NL8104596A - Werkwijze en inrichting voor het ontzwavelen van rookgassen. - Google Patents

Description

........ " 1 — — —1 ' ......... ......' —·—· ·'' ^ * Μ ---. · 5·- - * % r * VO 2352

Werkwijze en inrichting voor het ontzwavelen van rookgassen.

De uitvinding heeft algemeen betrekking op de ontzwaveling van rookgassen teneinde vervuiling van de atmosferische lucht te voorkomen, en meer ia het hijzonder op werkwijzen en inrichtingen voor het ontzwavelen van rookgassen, waarbij gebruik wordt gemaakt 5 van calciumverbindingen als absorptiemiddelen voor het absorberen en verwijderen van in de rookgassen aanwezige zwaveloxyden (hierna aangeduid als SOx}-

Meerein het bijzonder betreft de uitvinding een natte werkwijze en inrichting van de bovengenoemde aard, waarbij de concen-10 tratie van een bij de natte werkwijze gebruikt hulpmiddel voor de absorptie van SOx, zoals b.v. magnesium, natrium, ammonium of dergelijke, in het absorptiemiddel of de absorptieoplossing wordt gehandhaafd op een hoge waarde, waardoor de ontzwavelingsprestatie flink wordt verbeterd en bovendien de kosten van apparatuur en be-15 drijfskosten kunnen worden verminderd.

In het algemeen werden vroeger de kalk-gipswerkwij ze en de kalksteen-gipswerkwijze toegepast als werkwijzen voor het verwijderen van SOx uit rookgassen. Bij een werkwijze van deze aard wordt, zoals verderop nader wordt beschreven, een SOx bevattend rookgas 20 door een voor afkoeling en het verwijderen van stof dienende toren gevoerd om daardoor het gas af te koelen en vaste verontreinigingen daaruit te verwijderen, vervolgens door een absorptietoren, waar SOx wordt geabsorbeerd en verwijderd door een een calciumverbinding bevattende absorptieoplossing, en daarna door een ontmister om mist 25 of nevel van de in het gas aanwezige absorptieoplossing te onder scheppen.

In de vorengenoemde absorptietoren worden een absorptiereac- tie en een neutralis at iereactie uitgevoerd. Het is bekend, dat bij deze reacties een grotere concentratie aan in de absorptieoplossing 2— 30 aanwezige sulfietionen (SO^ ) resulteert in betere absorptiepresta- 8104586 9 -2-.

tie en dat voorts een grotere concentratie aan waterstof zwavelig-zuur (HSO^) resulteert in een hogere omzettingsgraad hij de neutralis atiereactie. Het is voorts bekend, dat deze sulfietion- en water-stofsulfietionconcentraties opmerkelijk toenemen wanneer magnesium ' 5 in de vorm van MgSO^ wordt toegevoegd aan de absorptieoplossing.

! . Daarom wordt de ontzwavelingsgraad sterk verbeterd naarmate ; ' de magnesiumconcentratie van de absorptieoplossing toeneemt. Voorts zijn, bij een gelijke ontzwavelingsgraad, het drukverlies van het rookgas in de absorptietoren en de verhouding vloeistof : gas klei-10 ner in het geval van een grote magnesiumconcentratie in de absorp tieoplossing dan in het geval van een kleine magnesiumconcentratie.

Een kleine hoeveelheid magnesium is geschikt aanwezig als een verontreiniging in calciumcarbonaat dat geschikt is voor toe-15 passing als calciumverbinding in de absorptieoplossing. Dit magne sium verbindt zich met het SOx in de absorptietoren tot MgSO^ of MgiHSO^Jg dat wordt geoxydeerd in een oxydatietoren van de inrichting tot MgSO^. Dit MgSO^ lost daarna op in een filtraat, en een gedeelte daarvan wordt gerecirculeerd via het processysteem. Een 20 ander gedeelte wordt als afvalwater uit het systeem weggevoerd volgens de gebruikelijke werkwijze en inrichting.

Vanwege de aard van de bekende werkwijze en inrichting, met inbegrip van de wijze van uitvoering en de aanmerkelijke hoeveelheid afgevoerd afvalwater, is het moeilijk de concentratie aan 25 magnesium als MgSO^ in de absorptieoplossing op een grote waarde te handhaven, zoals verderop uitvoerig wordt beschreven.

Als gevolg hiervan is de ontzwavelingsprestatie van de absorptieoplossing bij de gebruikelijke werkwijze en in de gebruikelijke inrichting laag. Hoewel deze prestatie kan worden opgevoerd 30 door vergroting van de MgSO^-concentratie in de absorptieoplossing, is het verlies aan magnesium groot, daar een aanmerkelijke hoeveelheid afvalwater wordt afgevoerd. Deze MgSO^-concentratie kan op een constante waarde worden gehandhaafd door middel van de kostbare maatregel bestaande uit toevoeging van een aanmerkelijke hoeveel-35 heid van b.v. MgCOH^ van buitenaf.

