NL8203022A - Werkwijze voor het behandelen van eindprodukten uit de rookgasontzwaveling. - Google Patents

Description

1 VO 3539 + ·4

Werkwijze voor het behandelen van e indprodukten uit de rookgasontzwaveling.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor behandelen van eindprodukten uit de rookgasontzwaveling, waarbij de rookgasontzwaveling door de absorptie van de zwaveloxyden in'een sproeidroger met een kalkhoudende suspensie of in een reactor met een 5 droog, fijnkorrelig, kalkhoudend absorptiemiddel wordt uitgevoerd en waarbij uit het te ontzwavelen rookgas voor de ontzwaveling naar keuze de daardoor meegevoerde vliegas geheel of gedeeltelijk of geheel niet wordt afgescheiden en waarbij de eindprodukten uit de rookgasontzwaveling voor hun verdere'behandeling voor 1-99 gew.%, bij voorkeur 1-70 10 gew.% uit vliegas en voor 1-99 gew.%, bij voorkeur 30-99 gew.% uit de som van de ontzwavelingsprodukten, bij voorkeur calciumsulfiet half-hydraat en/of calciumsulfiet en/of calciumsulfaatdihydraat en/of calciumsulfaat-halfhydraat en/of calciumsulfaat alsmede resten van het absorptiemiddel bestaan.

15 Bij de behandeling van rookgassen, die bij de'verbranding van fossiele brandstoffen ontstaan, moeten met het oog op het scherper worden van de bepalingen voor het schoonhouden van de lucht maatregelen worden getroffen, die het zwavelgehalte van dergelijke rookgassen ver-lagen. De behandeling van de rookgassen kan op bekende wijze zodanig 20 geschieden, dat de afscheiding van de zwaveloxyden in een sproeidroger of reactor plaatsvindt.

Bij deze werkwijze van de rookgasontzwaveling worden droge eindprodukten verkregen, die gewoonlijk een mengsel uit vliegas, calcium-houdende reactieprodukten en resten van het calciumhoudende absorptie-25 middel bevatten. De vliegas kan daarbij geheel of gedeeltelijk voor het ontzwavelingsproces afzonderlijk afgescheiden en apart of samen met de ontzwavelingseindprodukten worden verwijderd.

Het verdere gebruik van dergelijke eindprodukten met hoge sulfietgehaltes in de bouwmaterialenindustrie is momenteel nog zeer be-30 perkt, zodat veruit het grootste gedeelte moet worden gedeponeerd.

Daarbij vormt het in het eindprodukt aanwezige calciumsulfiet een bijzonder probleem, omdat het op bekende wijze door oxydatie tot CaS0^.2 ^0 (gips). vooral in een vochtige atmosfeer zuurstof aan door-sijpelend water onttrekt en aldus tot een aantasting van de grondwater- 82 0 3 0 22 ........

-2- kwaliteit kan leiden.

Verder is bekend dat door verhitting van calciumsulfaathalf-hydraat tussen ongeveer 385 en 410 °C het calciumsulfietanhydriet CaSO^ ontstaat, dat echter tegelijkertijd vanaf 400°C een oxydatie tot 5 CaS04 (gips-anhydriet) plaats vindt, welke oxydatie exotherm verloopt.

Bekend en ook reeds op technische schaal gerealiseerd is de oxydatie van .calciumsulfiethalfhydraat tot gips-dihydraat bij de "natte" rookgasontzwaveling, waarbij bijvoorbeeld lucht in de suspensie wordt gebracht en bovendien de pH-waarde tot op een voor de oxydatie geschikte 10 pH-waarde moet worden verlaagd. '

Deze werkwijze zou weliswaar op het droge eindprodukt waarvan hier sprake is, kunnen worden toegepast, maar daarvoor zou het droge eindprodukt in water gesuspendeerd, de toevoeging van zwavelzuur op een geschikte pH-waarde gebracht en na de oxydatie weer ontwaterd moeten 15 worden. Dit vereist een buitengewoon hoge investering in apparatuur en verhoogt de bedrijfskosten als gevolg van het zwavelzuurverbruik.

Bovendien gaat door het aanmaken met water een deel van de latent hydraulische (of puzzolanische) eigenschappen van de vliegassen verloren, waardoor enerzijds de toepasbaarheid in de bouwmaterialen-20 sector verder wordt beperkt, anderzijds echter voor het deponeren rele-vante eigenschappen (zoals bijvoorbeeld de waterpermeabiliteit, het uitlooggedrag.) slechter worden.

Doel van de onderhavige uitvinding is derhalve om een verlaging van de calciumsulfietgehaltes uit te voeren op een wijze die economischer 25 dan de bekende p'rocestechnieken is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding gerealiseerd, doordat de verlaging van de calciumsulfietgehaltes door een droge oxydatie met lucht wordt uitgevoerd.

