dissolved in washing water. Due to the ion-exchange reaction, the pH of the reaction tank 6 rises up to 14. The ion exchange can be more efficiently enhanced, e.g. by agitator 15. After a suitable agitation 15 and ion exchange reaction time, the reaction tank 6 is emptied as a stream G by sedimentation. through filtration / filtration 9, where the gypsum and any other solids in the washing liquid are removed as dry as possible through H and the filtered liquid is discharged as flow I into the neutralization tank 10. Flow H can be washed / rinsed with fresh water / sedimentation / filtration 9 / with a liquid that is preferably within 2 o of the flow I.

Kiertovesisäiliössä 2 happamuutta mittaava pH-mittari 12 ohjaa neutralointiainesäiliön 10 annostelupumppua 11 neutraloimaan (virtaus J) pesuprosessissa pesurissa 1 kaasuvir-tauksesta Aq käytettyyn pesunestevirtaukseen C liuennut rikkidioksidi. Liuennut 2 5 rikkidioksidi muodostaa rikkihapoketta, joka sitten hapetetaan hapettajalla 14 sopivimmin kiertovesisäiliössä 2.The pH meter 12 in the circulation tank 2 controls the dosing pump 11 of the neutralizer tank 10 to neutralize (flow J) the sulfur dioxide dissolved in the scrubber 1 from the gas stream Aq to the scrubbing liquid stream C used. Dissolved sulfur dioxide forms sulfuric acid, which is then oxidized by oxidant 14, preferably in a circulating water tank 2.

I * * wI * * w

Koska pesuun tulevan kaasuvirtauksen Aq kosteus on yleensä matala, kastepiste 20-30°C, on sen vesisisältö pieni. Pesurin 1 jälkeinen eli pesurista 1 ulosvirtaava kaasu Aj on 30 kastepisteessä ja poistumislämpötila on noin 50°C. Sen vesisisältö on jopa kolminkertainen edelliseen verrattuna. Tämän johdosta poistuu pesunestekierrosta jatkuvasti 105532 7 vettä. Tämän poistuman korvaa osittain virtaus J, mutta pääosan korvaa pintarajavalvo-jan 16 ohjaamana venttiilin sopivimmin magneettiventtiilin 13 kautta tuleva uusi vesi/nestevirtaus K edullisesti kiertovesisäiliöön 2.Because the Aq of the scrubbing gas stream is generally low in humidity, the dew point is 20-30 ° C, its water content is low. The gas A 1 after the scrubber 1, or outgoing from the scrubber 1, is at 30 dew points and the exit temperature is about 50 ° C. Its water content is up to three times that of the previous one. As a result, 105532 7 water is continuously discharged from the washing liquid circuit. This discharge is partially offset by flow J, but is largely replaced by a new water / liquid flow K through the solenoid valve 13, preferably controlled by the surface boundary monitor 16, preferably into the circulation tank 2.

