WO1985003238A2 - Process for stripping nitrogen oxides and sulphur oxides as well as optionally other noxious elements of flue gas from combustion plants - Google Patents

Process for stripping nitrogen oxides and sulphur oxides as well as optionally other noxious elements of flue gas from combustion plants Download PDF

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WO1985003238A2
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washing
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nitrogen
iron
possibly
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Heinz HÖLTER
Heinrich IGELBÜSCHER
Heinrich Gresch
Heribert Dewert
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Hoelter Heinz
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/60—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the invention relates to a process for the separation of nitrogen oxides and sulfur oxides and possibly other pollutants from the flue gases of combustion plants, preferably from power boilers fed with fossil fuels, the nitrogen oxides being reduced to elemental nitrogen and the sulfur oxides and possibly other pollutants by means of a washing process be eliminated.
  • nitrogen oxides are generated by the thermal reaction of atmospheric nitrogen and atmospheric oxygen (thermal NO x ), by the reaction of nitrogen a the fuel with atmospheric oxygen (fuel - NO x ) and the reaction of nitrogenous compounds (radicals) with the combustion air (prompt NO x ).
  • the nitrogen oxide content varies depending on the fuel used and the combustion conditions. After being released into the atmosphere, the nitrogen oxides are subject to further chemical, in particular photochemical conversions, which can eventually lead to organic peroxide compounds with hydrocarbons, which in turn are held responsible for plant damage that can be largely determined.
  • the nitrogen oxides and their secondary products formed in the atmosphere are regarded as the main cause of air pollution and the resulting damage.
  • catalytic processes are known in which NO and NO 2 are reduced to elemental nitrogen by reducing agents.
  • ammonia is mainly used as a reducing agent for nitrogen oxides and on different catalysts such as transition metal oxides, zeolites, activated carbon or Activated coke converted to elemental nitrogen and water.
  • the removal of sulfur oxides from the flue gases is often carried out by contact with washing solutions which contain calcium ions and which separate sulfur oxides oxidized to sulfalt as gypsum.
  • the object of the invention is to further improve the method of the type mentioned at the outset with regard to the fact that it is carried out as well as the achievable results.
  • this is achieved in that the washing liquid of a desulfurization plant ethylene-diamine-tetra-acetic acid (EDTA) C 10 H 16 O 8 N 2 and a mono- and / or polybasic carboxylic acid, preferably formic acid, together with limestone, white fine lime or their derivatives is added.
  • EDTA ethylene-diamine-tetra-acetic acid
  • the advantages are that the NO x separation can be carried out in a controllable acidic washing solution (pH 2.5-4.5), since a) the complex-bound iron-II is difficult to oxidize in this acidic medium and b) the NO - Binding is maintained without significant hindrance to iron oxidation.
  • Another advantage is that the full amount of SO 2 in the flue gas, since the amount of lime is only added to the desulfurization plant, for which NO reduction is available and the binding value of the EDTA cannot be used for calcium ions and is only available for the iron (II) ion.
  • the wash cycle can be controlled via the pH adjustment and wash water evaporation so that a max. EDTA can be achieved and can be recovered as a precipitate by lowering the pH in the wash solution to pH 2 of the EDTA.
  • the potassium salt of N- (2-caboxy-ethyl) -1-amino-ethane-1,1-diphosphonic acid and the potassium salt of N, N-bis (caboxymethylene) -1-amino-ethane instead of EDTA -1,1-diphosphonic acid can preferably be used, since the phosphonic acid found can bind significantly more iron-II complex than EDTA.
  • This washing can take place in a prewash together with the hydrogen halides before the SO 2 wash, at a pH value the wash solution from pH 2.5 - 4.5 or after the hydrogen halide prewash, but before the SO 2 wash as a separate wash at a pH value of the wash solution from pH 2.5 - 4.5.
  • the simultaneous NO x wash can be considerably increased and forced if the polycarboxylic acid (including EDTA) or phosphonic acid used is complexed with the iron (II) sulfate beforehand, ie before being added to the wash water circuit.
  • this takes place depending on the pH of the polycarbonate solution, preferably using sulfuric acid or other mineral acids at pH values above pH 5 and by means of alkalis or alkaline earths at pH values less than pH 5.
  • the pH in the wash water solution can then be changed as desired without affecting the stability of the iron (II) complex.
  • the complexation of the iron (II) complex of phosphonic acid takes place according to the invention by adding alkali or alkaline earths to a pH of 8-10 Iron complex stable against any pH change.
  • the polycarboxylic acid solutions or phosphonic acid solutions prepared in this way can be added to the wash water with the desired pH value of the wash water.
  • the ratio of SO 2 to NO x is not designed so that there is a good reaction in the direction of NO x separation.
  • alkali metal or alkaline earth metal bisulphite for example calcium or sodium bisulphite
  • a first washing stage preferably using a weakly acidic short-term washing process it etc., this being educated
  • Bisulfite is added to the NO x wash alone or to the simultaneous washing stage, which simultaneously washes SO 2 and NO x , with polycarboxylic acid (including EDTA) and / or phosphonic acid being added to this washing stage.
  • solid sulfite salts or waste sulfite liquors are used simultaneously SO 2 - and NO x or single NO x washing as external supplies application.
  • the above-mentioned components of the second washing stage are optionally used, or the second washing stage is used as a pure SO 2 washing stage, the bisulfite from the first washing stage being fed to the third washing stage after the SO 2 washing and polycarboxylic acid and / or phosphonic acid in the third washing stage (Including EDTA) NO x wash is used.
  • the invention proposes to operate a two-stage washing process as follows:
  • SO 2 is preferred with polycarboxylic acid and Lime additive washed, e.g. lime in the form of limestone or fine white lime or dolomite.
  • the exhaust gas which is greatly reduced by SO 2
  • an alkali metal hydroxide solution preferably sodium hydroxide solution
  • this alkali metal hydroxide solution or sodium hydroxide solution being mixed with polycarboxylic acid (including EDTA).
  • the NO is converted to nitrogen, that is to say elementally with the clean gas, and the remainder SO 2 , and in order to simultaneously obtain the iron as divalent iron in the complex, since there are too few SO 2 molecules a reducing agent, such as ascorbic acid, is also added.
  • a partial amount of the washing solution of the second washing circuit is transferred to the first washing circuit in order to convert the alkali sulfates or sulfites into gigs here.
  • the first Washing stage has the task of SO 2 separation and does not include the main feature of simultaneous No x separation, and that in the second washing step the main feature is NO x removal, in which SO 2 is inevitably washed out to a certain extent, whereby Both washing stages work with separate washing liquid circuits and the first washing liquid circuit is operated with carboxylic acid without polycarboxylic acid (EDTA) and in the second washing stage polycarboxylic acid (EDTA) or diphosphonic acids containing divalent iron complex are added, with the simultaneous addition of oxygen-binding substances such as salts the sulfurous acid and / or reducing agents, such as ascorbic acid.