8104596

* I

- 3 -

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een natte •werkwijze voor het ontzwavelen van rookgassen, waarbij de concentratie van magnesium of dergelijke bij een grote waarde wordt gehandhaafd, waardoor de ontzwavelingsprestatie sterk wordt verbe-: 5 terd en bovendien de kosten van de apparatuur en de bedrijfskosten :' kunnen worden verminderd.

f ♦ * - * ' Een ander doel van de .uitvinding is het verschaffen van _ een inrichting voor de toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding.

10 In een van haar aspecten verschaft de uitvinding, kort samen gevat, een werkwijze voor het ontzwavelen van rookgassen, die daaruit bestaat, dat een zwavelozyden bevattend rookgas door een voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren wordt gevoerd, dat het resulterende gas door een absorptietoren wordt gevoerd om 15 de zwaveloxyden te absorberen en uit het gas te verwijderen met be hulp van een een calciumverbinding bevattende absorptieoplossing en dat vervolgens het aldus verkregen gas door een ontmister wordt gevoerd om de in het gas aanwezige mist van absorptieoplossing te onderscheppen of tegen te houden, en die daardoor wordt geken-20 merkt, dat de ontmister met tussenpozen wordt uitgewassen, waarbij het onderschepte mist bevattende afvalwaswater geheel of gedeeltelijk wordt af gevoerd uit de inrichting of wordt ingebracht in de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren wanneer de ontmister wordt uitgewassen, en de stroom met onderschepte mist 25 wordt teruggebracht in de absorptietoren wanneer de ontmister niet wordt uitgewassen, en dat, zonder magnesium (b.v. als MgiOH)^), natrium, ammonium of dergelijke aan te vullen, of, zelfs indien zij worden aangevuld, dan slechts met een zeer kleine hoeveelheid daarvan, de concentratie aan magnesium, natrium, ammonium of dergelij-30 ke wordt gehandhaafd bij een grote waarde (1% of meer), waardoor een grote ontzwavelingsprestatie optreedt tegen geringe kosten.

In een ander aspect verschaft de uitvinding een voor de uitvoering van de bovenstaand samengevatte werkwijze geschikte inrichting.

35 De aard, het nut en verdere kenmerken van de uitvinding mo- 8104596 4 -* - ~ k - gen duidelijker blijken uit deunavolgende gedetailleerde beschrijving van de uitvinding, onder verwijzing naar de hieronder beknopt beschreven, bij gevoegde tekening.

In de tekening is: 5 Fig.1 een strnmingsschema van een tot de stand der techniek ? behorende inrichting van het natte type;

Fig.2 een het verband tussen de MgSO^-concentratie van'een absorptieoplossing en de oplosbaarheid van sulfiet aangevende gra-fische voorstelling; 2- 10 Fig. 3 een het verband tussen de Mg -concentratie van' een absorptieoplossing en de ontzwavelingsgraad aangevende grafische voorstelling;

Fig.U een vereenvoudigde schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de werkwijze en inrichting volgens de uitvin-15 ding; en

Fig. 5 een vereenvoudigde schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding.

Als bijdrage tot een volledig begrip van de aard en het nut 20 van de uitvinding volgt hieronder eerst een beschrijving van het vorengenoemde algemeen toegepaste kalk-gipsproces en hetkalksteen-gipsproces, waarbij wordt verwezen naar fig.1 die een tot de stand der techniek behorend ohtzwavelingsproces weergeeft*

Onbehandeld rookgas stroomt in een voor koeling en het ver-25 wijderen van stof bestemde toren 1 en wordt afgekoeld door een re- circulerende vloeistof die, een rondloopleiding 2 doorlopend, in de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 1 •stroomt. Tegelijkertijd worden in het rookgas aanwezige verontreinigingen, zoals b.v. stof, verwijderd. Het op deze wijze afgekoelde 30 en gezuiverde rookgas stroomt uit de voor koeling en het verwijde ren van stof bestemde toren 1, doorloopt een ontmister 3 en stroomt Vervolgens in een absorptietoren h, waar in het rookgas aanwezig SOx uit het rookgas wordt verwijderd door een absorptieoplossing die wordt gerecirculeerd via een omloopleiding 5 voor absorptie-35 oplossing, en gesproeid in de absorptietoren U, De absorptieoplos- 8104596 - 5 - % *· sing "bevat caleiumcarhonaat, calciumsuïfiet en andere zputen. Het op deze wijze "behandelde rookgas verlaat de abs-orpt iet oren U aan de bovenzijde, doorloopt een ontmister 6 waarin mist van de ahsorp-tieoplossing in het rookgas wordt onderschept, en; wordt vervolgens . 5 als behandeld rookgas naar een schoorsteen 7 geveerd en afgevoerd naar de atmosfeer. . ·

De bovengenoemde ahsorptieoplpseing wordt gerecircnleerd tussen de absorptietoren k en een recirculatiereservoir 8 via de kringloopleiding 5» Terwijl dit plaats· vindt absorbeert de absorp-10 . tieoplossing S0x uit het rookgas in de absorptietoren 4, en in het recirculatiereservoir 8 wordt een neutralisatiereactie uitgevoerd met caleiumcarbonaat dat wordt toegevoerd via een leiding IQ voor calciumcarbonaatdispersie, De absorptieoplossing, die calciumsul fiet (CaSO^) in een hoeveelheid overeenkomend met in de absorptie** 15 toren k geabsorbeerd SOx, wordt toegevoerd uit het reeirculatiere- 'servoir 8, via een vloeistofleiding 11 naar een oxydatietoren 12.