5 Kuviossa 2 on esitetty eräänä ratkaisumallina, mutta ei mitenkään ainoana, keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon oleellisesti sisältyvä ominaispainomittari, jolla saadaan helpolla mitattua Na2S04 -pitoisuus pesunesteessä. Mittari 20 muodostuu vaa’asta 21, jonka päällä on putkikieppi 22, joka sisältää halutun pituisen ja halkaisijai- sen putkilenkin, kuitenkin sopivasti siten, että sen sisällä virtaava nestemäärä on ίο haluttu, joka voisi olla tilavuudeltaan esim. noin yksi litra. Käytännössä pesuriin 1 menevästä virtauksesta B otetaan venttiilin 23, tässä tapauksessa esim. magneetti- venttiilin, läpi virtaus D menemään putkikiepin 22 läpi, jolloin vaaka 21 punnitsee kokonaispainon ja sopivimmin lähettää tiedon keskusohjauslaitteeseen 30. Tämän jälkeen voidaan vertauksen vuoksi syöttää venttiilien 24 ja 25 lävitse vuorollaan 15 ominaispainoltaan tunnetut liuokset/väliaineet b ja c, jolloin keskusohjauslaite 30 tuntee . näitten punnitusten avulla virtauksen D ominaispainon. Kun vielä testataan virtauksesta • < D esim. kaksi eri ominaispainoväkevyyttä Na2S04 suhteen, päästää aivan tarkkaan mahdollisuuteen mitata ioninvaihtoon tulevan liuosmäärän avulla sen sisältämä Na2S04 -määrä. Tällä ratkaisulla, mikä ei ole mitenkään ainut tapa mitata käsittelyyn 2 0 tuleva natriumsulfaattimäärä, on keksinnön mukainen toiminta ja tavoite helppo toteuttaa.Figure 2 shows, as a solution, but not the only one, a specific gravity meter substantially included in a preferred embodiment of the invention for easy measurement of the concentration of Na 2 SO 4 in the washing liquid. The gauge 20 consists of a balance 21 with a tube clamp 22 containing a tube loop of the desired length and diameter, however suitably such that the volume of fluid flowing inside it is desired, e.g., about one liter. In practice, flow D from flow B to scrubber 1 is taken through valve 23, in this case e.g. solenoid valve, to pass through tube winder 22, whereby balance 21 weighs total weight and preferably transmits data to central control device 30. Subsequently, for comparison, feeds 24 and 25 alternately The solutions / media b and c of known specific gravity are known by the central control device 30. with these weights, the specific gravity of the flow D. When still testing for flow <D, e.g., two different specific gravity concentrations for Na2SO4, it allows for a very accurate measure of the amount of Na2SO4 contained in the ion exchange solution. By this solution, which is by no means the only way to measure the amount of sodium sulfate to be processed, the operation and object of the invention are easy to accomplish.

Ca-ionin poistuminen virtauksessa I olevasta vedestä ts. kipsin liukoisuus estyy kemiallisen reaktio- ja liukoisuustasapainovakioitten kautta. Kemiassa esitetään reaktioita 25 ja liukoisuuksia kaavoilla: » ··The removal of Ca ion from water in stream I, i.e. the solubility of gypsum, is prevented through chemical reaction and solubility equilibrium constants. Reactions 25 and solubilities in chemistry are represented by the formulas: »··

• I• I

1) Kipsi liukenee CaS04 -* Ca++- + S04 '-ioneiksi veteen, josta 30 8 105532 CCa x CS04 2) Tasapainovakio = Kp -------------------- vakio CCaS04 51) Gypsum dissolves into CaSO4 - * Ca ++ - + S04 'ions in water, of which 30 8 105532 CCa x CS04 2) Equilibrium constant = Kp -------------------- constant CCaS04 5

Jos siis meillä on yksistään liuoksessa kipsiä, liukenee se esitetyn mukaisesti. Käytännössä kipsin liukoisuus on n. 400 mg Ca/1.So if we have gypsum in solution alone, it will dissolve as shown. In practice, the solubility of gypsum is about 400 mg Ca / l.

Jos liuoksessa on mukana natriumsulfaattia Na2S04, liukenee se 50°C:ssa vähintään 10 350 g/1 pesuliuosta ts. yli 800-kertaisesti kipsin liukoisuuteen verrattuna. Jos nyt keksinnön mukaan jätetään esim. 10 % natriumsulfaatista vapaaksi ts. ionivaihtamatta Ca-ionilla, jää liuokseen niin suuri määrä S04-radikaaleja, mikä ylittää kipsin liukoisuusvakion pitoisuuden huimasti eli matemaattisesti noin 87,5-kertaisesti. Tällöin Kp-kaava CCa x CS04 muuttuu siten, että CCa-pitoisuus putoaa olemattomaksi. Näin is päästään kipsistä liukenevaan Ca-pitoisuuteen, joka on huomattavasti alle 1 mg/1. Tällöin estyy pesuprosessissa yleisesti tunnettu CaS03-muodostus, koska siitä liukeneva Ca-pitoisuus ylittää edellä todetun kipsin liukoisuuden, kun siinä jo on 10 %:nen Na2S04-liuos.If the solution contains sodium sulfate Na 2 SO 4, it will dissolve at 50 ° C at least 10 350 g / l of washing solution, i.e. more than 800 times the solubility of gypsum. If, according to the invention, for example, 10% of sodium sulfate is left free, i.e. without ion-exchange with Ca, so much SO4 radicals remain in the solution, exceeding the solubility constant of gypsum, that is, mathematically, about 87.5 times. The Kp formula CCa x CSO4 then changes so that the CCa concentration drops to zero. This results in a soluble Ca content of gypsum that is well below 1 mg / L. This prevents the known formation of CaSO 3 in the washing process, since the soluble Ca content thereof exceeds the solubility of the gypsum stated above when it already has a 10% Na 2 SO 4 solution.