  • EDTA carboxylic acid without polycarboxylic acid
  • EDTA polycarboxylic acid
  • EDTA polycarboxylic acid
  • diphosphonic acids containing divalent iron complex are added, with the simultaneous addition of oxygen-binding substances such as salts the sulfurous acid and / or reducing agents, such as ascorbic acid.
  • the washing liquid circuit of the second washing stage has a washing liquid circulation tank and a settling tank, an amount of washing liquid enriched with polycarboxylic acids (EDTA) and iron (II) salts or diphosphonic acids and reducing agents, such as ascorbic acid, being added to the washing liquid circulation tank and a portion of the washing liquid circulation tank being fed to the settling tank.
  • additional calcium hydroxide or calcium oxide is added and the CaSO 3 thus precipitated or CaSO 4 is transported to a dewatering station and from here the filtrate is fed to the washing liquid circulation container and the solid in the washing liquid container to the first washing stage.
  • the temperature for washing stage 2 is preferably 50 ° C.
  • the used solution can be activated and stabilized by adding alkali sulfite and / or another reducing agent, preferably ascorbic acid.
  • Sodium dithionite is also added to the reducing agent for stabilization and reactivation.
  • NTA lotrieslacetic acid
  • the best known product is end product CaSO 4 .
  • the difficulty in separating SO 2 and NO x in one stage is due to the fact that CaSO 4 has to be produced due to the SO 2 washing and the necessary oxidation, but on the other hand a reducing property would have to be present in the same washing device in order to achieve this Reduce iron chelates via the deposited NO and maintain the iron II.
  • a liquid which is used for washing with additives such as limestone or hydrated lime and EDTA or NTA and / or polycarboxylic acids and CaSO 4 or CaSO 3 , as a partial amount via a solid-liquid separation stage with release of the inactive liquid in a reaction container in which reducing additives and / or metallic iron such as iron powder, iron filings and other forms of formation of metallic iron are added, the reducing additives being added in the acid phase, preferably pH value less than 6, is activated by means of a pump and the washing water supply is returned via an inlet level and / or is made available again for the washing process directly via pairs of nozzles.
  • additives such as limestone or hydrated lime and EDTA or NTA and / or polycarboxylic acids and CaSO 4 or CaSO 3
  • Sodium bisulfite, ascorbic acid, sodium dithionite and metallic iron and similar reducing agents are preferably used as reducing agents.
  • a portion of the filtrate water is transferred to the boiler's firing chamber for environmentally friendly destruction before it is activated.
  • a portion of the water in the filtrate water is used as a fuel for coal Sprayed into the boiler.
  • the washing liquid in the first washing stage the washing liquid is circulated with a pH value between pH 3 and pH 4 via an iron reactor and in the subsequent one , second scrubber part, the circulating liquid has a pH greater than pH 5 and sodium dithionite is added as an inoculant to the washing circuit of the washing stage in order to obtain the iron (II) chelate via the redox potential formed in both washing stages.
  • Pyrosulfite or sodium dithionite, ascorbic acid i.e. can be produced chemically by reducing agents.
  • the single-stage scrubber regardless of whether it is designed as a countercurrent or cocurrent scrubber, acidically divide the zone that is contacted first with the SO 2 so that the molar ratio of SO 2 to No in the NO x - Driving as high as possible in favor of the SO 2 .
  • the washing water is expediently added to a higher pH, for example greater than pH 5, in order to wash out the SO 2 and traces of NO x to the prescribed value.
  • a method is proposed with which SO 2 and NO x can be washed simultaneously in one washing stage in such a way that the SO 2 is converted to CaSO 4 and the NO x is reduced to N 2 and the released oxygen accumulates SO 2 accumulates.
  • this is achieved in that the flue gas is fed to a single-stage countercurrent washer and in one or more nozzle levels the flue gas is first pressed against a washing liquid with a positive redox potential, this washing water being mixed with additives such as limestone or hydrated lime and preferably for better solubility Carboxylic acid, with which additive is added to the washing liquid and the last nozzle level consists of one and / or several nozzles or nozzle levels, and behind the first nozzle level arrangement in the last nozzle level a washing liquid with negative redox potential is dispensed, which is obtained by adding dithionite and / or other reducing agents or. via a reduction vessel, which is filled with iron plates, for example.
  • additives such as limestone or hydrated lime and preferably for better solubility Carboxylic acid
  • dithionite can additionally be added as a reducing agent by electrochemical reduction (electrolysis), so that SO 2 and NO x are simultaneously deposited and oxidized in the laundry sump via the oxidation device and nitrogen N 2 is transferred to the chimney and / or cooling tower via the droplet separator arrangement according to the invention and calcium sulfate dihydrate is deposited.
  • reducing wet processes for the separation of NO require the use of reducing chemicals, e.g. metallic iron, hydrogen sulfite or sodium dithionite. These chemicals introduce fiber into the laundry cycle, which has to be removed again. Chloride from the fuels is introduced through the flue gas, which must also be removed.
  • reducing chemicals e.g. metallic iron, hydrogen sulfite or sodium dithionite.
  • EDTA ethylenediamininotetraacetate
  • NTA nitrilotriacetate
  • a wastewater treatment facility must be used to treat the wastewater to the limits prescribed by the authorities.
  • catalytic nitrogen oxy reduction with hydrocarbons or ammonia
  • valuable feedstocks such as catalysts and hydrocarbons or ammonia are required.
  • the catalysts only work effectively in a narrow temperature range of approx. 320 to 380 ° C. They are subject to wear from dust. They can be poisoned by metals like lead. In catalysts behind power plant furnaces, sticky caking can arise from SO 2 , H 2 O and NH 3 and fly ash, which mainly consist of NH 4 H S O 4 . This caking can stick internals in the flue gas flow, such as air preheaters, catalysts and electrostatic precipitators, and lead to malfunctions.
  • the catalytic converters are additional systems with not a small pressure drop, the installation of which, particularly when retrofitting existing power plants, leads to major technical, spatial and economic disadvantages. Eliminating spent transition metal catalysts and fly ash containing ammonium salts will pose further difficulties.
  • ammonia gets into the washing solution of flue gas desulphurization plants with gypsum as the end product, cleaning the gypsum and waste water from ammonium may be necessary Make connections because ammonium ions have a toxic effect on fish, for example, and ammonia can escape from gypsum products and can be perceived as a nuisance. Last but not least, ammonia is a dangerous substance that can only be transported, loaded and stored with great effort in terms of safety precautions.
  • the purpose of the present invention is to electrochemically reduce nitrogen monoxide, which makes up the majority of the nitrogen oxides in exhaust gases, by means of a potentiostatic process. This reduction takes place in the aqueous phase, the solubility of the nitrogen monoxide being decisively improved in a known manner by complexing, for example with divalent iron.