In deze oxydatietoren 12 wordt het calciumsulfiet geoxydeerd door door een luchtblaasinrichting 12 in de oxydatietpren ingeblazen lucht en wordt daardoor omgezet in gips. Verder wordt-het in de 20 absorptieoplossing aanwezige onomgezette calcrumcarhonaat geneutra?.

liseerd tot gips in de oxydatietoren 12 door via een zwavelzuurtoe^ voer leiding ih- in de oxydatietoren toegevoerd zwavelzuur.

Als resultaat ontstaat een gipsdispersie in de oxydatietoren 12 en deze stroomt daaruit over via een overstroomleiding 53 25 stroomt in een indikker l6 (sedimentatie-concentratiereservoir), waarin de concentratie van de dispersie wordt vergroot tot een spe-" cifieke waarde en aldus ingesteld. Daarna wordt de ingedikte dispersie via een toevoerleiding 17 vanuit de onderzijde van de indikker 16 gevoerd naar een scheidingseentrifuge 18, waar de dispersie wordt 30 gescheiden in een gipskoek en een filtraat. De scheidingseentrifuge 18 heeft een afvoerinrichting 20 voor gips aan de onderzijde en een filtraatafvoer 21.

Het op deze wijze in de scheidingseentrifuge 18 afgescheiden filtraat wordt gerecireuleerd, tezamen met een overstromende vloei-35 stof uit de indikker 16, via een transportleiding 22 naar het voren- 8104596 • k I »

V

-6.-

/ I

beschreven recirculatiereservoir 8. Een gedeelte van dit mengsel van het filtraat en de overstromende vloeistof wordt uit het systeem af gevoerd als afvalwater via een afvoerleiding 23 voor afvalwater. Een ander gedeelte van dit mengsel wordt toegevoerd in een 5. calciumcarbonaatdispersiereservoir 25 met het doel calciumcsrbonaat in poedervormige toestand, dat. wordt toegevoerd via een toevoerlei— • ; ding 2b voor calciumcarbonaat, om te zetten in een dispersie.

Het is noodzakelijk uit de vorengenoemde, voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 1 een bepaalde hoeveelheid 10 reeirculatievloeistof als afvalwater uit het systeem weg te voeren via een afvoerleiding 26 voor afvalwater aan de onderzijde van de toren, teneinde te voorkomen dat concentratie optreedt in de recir-culatievloeistof van verontreinigingen, zoals eerder in het rookgas aanwezig stof dat is onderschept in de voor koeling en het verwij-15 deren van stof bestemde toren 1. Enerzijds wordt, teneinde het als dit afvalwater uit het systeem weggevoerde water en water dat verdampt in het rookgas in de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 1, aan te vullen, een hoeveelheid vers water toegevoerd via een toevoerleiding 27 voor vers water in de voor koeling 20 en het verwijderen van stof bestemde toren 1. Een ander gedeelte van dit verse water wordt toegevoerd naar en gebruikt als waswater in de ontmister 3 en wordt daarna toegevoerd in de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 1.

Anderzijds wordt de voorbij de absorptietoren it· aangebrachte 25 ontmister 6 voorzien van vers water via een waswatertoevoerleiding 28. Hadat de "elementen" in de ontmister 6 zijn uitgewassen, wordt het afgewerkte waswater, tezamen met de in de ontmister onderschepte mist van absorptieoplossing, weggevoerd via een retour leiding 30 voor afgevoerde mist en stroomt in de absorptietoren b. Het groot-30 . ste gedeelte van het in het processysteem van de absorptietoren b en verderop toegevoerde water bestaat uit dit waswater van de ontmister 6, en de rest kan worden geacht te bestaan uit water, zoals pompdichtingswater en voor het uitwassen van gips in de scheidings-centrifuge 18, overeenkomstig de behoefte, bestaand gipswaswater.

35 Aangezien het in de absorptietoren b binnenstromende rookgas 8104596 * 4 - ? - niet in staat is water te verdanken, resulteert nagenoeg al het in het processysteem gebrachte water, met uitzondering van kleine hoeveelheden water, zoals die hechten aan het gips en uit het systeem worden weggevoerd, en het in de osydatietoren verdampte water, in 5 water dat als afvalwater uit het systeem wordt weggevoerd. Met name is het noodzakelijk afvalwater weg te voeren in een hoeveelheid die in hoofdzaak overeenkomt met die van het .waswater van de ont-mister 6.

In de bovenstaand beschreven absorpt iet oren k heeft een ab-10 sorptiereactie, voorgesteld door reactievergelijking (l) en een neutralisatiereactie, zoals voorgesteld door reactievergelijking (2) plaats. Deze reactievergelijkingen (l) en (2) betreffen, bij wijze van voorbeeld, het geval waarin calciumcarbonaat wordt gebruikt .als absorptiemiddel.