20 Tämän keksinnön mukaista ratkaisua on mahdollisuus soveltaa tietenkin muihinkin *: ioninvaihtoprosesseihin tarpeen mukaan. Keksinnön mukaisessa sovellutuksessahan on häiritsevänä tekijänä ainoastaan kaasuvirtauksessa A0 mahdollisesti oleva kiintopöly, joka voi antaa oman häiriötekijänsä ominaispainomittaukseen, mikäli sen osuus on huomattava. Sen takia on syytä analysoida paitsi väliaineilla b ja c saatu ominais-25 painosuora vielä ainakin virtauksen D kahdella eri koostumuksella, jotta saadaan " tarkennettu natriumsulfaattipitoisuus virtauksessa D.Of course, the solution of the present invention can be applied to other *: ion exchange processes as required. In the embodiment according to the invention, only the dust possibly present in the gas flow A0 is a disturbing factor, which can give its own disturbance factor to the specific gravity measurement, if its proportion is significant. Therefore, besides medium b and c, it is necessary to analyze the specific gravity of at least two different compositions of stream D in order to obtain a "refined concentration of sodium sulfate in stream D."

Selityksessä ilmoitettu panoskäsittelyratkaisu ei ole ehdottoman välttämätöntä, sillä onhan mahdollista ioninvaihto toteuttaa jatkuvina väkevyyksiltään ja virtausmääriltään 30 valvottuina/ohjattuina virtauksina E ja F siten, että mainittu stökiömetria saadaan toteutettua. Sekoitussäiliö 6 sekoittimineen 15 on tällöin vain ilman mittauslaitteita.The batch processing solution disclosed in the specification is not strictly necessary, since it is possible to carry out the ion exchange with a constant concentration and flow rate of 30 controlled / controlled flows E and F such that said stoichiometry can be realized. The mixing tank 6 with the mixer 15 is then only without measuring devices.

Claims (9)