  • the washing cycle required for exhaust gas treatment is kept low and not provided with ballast ions, such as sodium or sulfur compounds, which would have to be removed from the cycle and through then a necessary wastewater treatment or off Divorce as plaster can cause additional costs.
  • the invention follows the guiding principle of using existing or planned flue gas treatment devices for reducing sulfur oxides in the purification of the exhaust gases from combustion plants from nitrogen monoxide, so that no further apparatuses which cause additional pressure loss on the exhaust side are required. Furthermore, the washing cycle should be closed as far as possible, in any case no further fiber should be added as a chemical reducing agent, which in turn would pose further problems as a result. In addition to nitrogen monoxide, other flue gas constituents such as chlorides and soluble transition elements are to be reduced.
  • the redox potential required for the reduction from nitrogen monoxide to elemental nitrogen with a potentiometric device At the cathode made of carbon, for example, the two electrons required to reduce NO are made available. Hydrogen sulfite formed from the SO 2 of the exhaust gases can serve as a reducing substance, which becomes dithionite, which transfers electrons to NO complexly bound to, for example, divalent iron and is itself oxidized to sulfate and finally removed as gypsum.
  • the chloride from the flue gas is oxidized to elemental chlorine in the solution, which is thus removed from the washing cycle and e.g. can be left to the chemical industry for use.
  • Dissolved transition metal ions contained in the washing solution are reduced at the cathode and can thus also be removed from the washing solution. If necessary, the deposited metals can be processed.
  • the setting of the redox potential can be in the sump of the washer or advantageously in a special flow vessel from which the reducing, regenerated washing solution is fed to the usual spray nozzles.
  • the technical and technical-economic effects of the solution according to the invention lie in the extensive avoidance of additional apparatus, the non-use of dangerous or expensive feedstocks such as hydrocarbons, ammonia and catalysts, the avoidance of a further pressure loss on the exhaust gas side and the short-term retrofitting and commissioning at power plants.
  • the additives required by the electrochemical reduction are based on iron salts and complexing agents such as EDTA, NTA and / or formic acid, a potentiostatic circuit with cathode and anode cells separated by membranes, a collecting device for elemental chlorine and possibly a processing device for cathodically deposited metals.
  • the catalytic reduction processes that are mainly discussed today lead to high ones Investment costs, malfunctions due to sticky caking, restrictions on the exhaust gas temperature and high operating costs due to additional pressure loss, catalyst wear and reducing agent consumption.
  • the raw gas can first be fed to a direct current scrubbing stage, the scrubbing liquid from the course of the first scrubbing stage being adjusted via an iron reactor with a minus redox potential and first being contacted with the raw gas.
  • the second wash nozzle level is fed with a pump with a redox potential that is weaker than the top nozzle level.
  • the counterflow washer which is operated more alkaline, runs with the pump in its own circuit with the addition of sodium dithionite and other reducing agents from a container.
  • the simultaneous SO 2 and NO x separator process is improved by further process steps in that the DC scrubber, into which the raw gas is first introduced, is washed with a washing liquid in the first nozzle level is operated, which is first contacted to the gas stream via an iron reactor charged with negative redox potential, and then in the downstream nozzle levels the bound NO - NO 2 is split off from the area of the nozzles to form elemental nitrogen.
  • a washing liquid is supplied to the iron reactor, which is set to a negative redox potential by reducing agents from the container.
  • the nozzle level which is used last in the washing process, is acted upon by a washing liquid which has a negative redox potential, which is preferably controlled by reducing agents from the container and / or from the electrolysis station.
  • the nozzle levels in the counterflow washer and the nozzles in the cocurrent washer have a smaller minus redox potential than the upper nozzle levels in the countercurrent washer and in the cocurrent washer.
  • the redox potential is set via the iron reactor and optional use of reducing agents such as sodium dithionite and / or electrolysis.
  • this process is controlled such that if the SO 2 content is not high enough in relation to the NO x content, pyrosulfite for the difference between SO 2 and NO x is metered into the washing process with simultaneous addition of limestone and / or hydrated lime and addition of NTA or EDTA, and to control the redox potential, an iron reactor is switched on in the washing liquid circuit, with an acid, preferably formic acid, being added to stabilize the redox potential while improving the solubility of limestone and / or hydrated lime and simultaneously stabilizing the iron chelate, and for faster control of the redox potential in the amount of liquid, a corresponding amount of liquid is passed through electrolysis.
  • an acid preferably formic acid
  • FIG. 1 shows the deposition process of a first embodiment in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a variant of the process sequence according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows the deposition process of a second embodiment in a schematic representation
  • FIG. 4 shows the deposition process of a third embodiment in a schematic representation
  • FIG. 5 shows the deposition process in a schematic representation a fourth embodiment
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the deposition process of a fifth embodiment
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of the deposition process of a sixth embodiment
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of the deposition process of a seventh embodiment
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of the deposition process of an eighth embodiment
  • FIG. 10 shows a schematic representation of the deposition process of a ninth embodiment
  • FIGS. 10 and 11 shows a schematic representation of a modification of the method according to FIGS. 10 and
  • Figure 12 is a schematic representation of the deposition process of a tenth embodiment.
  • 1 denotes the raw gas inlet, 2 the NO x -HCl wash, 3 the wash water reservoir with the additives EDTA or phosphonic acid, 4 the wash water cycle NO x or NO x + HCl wash, 5 the SO 2 -Laundry.
  • 1 denotes the raw gas inlet, 2 the HCl wash, 3 the wash water reservoir, 4 the wash water circuit for prewashing, for example HCl wash, 5 the NO x wash, 6 the wash water reservoir with the EDTA additives and / or phosphonic acid, with 7 the wash water circuit, with 8 the SO 2 wash.
  • the phosphonic acid can also be used without prewashing in a flue gas desulfurization, in particular when a coal with a low chloride content is to be burned.
  • 11 denotes the raw gas
  • 12 denotes the so-called sulfite scrubber, which is preferably run slightly acidic and produces with a relatively short scrubbing section (Ca (HSO 3 ) 2 ).
  • the bisulfite formed is used in a subsequent washing stage for preferably simultaneous washing of SO 2 or NO x or only for washing out NO x ; with 14 the NO x scrubber, with 15 the sulfite basin, which is connected downstream of the sulfite separator 12 and transfers the sulfite formed to the NO x wash water reservoir 16, from where it is fed to the NO x scrubber 14 by means of pumps, to be used afterwards - oxidized to CaSO 4 -; the SO 2 scrubber sump 13.
  • the bisulfite formed from the washing stage 12 can also be used for simultaneous SO 2 and NO x washing in the scrubber 13 and additionally in the scrubber 14. Nevertheless, the inventive idea of self-bisulfite production for the scrubbing of NO x is retained, and the further inventive idea of NO x leaching by means of polycarboxylic acids with the use of bisulfite by in-house production or external purchases is also retained.