15 S02 + CaS03 +-HgO -> Ca(HS0 )g (l)

CaC03 + Ca(HS03)2 -» 2CaS03 + HgO + C02 (2)

Het is bekend, dat in dit geval geldt, dat hoe groter de con-centratie aan sulfietionen (S03 ) in de absorptieoplossing, hoe beter de absorptieprestatie is, en voorts, dat hoe groter de con-20 centratie van waterstofsulfietionen (HS0~), hoe hoger de door de neutralisatiereactie bereikte neutralisatiegraad is.

Voorts is het bekend, dat wanneer magnesium wordt toegevoegd in de vorm van MgSO^ aan de absorptieoplossing, de concentraties van de sulfietionen en de waterstofsulfietionen van de absorptie-25 oplossing snel toenemen zoals weergegeven in fig.2. Als reden hier voor mag worden aangenomen, dat als gevolg van de aanwezigheid van positieve ionen (Mg ) met een sterke oplosbaarheid, de concentra-ties van de overeenkomstige negatieve ionen (S03 en HSC>3) eveneens toenemen. Naarmate de magnesiumconcentratie in de absorptieoplos-30 sing toeneemt, wordt de ontzwavelingsprestatie dan ook sterk verbe terd, zoals weergegeven in fig.3·

Voorts zijn, voor het verkrijgen van dezelfde ontzwavelings-graad, het drukverlies van het rookgas in de absorptietoren en de verhouding vloeistof : gas kleiner in het geval van een grote mag-35 nesiumconcentratie in de absorptieoplossing dan in het geval van 8104596 * » — 8 - een kleine magnesiumconcentratie. In plaats van magnesium kunnen natrium of ammonium worden toegevoegd aan de at sorpt ie oplos sing om een doelmatigheid te verkrijgen, die gelijkwaardig is aan die in het geval van magnesium. « 5 Gelukkig is een "bepaalde hoeveelheid magnesium als veront reiniging aanwezig in het calciumcarbonaat. Dit magnesiumgehalte .is gewoonlijk van de orde van grootte van 0,2 - 1,0# als MgO. Deze kleine hoeveelheid magnesium die het calciumcarbonaat "begeleidend wordt toegevoerd, verbindt zich met SOx in de absorptietoren 4 tot 10 MgSO^ of MgiHSQg)^» <*at wordt geoxydeerd in de oxydatietoren 12 tot MgSO^. Dit MgSO^ lost daarna op in het filtraat en een gedeelte daarvan wordt gerecirculeerd door het processysteem. Tegelijkertijd mengt zich een ander gedeelte van dit opgeloste MgSO^ met het via de afvoerleiding 23 voor afvalwater stromende afvalwater en wordt 15 uit het systeem weggevoerd.

De magnesiumconcentratie in het processysteem wordt derhalve bepaald door het magnesiumgehalte van het calciumcarbonaat en de hoeveelheid van het via de afvoerleiding 23 weggevoerde afvalwater, maar aangezien de hoeveelheid van het afgevoerde water gewoonlijk 20 groot is, is het moeilijk de concentratie van magnesium als MgSO^ in de absorptieoplossing binnen het processysteem te handhaven bij een waarde van 2.000 ppm of groter.

Aldus is bij de gebruikelijke werkwijze voor het ontzwavelen van rookgas het ontzwavelingsrendement van de absorptieoplossing 25 laag en, hoewel dit kan worden vergroot door vergroting van de

MgSO^-concentratie in de absorptieoplossing, is het magnesiumver-lies groot, daar de hoeveelheid afvalwater groot is. Het gevolg hiervan is, dat voor het handhaven van de MgSO^-concentratie in de absorptieoplossing bij een constante waarde, een aanmerkelijke 30 hoeveelheid magnesiumbron, zoals b.v. Mg(OH)2 moet worden aange vuld van buitenaf. Een dergelijke maatregel brengt hoge kosten met zich.

De hoeveelheid afvalwater wordt bepaald door de totale waterbalans van het absorptiegedeelte, het oxydatiegedeelte, het gips-35 afscheidingsgedeelte en het gedeelte waarin het uitgangsmateriaal 8104596 lift * - 9 - wordt voorbereid, van het proces systeem. Aangezien echter de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren is opgesteld voor de absorptietoren, bezit de absorptietoren niet het vermogen water te verdampen. Het is dan ook noodzakelijk afvalwater weg te : 5 voeren uit het systeem in een hoeveelheid beantwoordend aan het grootste gedeelte van het in het systeem gebrachte water. Inddit . ' . geval bestaat een groot gedeelte van het in het systeem gebruikte water uit het waswater van de voorbij de absorptietoren geïnstalleerde ontmister. Door vermindering van de hoeveelheid van het was-10 water kan de hoeveelheid afvalwater worden verminderd, maar deze maatregel gaat tevens gepaard met problemen, zoals een beperking voor de doelmatigheid van deze maatregel.

Hieronder volgt een beschrijving van het ontzwavelingsproces overeenkomstig de uitvinding.