Daarbij kan in een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding de 30 oxydatie bij temperaturen tussen 400 en 800°C, bij voorkeur 400 en 600°C worden uitgevoerd. De voor de oxydatie van de calciumsulfietgehaltes noodzakelijke hoeveelheid energie kan volgens de uitvinding geheel of gedeeltelijk door toevoer van hete rookgassen of door verbrandings-lucht uit het elektriciteitsopwekkingsproces worden gedekt. Het verloop 35 van de werkwijze kan in een reactor geschieden, waarbij apparaten kunnen-.· worden toegepast, die reeds in bekende takken van de Industrie (bij- 8203022 ------------------------ -3- voorbeeld de bindmiddelindustrie) voor het drogen, dehydrateren of calcineren worden gebruikt. De verblijfstijd van het materiaal in de reactor is daarbij afhankelijk van de procestemperatuur.

Teneinde de energiekosten 20 laag mogelijk te 'houden, kan het 5 voordelig zijn om overeenkomstig de als voorbeeld weergegeven mogelijk-heden in de figuren i tot 3 een deel van het vliegstof voor de ont-zwaveling apart af te scheiden en a-ldus de te verhitten hoeveelheid materiaal te verlagen.

Zeer wezenliik voorde economie van. de'werkwijze.is het fe'it; 10 dat de oxydapie van CaSO^ tot CaSO^ een exotherme reactie is. Een wezenlijk deel van de energiebehoefte wordt door deze reactiewarmte (ongever 250 kJ/mol) gedekt. Afhankelijk van het vliegstofgehalte en het warmteverlies van de toegepaste reactor meet nog warmte worden toe-gevoerd. Deze warmte kan door verbranding van brandstoffen of zoals 15 boven vermeld door hete verbrandingslucht of rookgas uit het energie-opwekkingsproces of een combinatie van deze mogelijkheden worden inge-bracht.

De voordelen van de voorgestelde werkwijze strekken zich zowel tot de procestechniek van de calciumsulfietoxydatie alsook tot de 20 eigenschappen van de daaruit verkregen eindprodukten uit.

Bij dit voorstel moeten - naast een geringe investering in apparatuur - geen verdere additieven (bijvoorbeeld voor het regelen van de pH-waarde) worden ingebracht.

Daaruit resulteren in vergelijking tot werkwijzen die met een 25 suspensie werken, geringe bedrijfskosten. Door de eenvoudige opbouw en het eveneens eenvoudige procesprincipe van de oxydatie is bovendien een hoge beschikbaarheid gegeven. De voorgestelde werkwijze werkt zonder afvalwater.

Met het oog op de voor het deponeren relevante eigenschappen 30 van de eindprodukten, ligt het voordeel vooral in de verlaging van het calciumsulfietgehalte ten gunste van het gips-anhydriet en daarmede in de verlaging van de chemische zuurstofbehoefte.

Tegelljkertijd wordt door de werkwijze in het eindprodukt een sterktedrager gevormd, omdat het gips-anhydriet, zoals het op de 35 voorgestelde wijze ontstaat, zelfstandig tot gips-dihydraat kan rehy-drateren en daarmede afbinden, terwijl calciumsulfiet zich in dit op- 82 0 3 022 ----------------------------— -4- zicht als inerte stof gedraagt.

Door de verlaging van het calciumsulfietgehalte in het eind-produkt wordt tenslotte de mogelijke verdere bruikbaarheid voor de bouwindustrie in die bouwmaterialen bereikt, waarin een verhoogd 5 gehalte aan calciumsulfiet storend tot uiting komt.

8 2 0 3 0 2 2 —......

Claims (3)

1. Werkwijze voor het behandelen van eindprodukten nit de rookgas-ontzwaveling, waarbij de rookgasontzwaveling door de absorptie van de zwaveloxyden in een sproeidroger met een kalkhoudende suspensie of in een reactor met een droog, fijnkorrelig, kalkhoudend absorptiemiddel 5 wordt uitgevoerd en -waarbij uit het te ontzwavelen rookgas voor de ont-zwaveling naar keuze de daardoor meegevoerde vliegas geheel of gedeel-telijk of geheel niet wordt afgescheiden en waarbij de eindprodukten uit de rookgasontzwaveling voor hun verdere behandeling voor 1-99 gew.%, bij voorkeur 1-70 gew.% uit vliegas en voor 1-99 gew.%/ bij voorkeur 10 30-99 gew.% uit de som van de ontzwavelingsprodukten, bij voorkeur calciumsulfiethalfhydraat en/of calciumsulfiet en/of calciumsulfaatdi-hydraat en/of calciumsulfaathalfhydraat en/of calciumsulfaat alsmede resten van het absorptiemiddel bestaan, met het kenmerk/ dat de ver-laging van de calciumsulfietgehaltes door een droge oxydatie met lucht 15 wordt uitgevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oxydatie bij temperaturen tussen 400 en 800°C, bij voorkeur 400 en 600°C wordt uitgevoerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 20 voor de oxydatie van de calciumsulfietgehaltes noodzakelijke hoeveelheid energie geheel of gedeeltelijk door toevoer van hete rookgassen of door verbrandingslucht wordt gedekt. 8203022 .--------------