  • the washing stage 1 is designated with 21, the washing stage 2 with 22, with 23 the washing liquid circulation container, with 24 the so-called gypsum station for dewatering the discharged SaSO 4 .2H 2 O; with 25 of the washing liquid circulation container for washing stage 2, the washing liquid being prepared with limestone or hydrated lime or sodium hydroxide solution + iron (II) salt + Polycarboxylic acid (EDTA) or diphosphonic acid and reducing agents such as ascorbic acid; the gravity separator for precipitating CaSO 3 ⁇ 1 ⁇ 2 H 2 O and CaSO 4 ⁇ 2 H 2 O, the CaSO 3 / CaSO 4 dewatering station, the filtrate being transferred to the container 25 and the solids content 8 in the washing liquid circulation container 23, and by this is where the not yet oxidized CaSO 3 becomes.
  • EDTA Polycarboxylic acid
  • the exhaust gas reduced by SO 2 or less is used according to the invention at 30 using a wash water solution, the sodium hydroxide solution or calcium hydroxide or limestone or magnesium hydroxide or dolomite as well as polycarboxylic acid (EDTA), diphosphonic acids + iron (II) salt and reducing agents such as salts of sulfurous acid or ascorbic acid are added NO x largely exempted.
  • a wash water solution the sodium hydroxide solution or calcium hydroxide or limestone or magnesium hydroxide or dolomite
  • EDTA polycarboxylic acid
  • diphosphonic acids + iron (II) salt diphosphonic acids + iron (II) salt
  • reducing agents such as salts of sulfurous acid or ascorbic acid
  • Portions from the container 25 are fed to the container 26, and here at 31 with additional addition of hydrated lime or calcium oxide (CaO) calcium sulfite (CaSO 3 ) or calcium sulfate (CaSO 4 ) is precipitated and thickened.
  • CaO calcium oxide
  • CaSO 3 calcium sulfite
  • CaSO 4 calcium sulfate
  • the concentrated solids are washed from the container 26 via centrifuges or drum vacuum filters and dewatered to a few percent water.
  • the filtrate is fed to the container 25 and the solid from 28 to the container 23 and actively participates in the SO 2 washing of washing stage 1 and is in the laundry sump of the laundry schers 21 oxidized and discharged via the gypsum drainage 24 to usable gypsum.
  • the EDTA of the simultaneous SO 2 and NO x washing stage 2 is not passed to washing stage 1, where SO 2 is washed and converted into gypsum at the same time, since here the EDTA a) with the amount of residual gypsum and with the amount of water to be dispensed b ) from washing stage 1 to prevent the CaCl 2 concentration.
  • Wash water are discharged from the wash water circuit of wash stage 1 in order to obtain a calcium chloride enrichment which is not too high in wash stage 1.
  • No water is preferably released from the second washing stage.
  • the solid is washed and with a residual moisture of e.g. less than 10% from the gypsum dewatering station 27 introduced into the washing circuit 23.
  • the container 25 contains polycarboxylic acids according to the invention (EDTA) or diphosphonic acids, which contain divalent iron, complex-bound, and the NO x scrubbing is carried out at a temperature, preferably less than 50 ° C., and a pH of preferably 3.5 to 10.5.
  • EDTA polycarboxylic acids according to the invention
  • diphosphonic acids which contain divalent iron, complex-bound, and the NO x scrubbing is carried out at a temperature, preferably less than 50 ° C., and a pH of preferably 3.5 to 10.5.
  • oxygen-binding substances such as salts of the sulfurous acid or reducing agents such as ascorbic acid, are additionally added to the scrubbing solution.
  • the raw gas containing SO 2 and NO x is designated with 41, with 42 the scrubber device, with 43 the wash water sump, with 44 the circulation pump to the nozzle levels 45, and with 46 the outlet from the circulation water tank 43
  • Drainage station 47 A portion of the water is transferred from the drainage station 47 to the regeneration tank 48.
  • the reducing agents 49 for activating the washing liquid are added in this.
  • the pump 50 supplies the activated washing liquid to the washing liquid container 53 via an inlet 51; at 52 a pump, at 53 the hot gas area.
  • the washing liquid after contact with SO 2 and NO x via the outlet of the washing liquid container 43 of a solid liquid Separation stage 47, which supplies the separated liquid washing liquid, which is inactive, to the activator container 48, in which, by adding reducing agents at 49, preferably ascorbic acid, sodium bisulfite, sodium dithionite or similar reducing agents by means of a pump 50, then activates the washing liquid container 43 or 51 again is transferred, and / or at 45 can also be sprayed directly into a nozzle level again, and a part of the filtrate water, which is led from 47 to 48, is transferred via a pump 52 into the hot gas area 53 of the boiler system for thermal destruction is hrt or the starting material is sprayed coal.
  • reducing agents at 49 preferably ascorbic acid, sodium bisulfite, sodium dithionite or similar reducing agents
  • the raw gas containing SO 2 and NO x is designated by 61, with 62 the washer device, with 63 the wash water sump, with 64 the circulation pump to the nozzle levels 65, with 66 the outlet from the circulation water tank 63 to the dewatering station 67. A part of the water quantity is transferred from the dewatering station 67 to the regeneration tank 68.
  • the pump 70 feeds the activated washing liquid to the washing liquid container 63 via an inlet 71, with 72 a pump, with 73 the hot gas area.
  • 81 is the so-called pre-scrubber, which is used for chlorine separation in chlorine-rich coal
  • 82 is the washing stage, which is acidic, preferably in the range between pH 3 and pH 4, and 83 is an iron reactor via which the liquid is discharged the acidic washing cycle is promoted
  • 84 the alkaline washing tank in which the washing liquid with a pH value of greater than pH 5 is circulated
  • 85 a droplet separator behind the second washing stage 84
  • 86 a decanter which contains part of the washing liquid out the second washing circuit stage 84 cleans to the
  • This process technology ensures that the necessary redox potential is generated in the first washing stage via the iron reactor 83 in order to obtain the iron (II) chelate in the washing solution at a low pH value 3-4.
  • the addition of sodium dithionite in the washing liquid according to the invention at a pH greater than 5 compared to the first washing stage of less than 4 also produces a redox potential, so that the iron (II) chelate is retained and thus a correspondingly high simultaneous SO 2 and NO x separation is guaranteed.
  • 101 denotes a washer with three nozzle inserts A, B, C, which are fed by the container 102 in the upper region and three further nozzles D, E, F in the region 103, which are fed with a washing liquid from the container 104 become.
  • the swamp is designated 105.
  • Lime hydrate or limestone is preferably added to the container for the upper nozzle level as well as for the lower nozzle level for different pH adjustment.
  • the pH is kept above preferably less than pH 4 and the subsequent nozzles are preferably kept above pH 5.