15 In een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, zoals weer gegeven in fig.k, wordt een SOx bevattend rookgas af gekoeld en van stof bevrijd in een voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 31. Het op deze wijze afgekoelde en gezuiverde rookgas passeert een ontmister 33 en wordt vervolgens toegevoerd in een 20 absorptietoren 3^, waarin SOx uit het rookgas wordt geabsorbeerd en verwijderd door een een calciumverbinding bevattende absorptie-oplossing. Het op deze wijze behandelde rookgas dat de bovenzijde van de absorptietoren 3^ verlaat, wordt via een andere ontmister 36 voor het onderscheppen van de mist van de absorptieoplossing in 25 het rookgas gevoerd. Het op deze wijze in de ontmister 36 behandel de rookgas wordt afgevoerd naar de atmosfeer.

De ontmister 36 wordt voorzien van waswater via een waswater- · ; toevoerleiding 32 die is aangesloten aan het bovengedeelte of het zijgedeelte van de ontmister. Een retourleiding 37 voor afgevoerde 30 mist verbindt de onderzijde van de ontmister 36 met het benedenste gedeelte van de absorptietoren 3^. De bovenstaande gedeelten van de inrichting zijn in hoofdzaak dezelfde als die van een bekende inrichting voor het ontzwavelen van rookgas van het natte type. Hoewel niet afgeheeld in fig.t, is tevens voorzien in hulpapparatuur 35 voor de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 31 8104596 - 10 - ί *· en de absorptietoren 3^> zoals omloopleidingen, recirculatiereser-voirs, een oxydatietoren, een indikker en een schei dings centrifuge, voor de inrichting'en wel op soortgelijke wijze als voor de in fig.3 weergegeven en bovenstaand beschreven inrichting.

1 5 De. ontmister 36 kan zijn uitgevoerd volgens een reeds békend ontwerp of van een bekend type zijn. Ontmisters kunnen ruim gesproken worden ingedeeld in het type waarin de hoeveelheid van beweging r . · - van de mistdeeltjes wordt benut om de mistdeeltjes te laten botsen tegen en te hechten aan een oppervlak voor het onderscheppen en ver-10 garen van de deeltjes (hierna aangeduid als "element") en het type waarin statische elektriciteit wordt toegepast om de mistdeeltjes te vergaren, d.i. het zogenaamde Cottrell-type.

Onder het eerstgenoemde type bevinden zich vertegenwoordigers waarbij de elementen bestaan uit botsplaten en die waarbij de ele-15 menten bestaan uit met gaas gevulde lagen. In het laatstgenoemde type is tevens een vast oppervlak aanwezig waartegen men de mistdeeltjes elektrostatisch laat botsen, en bij deze beschrijving van de uitvinding wordt het vaste oppervlak eveneens aangeduid als een element. Aldus kan de ontmister, ongeacht het type ontmister, wor-20 den omschreven als een element te bevatten. Een voor toepassing volgens de uitvinding geschikte ontmister is van het bovenstaand als eerste beschreven type, d.w.z. het type waarbij de hoeveelheid van beweging van de mistdeeltjes wordt benut om deze deeltjes te onderscheppen en te vergaren.

25 De met het rookgas gemengde mist van absorptieoplossing, die de absorptietoren 3h heeft verlaten, wordt onderschept door de ontmister 36 die voorbij de absorptietoren 3^ is opgesteld en, via de vorengenoemde retourleiding 37 voor afgevoerde mist, teruggevperd in het benedenste gedeelte van de absorptietoren 3^. De ontmister 30 36 bevat elementen die worden gewassen met vers water dat wordt toegevoerd via de vorengenoemde waswatertoevoerleiding 32 en dat door sproeimondstukken tegen de elementen wordt aangesproeid. Om de stroom van dit waswater af te zetten, is de toevoer leiding 32 voorzien van een afsluiter 35, die alleen met tussenpozen wordt ge-35 opend wanneer de elementen worden gewassen.

8104596 / • i - 11 -

Nadat de elementen aldus zijn gewassen, wordt het afgewerkte waswater, dat zich heeft verzameld in het benedenste gedeelte van de ontmister 37» wanneer het niet moet worden teruggebracht in de absorptietoren 3U en dus moet worden weggevoerd, afgetakt naar een 5 afvoerleiding 38 voor afgewerkt waswater, die als aftakking van de retourleiding 37 voor afgevoerde. mist is aangesloten en loopt naar een reservoir 39 voor afgewerkt waswater, waaruit het afgewerkte water wordt weggevoerd uit het systeem door een pomp UO voor afgewerkt waswater.

10 Om vermenging van de mist van absorptieoplossing met het aldus uit het systeem weggevoerde afvalwater zoveel mogelijk te verminderen, is voorzien in een mistafvoerafsluiter Ul en een afge-werkt-waswaterafvoerafsluiter b2 in de retourleiding 37 voor de retourleiding 37 voor weggevoerde mist resp. de afvoerleiding 38 15 voor afgewerkt waswater, en terwijl de elementen van de ontmister 36 worden gewassen, d.w.z. terwijl de waswatertoevoerafsluiter 35 open is, wordt de mistafvoerafsluiter Ul gesloten gehouden en de afgewerkte-waswaterafvoerafsluiter b2 wordt open gehouden, waardoor het een kleine hoeveelheid mist van absorptieoplossing, die 20 is gevangen op de elementen, bevattende afgewerkte waswater wordt gevoerd naar reservoir 39 voor afgewerkt waswater.

