NL8402501A

NL8402501A - Werkwijze en wastoren voor het ontzwavelen van industriele rookgassen.

Info

Publication number: NL8402501A
Application number: NL8402501A
Authority: NL
Original assignee: Bischoff Gasreinigung
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1984-08-14
Publication date: 1985-03-18
Also published as: IT8422256A0; DK393684A; US4627965A; DE3329633A1; IT1176578B; FR2550711B1; CA1251919A; FR2550711A1; DK393684D0

Description

% NL 32233-Kp/cs **

Werkwijze en wastoren voor het ontzwavelen van industriële rookgassen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontzwavelen van industriële rookgassen in een wastoren met wasvloeistofkringloop, die waswater en fijnkorrelig cal-ciumcarbonaat bevat, waarbij de rookgassen, van onderen naar 5 boven stromend, in een waszone van de wastoren in tegenstroom met de wasvloeistof worden behandelden waarbij in een zich onderin bevindend oxidatiedeel van de wastoren de wasvloeistof wordt verzameld en het daarin gevormde calciumsulfiet en/of calciumwaterstofsulfiet onder inleiding van lucht tot calcium-10 sulfaat wordt geoxideerd en dit uit de wasvloeistofkringloop wordt verwijderd. Het spreekt vanzelf, dat de wasvloeistof-kringloop is voorzien van een geschikte pomp alsmede van hulp-aggregaten voor het inleiden van de lucht, voor het toevoeren van het calciumcarbonaat en voor het verwijderen van de ont-15 stane stoffen. Het rookgas wordt in het algemeen via een warm-teuitwisselaar ingevoerd en vervolgens via een warmteuitwisse-laar afgevoerd.

De bekende inrichting (VGB-Kraftwerkstechnik, 1983, blz. 335 tot 344, fig. 8, 9 en 10), zoals gebleken is, behoeft 20 echter verbetering met betrekking tot de werkingsgraad van de ontzwaveling. Ook neemt men in de praktijk waar bij de diverse bedrijfsomstandigheden soms verschillende werkingsgraden.

De uitvinding heeft tot doel de bekende werkwijze zo verder te ontwikkelen, dat de ontzwaveling met een beter rende-25 ment kan worden uitgevoerd en dat op eenvoudige wijze een aanpassing aan verschillende bedrijfsomstandigheden mogelijk is. Voorts heeft de uitvinding tot doel een wastoren te verschaffen, die voor de onderhavige werkwijze is ingericht en die zich door eenvoud en bedrijfszekerheid onderscheidt.