  • 111 denotes the flue gas inlet, 112 and
  • nozzle levels I and II with 114 the nozzle level III, with 115 the CaCO 3 dosing and mixing device for the washing water feed for the nozzle levels I and II with dissolved calcium carbonate or lime hydrate.
  • CaCO 3 alkali metal such as sodium hydroxide solution can also be used in the container 115.
  • the scrubber sump is shown at 116, and an air injection at 117, which is generated by a rotary blower e.g. is conveyed into the laundry sump.
  • the air blower is shown, with 119 a container with the addition of reducing agents, such as dithionite, is shown, with 120 the addition of formic acid, with 121 a reduction vessel with, for example, iron plates and the like or electrochemical reduction device (electrolysis), with 122 one Pump for supplying the washing liquid with reducing agents and a negative reduction potential into the nozzle plane 114, which lastly counteracts the raw gas flow, with 123 the pump, which supplies the washing water with a positive redox potential from the washing sump to the reducing vessel 121, 124 shows a pump which operates the nozzle levels II and III, which promotes the washing liquid enriched with positive redox potential and limestone and / or calhydrate in the circuit.
  • reducing agents such as dithionite
  • nebulizer device is shown by droplet separation behind the washer and at 126 the gypsum discharge is shown.
  • This arrangement according to the invention ensures that SO 2 and nitrogen oxide are simultaneously separated from the flue gas with the formation of calcium sulfate and released nitrogen.
  • the invention is not limited to the above-described in detail, but only a few modifications are possible without, however, deviating from the basic idea that the first nozzles are loaded with a washing liquid in a counterflow washer Limestone or dissolved hydrated lime and water, preferably carboxylic acid is used for better dissolution of the additive, with a washing liquid which has a minus redox potential, which is preferably obtained by adding reducing agents such as dithionite, being injected in the last nozzle level opposite to the first nozzle levels. or via a reduction vessel conducts, which is equipped with iron plates, is set.
  • the desired redox potential can be set by electrochemical reduction (electrolysis), so that the washing liquid is fed into the scrubber flow area of the scrubber via a pump 122 at the nozzle level 114, ie the latter nozzle level.
  • the gypsum discharge is provided at 126 via centrifuges and the like.
  • the raw gas is denoted by 131, the scrubber by 132, the washing suspension by 133, the scrubber sump by 134, the cathode by 135, at 136 the anode with electrochemical cell and
  • Membranes 140 with 137 the nozzles, with 138 the chlorine gas outlet, with 139 a pump, with 140 the membranes, with 141 the sulfate separation, with 142 the clean gas.
  • the raw gas is denoted by 151, the clean gas by 152, the scrubber by 153, the pump by 154, the cathode by 155, the anode by 156, the nozzles by 157, the chlorine gas by 158, the scrubber sump by 159, with 160 the membranes, with 161 the gypsum for filtration, with 162 the fresh limestone suspension.
  • the raw gas 131, 151 which contains NO, NO 2 , SO 2 , SO 3 , H 2 O, N 2 , O 3 , CO, CO 2 , as well as dusts, a washer, 132, 153, which is used in cocurrent or countercurrent treated with a washing solution 153.
  • the examples are shown as countercurrent washing in FIGS. 10 and 11.
  • the washing solution 153 contains divalent iron, which is present as a hydrated ion, as a sulfate complex, as a chloride complex and, depending on the complexing agent, for example as an EDTA or NTA complex.
  • the divalent iron is used in a known manner to complexly bind the sparingly water-soluble NO molecule and to convert it into the aqueous phase.
  • the trivalent iron which is also present in equilibrium, is complexed according to the invention by formic acid and is thus prevented from precipitating out as iron III hydroxide; only then does the electrochemical process run stably.
  • Washing suspension 133 is drawn off from the laundry sump 134 by a pump 139 and fed to the gypsum filtration (sulfate separation 136, 156).
  • a partial stream enters an electrochemical cell in which complex-bound NO is converted to nitrogen and water at the cathode 135, 155. Furthermore, the
  • Chlorine gas is produced at the anode 136, 156, which is drawn off, dried and compressed in a known manner from the anode space, which is provided with semipermeable membranes 140, 160.
  • Waste water can be removed by suitable process control achieve a free driving style, since the chloride ions that are usually required to be discharged are discharged as chlorine gas.
  • nitrite ions and nitrate ions formed from NO 2 can preferably be discharged from the main stream via anion exchange membranes.
  • Nitrite can easily be oxidized to nitrate and extracted, for example, as nitric acid.
  • the use is not limited to the power plant sector, but the reduction of exhaust gas constituents can also be achieved in thermal power plants, various industrial lighting systems as well as mobile systems such as portable power generators, ships, diesel locomotives and motor vehicles.
  • the so-called pre-scrubber which is used for chlorine separation in chlorine-rich coal, is denoted by 171
  • the washing stage which is operated acidically, preferably in the range between pH 3 and pH 4, and 172, an iron reactor via which the liquid from the acidic Washing cycle is promoted
  • the second washing stage which is preferably operated more alkaline, ie with a slightly higher pH value greater than 5, than the washing stage one, which is designated 172
  • a droplet separator behind the second washing stage 174 a decanter which removes part of the washing liquid from the second Wash circuit stage 174 cleans it in order to feed it to the droplet separator for rinsing, dispensing the washing liquid for gypsum dewatering (centrifuge or belt filter), a circulation pump for the washing circuit 172, the washing liquid pump for the washer 174, second washing stage for the circuit with a pH greater than pH 5, where a partial amount is passed over the decanter 176 to discharge the solid (gypsum),
  • Ascorbic acid or an equivalent reducing agent which is added to the washing liquid upstream of the iron reactor 173, this addition preferably only taking place for the start-up phase until the reactor 173 maintains the predetermined redox potential without reducing agent. Furthermore, a partial amount of the pump 179 is added to the area of the pump 184.
  • a portion of the washing liquid from the limestone mixing container 180 is added to an electrolysis station 183.
  • a washing liquid 186 processed with a corresponding negative redox potential is fed into the area of the iron reactor 173 - line 187 - and / or into the area of the counterflow washer 174 - designated 188.
  • partial quantities can also be transferred from the container 181, which is filled with reducing agents, to the electrolysis station 183, so that a very rapid reaction for setting the reduction potential can be achieved by reducing agent and electrolysis and via a further pump 189 the concentrated negative redox potential in the washing liquid is supplied to the nozzle plane 190.
  • This nozzle level is the last one in the washing system in order to add the not yet separated NO x and SO 2 to the washing liquid in order to feed it to the underlying nozzle level 191 and release elemental nitrogen N 2 here.
  • the nozzle level in the DC scrubber is shown at 192. At 193 the downstream nozzle levels.

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Description

"Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie gegebenenfalls anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kesseln von Kraft en, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden.
Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen Stickstoffoxide (NO und NO2) durch thermische Reaktion von Luftstickstoff und Luftsauerstoff (thermisches NOx) , durch Reaktion von Stickstoff a dem Brennstoff mit Luftsauerstoff (Brennstoff - NOx) sowie d ch Umsetzungen stickstoffhaltiger Verbindungen (Radikale ) mit der Verbrennungsluft (promptes NOx) .
Die Gehalte an Stickstoffoxiden variieren je nach eingesetztem Brennstoff und Verbrennungsbedingungen. Die Stickstoffoxide unterliegen nach ihrer Freisetzung in die Atmosphäre weiteren chemischen, insbesondere photochemischen Umwandlungen, welche schließlich mit gleichfalls vorhandenen Kohlenwasserstoffen zu organischen Peroxidverbindungen führen können, die ihrerseits für weithin festzustellende Pflanzenschäden verantwortlich gemacht werden.
Zusammen mit den aus Schwefelverbindungen der Brennstoffe entstehenden Schwefeloxide (SO2 und SO3) sowie den daraus entstehenden Säuren werden die Stickstoffoxide und ihre in der Atmosphäre gebildeten Folgeprodukte als Hauptursache der Luftverschmutzung und daraus resultierender Schäden angesehen.
Die gehauen Wirkungsmechanismen der vielfältigen Schäden sind derzeit nur ungenügend bekannt.
Zur Verminderung der Emission von Schwefel- und Stickstoffoxiden sind in verschiedenen Industrienationen bereits gesetzliche Vorschriften sowie Auflagen und Richtlinien erlassen worden.
Zur Abscheidung von Stickstoffoxiden sind katalytische Verfahren bekannt, bei denen NO und NO2 durch Reduktionsmittel zu Elementarstickstoff reduziert werden. Bei den Verbrennungsanlagen von z.B. Kraftwerken wird überwiegend Ammoniak als Reduktionsmittel für Stickstoffoxide eingesetzt und an unterschiedlichen Katalysatoren wie Übergangsmetalloxiden, Zeolithen, Aktivkohle oder Aktivkoks zu Elementarstickstoff und Wasser umgesetzt.
Das Entfernen von Schwefeloxiden aus den Rauchgasen wird vielfach durch den Kontakt mit Waschlösungen durchgeführt, welche Calcium-Ionen enthalten und die zu Sulfalt oxidierte Schwefeloxide als Gips abtrennen.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art hinsichtlich der Eifnachheit seiner Durchführung sowie der erzielbaren Ergebnisse weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Waschflüssigkeit einer Entschwefelungsanlage Ethylen-Diamin-Tetra-Essigsäure (EDTA) C10 H16 O8 N2 sowie eine ein- und/oder mehrbasische Carbonsäure, vorzugsweise Ameisensäure, zusammen mit Kalkstein, Weißfeinkalk oder deren Abkömmlingen zugegeben wird. Es wurde gefunden, daß durch die Reduzierung der SO2 und NOx- Komponenten durch das EDTA in der kombinierten Wirkung beider Additive günstiger, d.h. mit einem höheren Wirkungsgrad und wirtschaftlicher, d.h. mit geringerer Konzentrationsdichte a l s Gesamtadditiv erzielt wurde. Es ist bekannt, NOx simultan aus. dem Rauchgas hinter Verbrennungsanlagen durch Zugabe von EDTA und Eisen-II-Sulfat zum Entschwefelungswaschkreislauf abzuscheiden, wobei ein spezielles Verhältnis zwischen SO2 und NOx (min. 2 : 1) und der Sauerstoffgehalt des Rauchgases beachtet werden muß.
Es wurde gefunden, daß die simultane NOx-Abscheidung wesentlich gesteigert werden kann, wobei die bisher bekannten störenden Einflüsse dadurch abgemindert, sogar vermieden werden können, daß die simultane NOx-Abscheidung gemeinsam mit der Chloridbzw. Chlorwasserstoffwäsche vor einer Entschwefelungsanlage oder zwischen der HCl-Vorwäsche und der Entschwefelung als getrennte Wäsche durchgeführt wird.
Die Vorteile bestehen darin, daß die NOx-Abscheidung in steuerbarer saurer Waschlösung (pH 2,5 - 4,5) durchgeführt werden kann, da a) das komplex gebundene Eisen-II in diesem sauren Medium schwer oxidierbar ist und b) die NO-Bindung ohne wesentliche Behinderung der Eisenoxidation erhalten bleibt.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die volle SO2-Menge des Rauchgases, da die Kalkmenge erst der Entschwefelungsanlage zugegeben wird, für die NO-Reduzierung zur Verfügung steht und der Bindewert des EDTA für Calciumionen nicht genutzt werden kann und nur für das Eisen-II-Ion zur Verfügung steht.
Der Waschkreislauf kann über die pH-Werteinstellung und Waschwasserverdampfung so gesteuert werden, daß eine max. EDTA-Anreich erreicht werden kann und durch Absenkung des pH-Wertes in der Waschlösung auf pH 2 des EDTA als Niederschlag zurückgewonnen werden kann.
Ferner wurde gefunden, daß anstelle des EDTA das Kaliumsalz der N-(2-Caboxy-ethyl)-1-amino-ethan-1,1-diphosphonsäure sowie das Kaliumsalz der N ,N-Bis(caboxymethylen)-1-amino-ethan-1,1-diphosphonsäure bevorzugt eingesetzt werden kann, da diese gefundene Phosphonsäure wesentlich mehr Eisen-II komplex binden kann als EDTA.
Es ist bekannt, zur simultanen Waschung von NOx neben SO2, SO3, HF und HCl aus dem Rauchgas Polycarbonsäuren oder Phosphonsäuren in Verbindung mit Eisen-II-Sulfat einzusetzen.
Diese Waschung kann erfolgen in einer Vorwäsche gemeinsam m i t den Halogenwasserstoffen vor der SO2-Wäsche, bei einem pH-Wert der Waschlösung von pH 2,5 - 4,5 oder nach der Halogenwasserstoff-Vorwäsche, jedoch vor der SO2-Wäsche als separate Wäsche bei einem pH-Wert der Waschlösung von pH 2,5 - 4,5.
Außerdem ist es möglich, die simultane NOx-Wäsche gemeinsam mit der SO2-Wäsche oder nach der SO2-Wäsche mit eigenem Waschwasserkreislauf bei pH-Werten von pH 2,5 -> 8,0 durchzuführen.
Es wurde gefunden, daß erfindungsgemäß die simultane NOx-Wäsche erheblich gesteigert und forciert werden kann, wenn die zum Einsatz kommende Polycarbonsäure (eingeschlossen EDTA) bzw. Phosphonsäure mit dem Eisen-II-Sulfat vorher komplexiert wird, d.h. vor Zugabe in den Waschwasserkreislauf. Das erfolgt erfindungsgemäß je nach pH-Wert der Polycarboneisenlösung, vorzugsweise mittels Schwefelsäure oder anderen Mineralsäuren bei pH-Werten oberhalb pH 5 und mittels Alkalien bzw. Erdalkalien bei pH-Werten kleiner pH 5. Danach kann in der Waschwasserlösung der pH-Wert beliebig verändert werden, ohne daß die Stabilität des Eisen-II-Komplexes beeinflußt wird.