Wanneer anderzijds de elementen niet worden gewassen, d.w.z. wanneer de waswatertoevoerafsluiter 35 gesloten is, wordt de mistafvoerafsluiter Ul opengehouden en de afgewerkt-waswaterafvoer-25 afsluiter b2 wordt gesloten gehouden, on de absorptieoplossing- mist, die is gevangen op de elementen, terug te voeren naar de absorptietoren 3b. *

De netto periode, gedurende welke de elementen van de ontmister 36 worden gewassen, kan kort zijn en wel van de orde van 30 1/20 tot 1/100 van de totale bedrijfstijd. Een overwegend gedeelte van de door de elementen onderschepte mist van absorptieoplossing wordt derhalve teruggevoerd via de retourleiding 37 voor afgevoer*· de mist naar de absorptietoren 3b, en slechts een zeer ondergeschikt gedeelte van de mist wordt tezamen met het afgewerkte was-35 water weggevoerd naar reservoir 39 voor afgewerkt waswater en weg- 8104596 - 12 - gevoerd uit het systeem.

In sommige gevallen "wordt dit afgewerkte waswater geheel of gedeeltelijk gevoerd naar de voor koeling en het verwijderen * van stof bestemde toren 31* Voor de waswatertoevoeraf sluit er 35» 5 de mistafvoerafsluiter Ul en de afgewerkt-waswaterafvoerafsluiter b2 wordt gewoonlijk gébruik gemaakt van zogenaamde diafragma— afsluiters die werken door middel van perslucht. De toevoer van perslucht naar deze afsluiters wordt beheerst door de werking van elektromagnetische ventielen.

10 Zoals bovenstaand beschreven heeft het wassen van de elemen ten van de voorbij de absorptietoren 3^ aangebrachte ontmister 36 met tussenpozen, en alleen maar waswater, dat een kleine hoeveelheid op de elementen gedurende de wasperiode gevangen mist van absorptieoplossing bevat, wordt van de ontmister 36 naar reservoir 15 39 voor afgewerkt waswater gevoerd om te worden weggevoerd uit het systeem. Om deze reden is de hoeveelheid van de met dit afgewerkte water gemengde absorptieoplossing en die het systeem verlaat, zeer klein. Daarom kan de hoeveelheid van het in de absorptieoplossing aanwezige en uit het systeem weggevoerde magnesium even-20 eens worden gehandhaafd bij een zeer kleine waarde.

Anderzijds kan, door het waswater uit de ontmister 36 op deze wijze te verwijderen uit het processysteem, zonder het terug te voeren in de procesonderdelen, zoals de absorptietoren 3^, in hoofdzaak evenwicht worden verkregen met het uit het systeem wegge-25 voerde water, zoals het aan het gips hechtende water, daar de hoe veelheid op andere plaatsen dan de ontmister 36 gebruikte water klein is. Het wordt dan ook overbodig het afvalwater uit het ab-sorptiesysteem uit de afvalwaterafvoerleicLing 23 in de in fig.1 af-gebeelde bekende inrichting, afzonderlijk van het afgewerkte was-30 water uit de ontmister 36, d.w.z. het afvalwater uit de pomp Uo voor afgewerkt waswater in de in fig.H afgebeelde inrichting, weg te voeren.

Om deze reden kan, ondanks het feit, dat de hoeveelheid afvalwater gelijk is aan die in het geval van de gebruikelijke werk-35 wijze en inrichting, bij de werkwijze en inrichting volgens de uit- 8104596 φ ·.

* ' "Η” “Γ— —^ f - 13 - vinding de netto hoeveelheid van de uit het systeem weggevoerde hoeveelheid absorptieoplossing opmerkelijk worden verminderd in vergelijking met die hij de gebruikelijke werkwijze en inrichting, en gelijktijdig wordt het mogelijk de magnesiumconcentratie in de 5 absorptieoplossing sterk te vergroten in vergelijking met die in het gebruikelijke geval.

De magnesiumconcentraties van de absorptieoplossingen volgens de gebruikelijke werkwijze en bij de werkwijze volgens de uitvinding werden berekend en vergeleken met betrekking tot het geval 10 van een kalksteen-gipsproces toegepast in een rookgasontzwavelings- inrichting voor éen mèt kolen gestookte energiecentrale van 250 M5ï, als êên voorbeeld, en het geval waarin het wassen van de ontmisters voor de absorptietorens voor zowel het gebruikelijke proces als het proces volgens de uitvinding op soortgelijke wijze werd uitge-15 voerd met tussenpozen. De vooraf aangenomen voorwaarden voor de be rekening waren als volgt: kwantitatief verbruikte hoeveelheid calcium-carbonaat: 2,0 t/h

magnesiumgehalte in het uitgangscalcium-20 carbonaat: 0,3 gew.£, als MgO

weggevoerd afvalwater (onder uitsluiting van het afvalwater van de koeltoren): 10 t/h in de ontmister voor de absorptietoren gebruikt waswater (gemiddeld): 9,5 t/h 25 duur van het wassen: 3 min tussenpoos tussen wasbehandelingen: 2 h hoeveelheid mist van wasoplossing in het - ·

O

rookgas: 20 g/Sm .