1. Förfarande för tillvaratagning och behandling av svaveldioxid (S02) som ingär i rökgaser, vid vilket förfarande 5 a) rökgaserna leds som en strömning (A0) tili en tvättdel (1), b) tili tvättdelen (1) leds frän en första behällare (2) längs en strömningslinje (B) en cirkulationstvättvätska, som neutraliseras genom alkalimetallneutra- lo lisering, varvid den i rökgaserna ingäende svaveldioxiden (S02) upplöses i cirkulationstvättvätskan, c) cirkulationstvättvätskan oxideras, varvid i den första behällaren (2) bildas ett alkalisulfat, 15 kännetecknat därav, att d) alkalisulfatkoncentrationen hos cirkulationstvättvätskan mäts i den första behällaren (2), och 20 , e) cirkulationstvättvätskan leds frän den första behällaren (2) som en strömning (E) när nämnda cirkulationstvättvätska uppnätt en pä förhand vald koncent-ration tili en andra behällare (6), i vilken cirkulationstvättvätskan delvis jonbyts med en kalcium (Ca) innehällande bas, varvid i den andra behälla- 25 ren (6) bildas gips (CaS04) och alkalihydroxid.A process for the collection and treatment of sulfur dioxide (SO2) contained in flue gases, wherein process a) the flue gases are conducted as a flow (A0) to a wash part (1), b) to the wash part (1) is led from a first container (2) along a flow line (B) a circulation washing liquid, which is neutralized by alkali metal neutralization, the sulfur dioxide (SO2) entering the flue gases dissolved in the circulation washing liquid, c) the circulating washing liquid is oxidized, Characterized in that d) the alkali sulfate concentration of the circulating washing liquid is measured in the first container (2), and 20, e) the circulating washing liquid is conducted from the first container (2) as a flow (E) when said circulating washing liquid reaches a preselected concentration. to a second container (6) in which the circulating wash liquid is partially ion exchanged with a calcium (Ca) gases (CaSO 4) and alkali hydroxide are formed in the second container (6). 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att alkalisulfatkoncentratio- . nen hos cirkulationstvättvätskan i den första behällaren (2) mäts som en mätning av den specifika vikten. 30Process according to Claim 1, characterized in that alkali sulphate concentration. the circulation washing liquid in the first container (2) is measured as a measurement of the specific weight. 30 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att alkalihydroxiden returneras som neutraliseringsmedel frän den andra behällaren tili en tredje behällare (10) som en strömning (G,I). 12 105532Method according to claim 1 or 2, characterized in that the alkali hydroxide is returned as neutralizing agent from the second container to a third container (10) as a flow (G, I). 12 105532 4. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat därav, att den andra behällaren töms som en strömning (G) tili en sedimenterings/filtreringsbehällare (9), frän vilken gipsen (CaS04) jämte möjliga övriga fasta ämnen i tvättvätskan avgär som en strömning (H) och den filtrerade alkalihydroxiden leds frän sedimenterings/- 5 filtreringsbehällaren (9) som en strömning (I) tili den tredje behällaren (10).Method according to claim 3, characterized in that the second container is discharged as a flow (G) into a sedimentation / filtration container (9), from which the gypsum (CaSO 4) and possible other solids in the washing liquid discharge as a flow (H). and the filtered alkali hydroxide is conducted from the sedimentation / filtration vessel (9) as a flow (I) to the third vessel (10). 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknat därav, att alkalihydroxiden leds frän den tredje behällaren (10) tili den första behällaren (2) som en strömning (J). 10Process according to any of claims 1-4, characterized in that the alkali hydroxide is led from the third container (10) to the first container (2) as a flow (J). 10 6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknat därav, att ersättande tvättvätska leds tili den första behällaren (2) som en strömning (K).Process according to any of claims 1-5, characterized in that replacement washing liquid is fed to the first container (2) as a flow (K). 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknat därav, att surheten av 15 cirkulationstvättvätskan i den första behällaren (2) mäts med en pH-mätare (12).Process according to any of claims 1-6, characterized in that the acidity of the circulating washing liquid in the first container (2) is measured with a pH meter (12). 8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknat därav, att mängden av den tili den andra behällaren (6) ledda cirkulationstvättvätskan vägs med en väg (7) och tili den andra behällaren (6) leds frän en behällare (8) en pä förhand beräknad 2. mängd av kalcium (Ca) innehällande pulver/vätska som en strömning (F). *Method according to any one of claims 1-7, characterized in that the amount of the circulating washing liquid led to the second container (6) is weighed with a path (7) and to the second container (6) is conducted from a container (8). predetermined 2. amount of calcium (Ca) containing powder / liquid as a flow (F). * 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, kännetecknat därav, att mängden av cirkulationstvättvätska i den första behällaren övervakas med hjälp av en ytgräns-övervakare (16). 25 « VMethod according to any one of claims 1-8, characterized in that the amount of circulating washing liquid in the first container is monitored by means of a surface boundary monitor (16). 25 «V
FI980973A 1998-05-04 1998-05-04 Double calculated desulphurisation FI105532B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980973A FI105532B (en) 1998-05-04 1998-05-04 Double calculated desulphurisation
PCT/FI1999/000371 WO1999056857A1 (en) 1998-05-04 1999-05-04 Desulfurisation of flue gases by dual alkalisation
AU39343/99A AU3934399A (en) 1998-05-04 1999-05-04 Desulfurisation of flue gases by dual alkalisation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980973 1998-05-04
FI980973A FI105532B (en) 1998-05-04 1998-05-04 Double calculated desulphurisation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI980973A0 FI980973A0 (en) 1998-05-04
FI980973A FI980973A (en) 1999-11-05
FI105532B true FI105532B (en) 2000-09-15