Die Komplexierung des Eisen-II-Komplexes der Phosphonsäure erfolgt erfindungsgemäß durch Zugabe von Alkali- bzw. Erdalkaliaugen bis auf einen pH-Wert von pH 8 - 10. Danach ist auch dieser Eisenkomplex stabil gegen jegliche pH-Änderung.
Die so präparierten Polycarbonsäurelösungen bzw. Phosphonsäurelösungen können dem Waschwasser mit dem jeweilig gewünschten pH-Wert des Waschwassers zugesetzt werden.
Bei der simultanen SO2 und NOx-Waschung sind in der Regel die erzielten Ergebnisse nicht zufriedenstellend.
Vielfach ist das Verhältnis von SO2 zu NOx nicht so gestaltet, daß eine gute Reaktion in Richtung NOx-Abscheidung abläuft.
Um unabhängig vom SO2-Gehalt im Rohgas die NOx-Abscheidung vorzunehmen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in einer ersten Waschstufe, vorzugsweise mittels schwach-sauren Kurzzeit-Waschverfahren Alkali- oder Erdalkali-Bisulfit hergestellt wird, z.B. Kalzium- oder Natrium-Bisulf it usw., wobei dieses gebildete
Bisulfit der NOx-Waschung allein oder auch der simultanen Waschstufe, diejgleichzeitig SO2 und NOx wäscht, zugesetzt wird, wobe i dieser Waschstufe Polycarbonsäure (EDTA einbegriffen) und/oder Phosphonsäure zugeführt wird.
Anstelle der Selbsterzeugung von Erdalkali- bzw. Alkali-Bisulfit finden feste Sulfitsalze bzw. Abfall-Sulfitlaugen zur simultanen SO2- und NOx bzw. Einzel-NOx-Waschung als Fremdzulieferungen Anwendung.
Wahlweise werden vorerwähnte Bestandteile der zweiten Waschstufe vorgesetzt, oder die zweite Waschstufe findet als reine SO2- Waschstufe Anwendung, wobei das Bisulfit aus der ersten Waschstufe der dritten Waschstufe nach der SO2-Waschung zugeführt wird und in der dritten Waschstufe Polycarbonsäure und/oder Phosphonsäure (EDTA eingeschlossen) NOx-Waschung Anwendung findet.
Bei der gleichzeitigen Auswaschung von SO2 und NOx aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen ist das Auswaschen von SO2 mit einem Wirkungsgrad größer 90 % kein Problem, jedoch ist das Auswaschen von NOx in der Regel von größer 70 % kaum darstellbar, sondern nur unter ganz bestimmten Bedingungen, d.h. das Mol¬verhältnis von SO2 zu NOx muß im Verhältnis von größer 2 : 1 stehen.
Um insbesondere bei Rauchgasen, die einen niedrigen SO2-Wert haben, trotzdem sehr hohe NOx-Auswaschgrade zu erzielen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein zweistufiges Waschverfahren wie folgt zu betreiben:
In der ersten Stufe wird SO2 bevorzugt mit Polycarbonsäure und Kalkzusatz gewaschen, z.B. Kalk in Form von Kalkstein oder Weißfeinkalk oder Dolomit.
In der zweiten Waschstufe wird das um SO2 stark reduzierte Abgas mit einer Alkalilauge, vorzugsweise Natronlauge, gewaschen, wobei diese Alkalilauge bzw. Natronlauge mit Polycarbonsäure (inkl. EDTA) versetzt ist. Hierbei wird das NO umgesetzt zu Stickstoff, d.h. elementar mit dem Reingas der Atmosphäre übergeben, und das Rest-SO2, und, um gleichzeitig das Eisen als zweiwertiges Eisen in dem Komplex zu erhalten, da zu wenig SO2-Moleküle vorhanden sind, wird zusätzlich ein Reduktionsmittel zugegeben, wie z.B. Ascorbinsäure.
Um eine Anreicherung an Natriumsulfat- bzw. Natriumsulfit-Anteilen zu verhindern, wird eine Teilmenge der Waschlösung des zweiten Waschkreislaufes dem ersten Waschkreislauf übergeben, um hier die Alkali-Sulfate bzw. -Sulfite in Gigs zu wandeln.
Um insbesondere bei Abgasen hinter Verbrennungsanlagen, die ein kleineres SO2/NOx-Molverhältnis von 2 : 1 besitzen, eine hohe NOx-Abscheidung zu erzielen, wird erfindungsgemäß ein zweistufiges Verfahren vorgeschlagen, wobei die erste Waschstufe die Aufgabe der SO2-Abscheidung besitzt und nicht das Hauptmerkmal der gleichzeitigen Nox-Abscheidüng beinhaltet, und daß in der zweiten Waschstufe das Hauptmerkmal die NOx-Abscheidung ist, in der zu einem gewissen Teil zwangsläufig noch SO2 ausgewaschen wird, wobei beide Waschstufen mit getrennten Waschf lüssigkeitskreisläufen arbeiten und der erste Waschflüssigkeitskreislauf mit Carbonsäure ohne Polycarbonsäure (EDTA) betrieben wird und in der zweiten Waschstufe Polycarbonsäure (EDTA) oder Diphosphonsäuren, die zweiwertiges Eisen-Komplex enthalten, zugesetzt werden, bei gleichzeitiger Zugabe von Sauerstoffbindenden Stoffen wie Salze der schwefeligen Säure und/oder Reduktionsmitteln, wie z.B. Ascorbinsäure.
Der Waschflüssigkeitskreislauf der zweiten Waschstufe besitzt einen Waschflüssigkeitsumlaufbehälter und einen Absetzbehälter, wobei im Waschflüssigkeitsumlaufbehälter eine Waschflüssigkeitsmenge angereichert mit Polycarbonsäuren (EDTA) und Eisen-II-Salzen oder Diphosphonsäuren und Reduktionsmitteln, wie Ascorbinsäure, zugesetzt wird und eine Teilmenge aus dem Waschflüssigkeitsumlaufbehälter dem Absetzbehälter zugeführt wird, in dem zusätzlich Calciumhydroxid bzw. Calciumoxid zugesetzt wird und das so gefällte CaSO3 bzw. CaSO4 zu einer Entwässerungsstation transportiert wird und von hier aus das Filtrat dem Waschflüssigkeitsumlaufbehälter und der Feststoff im Waschflüssigkeitsbehälter der ersten Waschstufe zugeführt wird. Die Temperatur für die Waschstufe 2 liegt bevorzugt bei kleirrer 50° C.