30 Voor het oplossen van de bovenvermelde doelen leert de uitvinding met het oog op de werkwijze eerst, dat de verstoven wasvloeistof in de waszone door opname van zwaveldioxide uit het rookgas op een pH-waarde van 3-6, bij voorkeur 4-5, wordt ingesteld en de oxidatie in het oxidatiedeel bij 35 deze pH-waarde wordt uitgevoerd. De opname van zwaveldioxide door de wasvloeistof is een diffusieproces of oplossingspro- 8402501 * * - 2 - ces aan het oppervlak van de vloeistof/gas. Hoe groter het oppervlak is des te sneller vindt de opname van zwaveldioxide plaats. In de leer van de uitvinding ligt derhalve een oordeel over de verblijfstijd van de wasvloeistof respectievelijk 5 de wasvloeistofdruppels in de waszone/ waarbij deze verblijfstijd ook afhankelijk is van de grootte van de wasvloeistof-druppels en van de stroomsnelheid van de rookgassen, anders uitgedrukt van de grootte van het oppervlak van de wasvloeistof en de contacttijd met de rookgassen. De uitvinding gaat 10 van het inzicht uit, dat voor het rendement van de rookgasont-zwavelingsmaatregelen van de beschreven soort de verhouding van het aan het gas aangeboden zwaveldioxide tot de in oplossing gaande calciumverbindingen wezenlijk is·. Dit rendement hangt van verschillende factoren af, zoals van de oplossnel-15 heid van het calciumcarbonaat in het waswater, van de grootte van de aanwezige wasoppervlakte, dat wil zeggen het druppel-aantal en de druppelgrootte, van de verblijfstijd van het op te lossen calciumcarbonaat in de waszone, van de korrelgrootte en reactievermogen van het calciumcarbonaat, maar ook van de 20 pH-waarde van de wasoplossing in de waszone. Enige van deze van belang zijnde parameters zijn bedrijfsmatig bepaald, andere zijn varieerbaar. In het algemeen dient men van een voorafbepaalde korrelgrootte van het calciumcarbonaat uit te gaan. Lost het calciumcarbonaat langzamer op dan wat overeen-25 komt met het aanbod van zwaveldioxide, dan neemt het ontzwaveling srendement af, omdat niet meer voldoende calciumionen voor de binding van de in waterige oplossing aanwezige sulfiet-ionen of waterstofsulfietionen aanwezig zijn en daardoor de opname van zwaveldioxide in de waterige fase vertraagd wordt. 30 De uitvinding gaat van het inzicht uit, dat het ter verhindering van deze vertraging bij het uitwassen voldoende is de waszone voldoende groot te maken. Verrassenderwijze werd vastgesteld, dat ook de oplossingscomponenten in de wasvloeistof een hinderende werking op de oplossing van calciumcarbonaat 35 kunnen uitoefenen. Bij de reactie wordt calciumsulfiet gevormd, dat in de wasoplossing bij de gewoonlijk toegepaste pH-waarde van 6-7 slecht oplosbaar is. Dit calciumsulfiet slaat neer en kan op de aanwezige calciumcarbonaatdeeltjes uitkristalliseren. Daardoor worden deze calciumcarbonaatdeel- 8402501 ύ5 Λ - 3 - tjes geblokkeerd en van de verdere oplossing verhinderd. Ver-rassenderwijze vindt deze blokkering niet plaats, wanneer volgens de leer van de uitvinding bij de aangegeven pH-waarde van 3-6, bij voorkeur 4-5, wordt gewerkt en deze in de was-5 zone door opname van zwaveldioxide uit het rookgas wordt ingesteld. Bovendien verlopen bij deze pH-waarde ook de oxida-tieprocessen in het oxidatiedeel bijzónder gunstig.

Een wastoren voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding is voorzien van een waszone en een oxidatie-10 zone, waarbij de waszone meerdere verstuivingssproeikoppen voor de wasvloeistof bezit en het oxidatiedeel is voorzien van middelen voor het invoeren van lucht en/of calciumcarbonaat, alsmede voor de verwijdering van ontzwavelingsslib, waarbij verder de rookgassen in de waszone onderin invoerbaar zijn en 15 van de top van de wastoren verwijderbaar zijn. Een dergelijke wastoren kan zo voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding worden ingericht, dat de waszone een lengte en de druppels van de wasvloeistof een gemiddelde druppelgrootte hebben, die met het oog op de stroomsnelheid van de rookgassen 20 zo afgestemd zijn, dat de druppels bij intreden in het oxidatiedeel door opname van zwaveldioxide in hoofdzaak een pH-waarde van 3-6, bij voorkeur 4-5, hebben. Voor het aanpassen aan verschillende bedrijfsverhoudingen kan de verstuivings-graad van de wasvloeistof instelbaar zijn. Er kan echter ook 25 de stroomsnelheid van de rookgassen instelbaar worden gemaakt, waar de voorgeschakelde inrichting zulks toelaat. Een ander voorstel ter aanpassing aan verschillende bedrijfsomstandigheden berust op het feit, dat in een dergelijke wastoren regelmatig meerdere verstuivingssproeikoppen voor de was-30 vloeistof boven elkaar zijn aangebracht. Hiertoe is de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat verstuivingssproeikoppen in verschillende hoogte terwille van de instelling van de verblijfstijd van de druppels van de wasvloeistof in de waszone in-resp. uitschakelbaar zijn.

35 Thans wordt de uitvinding aan de hand van een enkel uitvoeringsvoorbeeld voorstellende tekening uitvoerig toegelicht.

De enige figuur toont een schematische weergave van een verticale doorsnede van een wastoren 1, die is ingericht 8402501 v c 3 - 4 - voor het uitvoeren van de onderhavige werkwijze.