Family

ID=8551636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI980973A FI105532B (en) 1998-05-04 1998-05-04 Double calculated desulphurisation

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3934399A (en)
FI (1) FI105532B (en)
WO (1) WO1999056857A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253699A (en) * 2003-02-21 2004-09-09 Toshiba Corp Detoxifying device of exhaust gas based on thermal oxidation decomposition
CN102872710B (en) * 2012-09-26 2014-07-02 北京国电龙源环保工程有限公司 Waste water cyclone system for desulfuration device of thermal power station
CN112275123A (en) * 2020-11-06 2021-01-29 安徽昊天生物科技有限公司 Flue gas desulfurization device for sintering by sodium-calcium double-alkali method
CN114367146A (en) * 2022-01-07 2022-04-19 安徽省元进金元钙业有限公司 Double-alkali flue gas desulfurization process

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873532A (en) * 1973-04-23 1975-03-25 Envirotech Corp Sulfur dioxide scrubbing process
US4331640A (en) * 1978-06-26 1982-05-25 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for removing sulfur dioxide from an exhaust gas containing the same
SE501346C2 (en) * 1993-06-08 1995-01-23 Flaekt Ab Methods and apparatus for purifying sulfur dioxide-containing gas
SE507642C2 (en) * 1997-06-11 1998-06-29 Goetaverken Miljoe Ab Process for desulphurizing gases, such as flue gases from combustion plants

Also Published As

Publication number Publication date
FI980973A0 (en) 1998-05-04
AU3934399A (en) 1999-11-23
FI980973A (en) 1999-11-05
WO1999056857A1 (en) 1999-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2961057C (en) Method for removing sulphate, calcium and/or other soluble metals from waste water
US4834955A (en) Chemical formulation and combined process for inhibiting deposition and corrosion in cooling water and gypsum scaling in flue gas desulfurization scrubber systems
FI75140C (en) Process for detecting a continuous wastewater stream and for reducing the chemical and biological oxygen demand in it with hydrogen peroxide.
FI105532B (en) Double calculated desulphurisation
JPWO2016035487A1 (en) Exhaust gas treatment device and waste water treatment method of exhaust gas treatment device
CZ9802011A3 (en) Desulfurization process of waste chimney gases
CS198265B2 (en) Method of treating the waste gases
DE3405580C2 (en) Process for the continuous determination of the concentration of carbonate and / or sulfite in a liquid
Al-Rawajfeh Modelling and simulation of CO2 release in multiple effect distillers for seawater desalination
TWI811365B (en) Fluorine concentration measuring method, fluorine concentration measuring device, water treatment method, and water treatment device
KR920002811B1 (en) Method of improving langelier index of city water and apparatus therefor
CA1258565A (en) Process for purifying industrial gases and industrial flue gases
Abrams et al. Use of seawater in flue gas desulfurization: A new low-cost FGD system for special applications
AT393462B (en) METHOD FOR DETERMINING THE REACTIVITY OF A LIMESTONE SUSPENSION CIRCULATELY USED IN A WASHER
Recelj et al. Equilibrium and mass transfer in the Ca2+–SO2–H2O system for the analysis of the flue gas desulphurization process
CN107445343A (en) A kind of method of lime method processing magnesium sulfate waste water
US7686963B2 (en) Magnesium thiosulfate as ozone quencher and scrubber
JP4199394B2 (en) Control method of absorbent concentration in thiosulfate denitration method
CN101481166A (en) Method for processing sodium sulphite waste circulating mother liquor
CN112619397A (en) A thick liquid performance detection device for wet process deacidification
EP0036411B1 (en) Sulfur oxide removal from gas
MXPA06012988A (en) Method and apparatus utilising hydrogen peroxyde to reduce sox, nox and heavy metal emissions.
SU1047855A1 (en) Method of washing glassware at chemical polishing
RU2006114995A (en) METHOD FOR DETERMINING CEMENT STONE CORROSION
JPS629366B2 (en)