Als uitkomst van de berekening op grond van de bovenstaande 30 voorwaarden bedroeg de magnesiumconcentratie in de absorptieoplos sing 360 ppm in het geval van de gebruikelijke werkwijze en 7600 ppm in het geval van de werkwijze volgens de uitvinding.

Zoals blijkt uit de bovenstaande beschrijving, verschaft de uitvinding de mogelijkheid de magnesiumconcentratie in de absorptie-35 oplossing enorm te vergroten' zonder afzonderlijk magnesium van bui- 8104596 I, a · ' - ik - tenaf toe te voeren. Bijgevolg kunnen vermindering van de kosten van de apparatuur en de “bedrijfskosten, zoals vorenstaand vermeld, alsook een. vergroting van de ontzwavelingsgraad, zoals aangegeven in fig, 3, gemakkelijk worden tot stand getracht.

- · - 5 De uitvinding is niet, alleen van toepassing op de boven- ! . .staand beschreven inrichting voor ontzwaveling van rookgas volgens ; 'l '."I. het kalksteen-gipsproces, maar eveneens op alle andere ontzwave- . ‘ • lingsprocessen en -inrichtingen waarbij calciummaterialen worden gebruikt als absorptiemiddel. De uitvinding is dan ook van toepas-10 . sing op een werkwijze waarbij kalk wordt gebruikt in plaats van kalksteen als bron voor het absorptiemiddel en eveneens op een werkwijze waarbij tiet bijprodukt niet alleen uit gips bestaat, maar tevens de vorm heeft van calciumsulfiet (CaSO^.sB^O), dat uit het ’ systeem wordt weggevoerd. Voorts wordt in het geval waarin natrium 15 of ammonium aanwezig is in de absorptieoplossing in plaats van magnesium,eveneens dezelfde doelmatigheid bereikt als in het genval van magnesium. Behalve de toepassing van het als verontreini-- ging in het caleiumcarbonaat aanwezige magnesium,· bestaan er gevallen, waarin magnesium, natrium of ammonium vooraf wordt toege-20 voegd aan het caleiumcarbonaat. .

Een ander voorbeeld van een inrichting voor ontzwaveling van rookgas uit dit voorbeeld is afgeheeld in fig.5· In deze uitvoeringsvorm is de ontmister 36a voor de absorptietoren 3^a aange-“ bracht binnenin de absorptietoren in het bovenste gedeelte daarvan. 25 Het onderste gedeelte van deze ontmister 36a is aangesloten aan het benedenste gedeelte van de absorptietoren 3^a via een retour-leiding 37 voor afgevoerde mist, waarvan het tussengedeelte zich bevindt buiten de absorptietoren 3^+a en in dit huitengelegen gedeelte is voorzien van een mistafvoerafsluiter Ul. De bodem van 30 de ontmister is ook aangesloten aan een reservoir 39 voor afgewerkt waswater via een afvoer leiding 38 voor afgewerkt waswater, die in haar buiten de toren 3^a gelegen gedeelte is voorzien van een afsluiter h2 voor af gewerkt-was wat er afvoer. De verdere bijzonderheden en kenmerken betreffende de indeling en werking van deze inrich-35 ting, zijn dezelfde als die uit het voorgaande, in fig.H afgebeelde 8104596 . " * ’ ” -- ---- t - I - - 15 - voorbeeld. Het zal duidelijk zijn, dat deze inrichting eveneens verder hulpapparatuur bevat, ofschoon deze niet is afgebeeld in fig.5s verband houdende met de voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren 31 en de absorptietoren 3^a, zoals omlooplei-. 5 dingen, recirculatiereservoirs, een oxydatietoren, een. indikker en een scheidingscentrifuge, op- soortgelijke wijze als bij de in fig.1 af geheelde en bovenstaand beschreven inrichting.

Uit de voorgaande beschrijving moge blijken,' dat bij de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding alleen gebruik wordt 10 . gemaakt van het als verontreiniging in het alkalische materiaal op calciumbasis (ont zwavelingsmiddel) zoals calciumcarbonaat aanwezige magnesium, waardoor de magnesiumconcentratie in de absorptieoplos— sing kan worden gehandhaafd bij een grote waarde zonder de toevoeging van magnesium van buitenaf, en een hoge ontzwavelingsgraad 15 (absorptiegraad van SOg) en een hoge alkalineutralisatiegraad van de absorptieoplossing kunnen worden verkregen.