De in de figuur weergegeven wastoren 1 bezit een waszone 2 en een oxidatiedeel 3. In de waszone 2 zijn boven elkaar meerdere verstuivingssproeikoppen 4 voor de wasvloei-5 stof aangebracht. De wasvloeistof is via de kringloop 5 met de pomp 6 verpompbaar. In het onderste gedeelte, dat wil zeggen in het oxidatiedeel 3, bevinden zich middelen 7, 8, 9 voor het invoeren van lucht en/of calciumcarbonaat alsmede voor het verwijderen van ontzwavelingsslib. Het rookgas is 10 via een warmteuitwisselaar 10 in het onderste deel van de waszone 2 invoerbaar en verlaat de wastoren 1 via de top 11, waar geschikte druppelafscheiders 12 zijn aangebracht. Het behandelde rookgas wordt met behulp van de warmteuitwisselaar 10 wederom verhit en afgevoerd.

15 De wastoren is zodanig uitgevoerd, dat de verstoven wasvloeistof in de waszone 2 door opname van zwavel uit het rookgas op een pH-waarde van 4-5 wordt ingesteld, zodat de oxidatie in het oxidatiedeel 3 bij deze' pH-waarde plaatsvindt. Dienovereenkomstig is de lengte L van de waszone 2 met het 20 oog op de druppelgrootte van de wasvloeistof alsmede met het oog’ op de stroomsnelheid van de in tegenstroom stromende rookgassen ingesteld. De verstuivingsgraad kan instelbaar zijn, bijvoorbeeld door verandering van de pompdruk in de wasvloei-stofkringloop 5. In beginsel kan ook de stromingssnelheid van 25 de rookgassen instelbaar zijn, bijvoorbeeld door koppeling aan verdere vergelijkbaar opgebouwde wastorens 1. Opgemerkt zij overigens, dat in de wastoren 1 een groot aantal verstuivingssproeikoppen 4 boven elkaar zijn aangebracht. Zij kunnen verschillend worden ingeschakeld, waardoor de verblijfstijd 30 van de druppels van de wasvloeistof eveneens aan verschillende bedrijfsomstandigheden kan worden aangepast..

8402501

Claims

1. Werkwijze voor het ontzwavelen van industriële rook gassen in eenwastoren met wasvloeistofkringloop, die waswater en fijnkorrelig calciumcarbonaat bevat, waarbij de rookgassen van onderen naar boven stromend in een waszone van 5 de wastoren in tegenstroom met de wasvloeistof worden behandeld en waarbij in een onderin aanwezig oxidatiedeel van de wastoren de wasvloeistof wordt verzameld alsmede daarin gevormde calciumsulfiet en/of calciumwaterstofsulfiet onder invoering van lucht tot calciumsulfaat wordt geoxideerd en dit 10 uit de wasvloeistofkringloop wordt verwijderd, met het kenmerk, dat de verstoven wasvloeistof in de waszone door opname van zwaveldioxide uit het rookgas op een pH-waarde van 3-6, bij voorkeur 4-5, wordt ingesteld en de oxidatie in het oxidatiedeel bij deze pH-waarde wordt uitgevoerd.

2. Wastoren voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, die is voorzien van een waszone en een oxidatiedeel, waarbij de waszone meerdere verstuivingssproeikoppen voor de wasvloeistof bezit, het oxidatiedeel is voorzien van middelen voor het invoeren van lucht en/of calciumcarbonaat, 20 alsmede middelen voor het verwijderen van ontzwavelingsslib, waarbij verder de rookgassen in de waszone onderin invoerbaar zijn en van de top van de wastoren verwijderbaar zijn, met het kenmerk, dat de waszone (2) een lengte (L) en de druppels van de wasvloeistof een gemiddelde druppelgrootte 25 hebben, die met het oog op de stroomsnelheid van de rookgassen zodanig is afgestemd, dat de druppels bij intreden'in het oxidatiedeel (3) door opname van zwaveldioxide uit de rookgassen hoofdzakelijk een pH-waarde in het gebied van 3-6, bij voorkeur 4-5, hebben.

3. Wastoren volgens conclusie 2, met het ken merk, dat de verstuivingsgraad van de wasvloeistof instelbaar is.

4. Wastoren volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de stroomsnelheid van het rookgas in de 35 wastoren (1) instelbaar is.

5. Wastoren volgens een der conclusies 2-4, voorzien van meerdere op verschillende hoogten aangebrachte verstui- 8402501 * f .

;,·* -6- vings sproeikoppen, met het kenmerk, dat de ver-stuivingssproeikoppen (4) in verschillende hoogten voor het instellen van de verblijfstijd van de druppels van de wasvloeistof in de waszone (2) in- respectievelijk uitschakel-5 baar zijn. 8402501