Voorts kan ook in het geval waarin magnesium, natrium, ammonium of dergelijke van buitenaf worden toegevoegd met de bedoeling de ontzwavelingsprestatie van de absorptieoplossing te verbeteren, 20 de concentratie van het magnesium, natrium, ammonium of dergelijke in de absorptievloeistof bij een hoge waarde., worden gehandhaafd door toevoeging van slechts een zeer kleine hoeveelheid daarvan.

Als resultaat verkrijgt men de volgende voordelen nagenoeg zonder vergroting van de kosten van de uitgangschemicaliën. De ontzwave-25 lingsprestatie en de alkalineutralisatieprestatie van de absorptie oplossing kunnen sterk worden verbeterd. Behalve de verbetering van de ontzwavelingsgraad kan, daar de verhouding vloeistof : gas van de absorptietoren klein wordt, gebruik worden gemaakt van re-circulatiepompen met een klein vermogen en bovendien is, aangezien 30 de verblijfstijd van het absorptietorengas kort wordt, een absorp tietoren van kleine afmetingen voldoende. Voorts kan, daar de hoeveelheid onomgezet alkali zeer klein wordt, het verbruik aan zwavelzuur voor neutralisatie worden verminderd. Daarbij komt, dat verschillende uitrustingsstukken, zoals het recirculatiereservoir, 35 klein kunnen zijn. Als geheel kunnen aldus de kosten voor appara tuur en de bedrijfskosten sterk worden verminderd.

8104596

Claims (3)

1. Hatte werkwijze'voor het ontzwavelen vanrrookgassen, die daartdt bestaat, dat een zwavelozyden bevattend rookgas wordt ge- W;.-·-voerd via een voor koeling en het verwijderen van stof bestemde. ƒ ί ·· toren (31), waardoor het gas wordt af gekoeld en stof daaruit wordt , ; 5 . verwijderd,. dat het resulterende gas wordt gevoerd, via een absorp- ' tietoren (3*0 Om daaruit de zwavelozyden te absorberen en te verwijderen door middel van een een calciumverbinding bevattende ab— — sorptieoplossing en dat vervolgens het aldus verkregen gas wordt gevoerd via een ontmister (36) waardoor mist van de in het gas 10 aanwezige absorptieoplossing wordt onderschept, welke werkwijze daardoor wordt gekenmerkt, dat het wassen van de ontmister teneinde de afzetting of korsten op de elementen te verwijderen, met tussenpozen wordt uitgevoerd, dat het resulterende, de onderschepte mist bevattende afgewerkte waswater geheel of gedeeltelijk uit het 15 processysteem wordt verwijderd of’in de voor koeling en het verwij deren van stof bestemde toren wordt gebracht wanneer de ontmister wordt gewassen, en de stroom onderschepte mist wordt teruggebracht in de absorptietoren wanneer de ontmister niet wordt gewassen.

2. Inrichting voor natte ontzwaveling van rookgas, waarvan deel 20 uitmaken een voor koeling en het verwijderen van stof bestemde toren (31) voor het afkoelen van het zwaveloxyden bevattende rookgas en het verwijderen van stof daaruit, een absorptietoren (3*0 voor het absorberen en verwijderen van de zwaveloxyden uit het aldus verkregen róokgas met behulp van een een calciumverbinding be-25 vattende absorptieoplossing, en een ontmister (36) voor het onder scheppen van mist uit de in het resulterende rookgas aanwezige absorptieoplossing, en waarvan verder deel uitmaken een waswater-toevoerleiding (32) die is aangesloten aan het bovenste of zij-gedeelte van de ontmister om waswater daarin toe te voeren en een 30 mistafvoerretourleiding (37) aangesloten tussen de bodem van de ontmister en de absorptietoren, welke inrichting daardoor wordt gekenmerkt, dat van de inrichting verder deel uitmaken een afvoer- 8104596 - IT - leiding (38) voor afgewerkt waswater, die is aangesloten aan de onderzijde van de ontmister om afgewerkt waswater uit de inrichting weg te voeren, een afsluiter (35) voor de waswatertoevoer, die is aangehracht in de toevoer leiding voor waswater, een mist-5 afvoer af sluiter (Ul) die is aangebracht in de rëtourleiding voor mist afvoer, en een afgewerkt-waswaterafvoer af sluiter (½) die - is ·! aangebracht in de afvoerleiding voor afgewerkt waswater, en daar door gekenmerkt, dat de mist afvoer af sluit er en de afgewerkt-waswater-. afvoerafsluiter gesloten resp. geopend zijn terwijl de afsluiter 10 voor waswatertoevoer geopend is om de ontmister te wassen, waardoor de ouders (diepte mist bevattend afgewerkt waswater wordt verwijderd uit de inrichting, en de mi stafvoer afsluit er en de afgewerkt -was -waterafvoerafsluiter open resp. gesloten zijn terwijl de afsluiter voor waswatertoevoer gesloten is, waardoor de onderschepte mist 15 wordt teruggevoerd in de absorptietoren.

3· Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de ontmister (36) is aangebracht buiten de absorptietoren (3^)-k. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de ontmister (36a) is aangebracht binnenin de absorptietoren (3^a) in 20 het bovenste gedeelte daarvan, 8104596