Es ist bekannt, daß EDTA-Lösungen zur NOx-Minderung die Eisen-II-Komplexe enthalten, nicht stabil sind.
Es ist nicht zu verhindern, daß Eisen-II zu Eisen-III oxidiert und infolgedessen die NOx-Absorption beim Waschprozeß stark gemindert wird.
Es wurde gefunden, daß die verbrauchte Lösung aktiviert und stabilisiert werden kann durch Zugabe von Alkalisulfit und/oder einem weiteren Reduktionsmittel, vorzugsweise Ascorbinsäure.
Weiterhin wird dem Reduktionsmittel Natriumdithionit zur Stabilisierung und Reaktivierung zugesetzt.
Es ist bekannt, SO2 mittels Kalkstein, Kalkhydrat oder NaOH zu waschenn Weiterhin ist bekannt, bei einer zweistufigen Anlage Natriumsulfit zuzugeben und zusätzliche Reduktionsmittel, um das N2 freizusetzen.
Dieser Vorgang ist nur stabil und funktionsfähig, wenn das Eisen in dem Polycarbonsäure-Chelatkomplex als zweiwertiges Eisen erhalten bleibt.
Es wurde gefunden, daß nicht nur Natriumsulfit plus ein weiteres Reduktionsmittel erforderlich ist, um das zweiwertige Eisen stabil in der Waschlösung zu halten, sondern erfindungsgemäß anstelle dieser Additiv-Kombination nur Natriumdithionit.
Es wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, anstelle von EDTA Nitri lotriessigsäure (NTA) und deren Salze zu verwenden, das biologisch abbaubar ist und somit abzugebende Wassermengen einfachst behandelt unschädlich dem Vorfluter übergeben werden können.
Es ist bekannt, SO2 und NOx in einer Waschlösung in einem einzigen Wäscher abzuscheiden oder in mehrstufigen Wäschern, in dem die Waschlösung mit Kalkstein, Weißfeinkalk, EDTA und/oder Polycarbonsäure angereichert ist. Es ist gewünscht, daß in der gleichzeitigen SO2- und NOx-Abscheidestufe das Endprodukt ein verwendbares oder deponierbares Produkt darstellt.
Das bekannteste Produkt ist Endprodukt CaSO4.
Die Schwierigkeit, in einer Stufe SO2 und NOx abzuscheiden, liegt einerseits darin begründet, daß aufgrund der SO2-Waschung und der notwendigen Oxidation CaSO4 erstellt werden muß, aber andererseits in der gleichen Waschvorrichtung eine reduzierende Eigenschaft vorhanden sein müßte, um die Eisenchelate über das abgelagerte NO zu reduzieren und das Eisen-II zu erhalten.
Da dieses nicht harmonisch miteinander abläuft, gibt es hohe Oxidationsraten von Eisen-II zu Eisen-III und somit eine Inaktivierung des Komplexes. Um den Komplex-Anteil wieder zu aktivieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Teilstrom aus der Waschlösung, vorzugsweise das Filtrat aus der Entwässerung der Feststoffe in einem Sonderbehälter mit reduzierenden Stoffen wie Ascorbinsäure, Natrium, Pyrosulfit, Natriumdithionit usw. zu behandeln, um nach einer bestimmten Verweilzeit dann die wieder aktivierten Additive dem Waschprozeß zuzuführen. Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, daß eine Flüssigkeit, die mit Additiven wie Kalkstein bzw. Kalkhydrat und EDTA bzw. NTA und/oder Polycarbonsäuren und CaSO4 bzw. CaSO3 zur Waschung benutzt wird, als Teilmenge über eine Feststofflüssigkeits-Trennstufe mit Abgabe der inaktiven Flüssigkeit in einen Reaktionsbehälter, in dem reduzierende Additive und/oder metallische Eisen wie Eisenpulver, Eisenspäne und sonstige Ausbildungsformen von metallischem Eisen zugegeben werden, wobei die reduzierenden Additive in der sauren Phase zugegeben werden, vorzugsweise pH-Wert kleiner 6, - aktiviert wird mittels einer Pumpe und der Waschwasservorlage über eine Einlaufebene zurückgeführt wird und/oder über Düsenpaare direkt für den Waschprozeß wieder zur Verfügung gestellt wird.
Als Reduktionsmittel finden vorzugsweise Natriumbisulfit, Ascorbinsäure, Natriumdithionit und metallisches Eisen und ähnliche Reduktionsmittel Anwendung.
Eine Teilmenge des FiItratwassers wird, bevor es zur Aktivierung geht, mit der Salzfracht in den Feuerungsraum des Kessels zur umweltfreundlichen Vernichtung übergeführt. Eine Teilwassermenge des Filtratwassers wird dem Brennstoff Kohle vor dem Einsatz in den Kessel aUgesprüht.
Um bei einer mehrstufigen Waschvorrichtung einen höchstmöglichen Wirkungsgrad zur SO2 und NOx-Abscheidung zu erhalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der ersten Waschstufe die Waschflüssigkeit im Kreislauf mit einem pH-Wert zwischen pH 3 und pH 4 über einen Eisenreaktor geführtiwird und im nachgesetzten, zweiten Wäscherteil die Kreislaufflüssigkeit einen pH-Wert größer pH 5 besitzt und als Impfmittel Natriumdithionit dem Waschkreislauf der Waschstufe zugesetzt wird, um das Eisen-II-Chelat über das gebildete Redoxpotential in beiden Waschstufen zuc erhalten.
Es ist bekannt, daß das Redoxpotential bei der simultanen SO2- und NOx-Abscheidung je nach dem Mol-Verhältnis zwischen SO2 und NOx durch Zugabe von Reduktionsmitteln, wie z.B.
Pyrosulfit oder Natriumdithionit, Ascorbinsäure, d.h. durch Reduktionsmittel chemisch herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß zur zweckdienlichen Gestaltung des Redoxpotentials außer dem chemischen Weg ein elektrochemischer Weg und/oder anzuwenden ist, um somit durch die Elektrolyse die chemischen Reduktionsmittel ganz oder teilweise einzusparen.
Es ist bekannt, mit einstufigen Wäschern simultan SO2 und NOx auszuwaschen» Der Erfolg ist jedoch nicht zufriedenstel lend.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, in dem einstufigen Wäscher, egal ob er als Gegenstrom- oder Gleichstromwäscher ausgebildet ist, die Zone, die mit dem SO2 zuerst kontaktiert wird, sauer einzsuteilen, damit das Mol-Verhältnis von SO2 zu No bei der NOx-Fahrung tunlichst hoch zugunsten des SO2 liegt.
Im danachgeschalteten Teil wird zweckdienlicherweise das Waschwasser einem höheren pH-Wert zugegeben, z.B. größer pH 5, um dadurch das SO2 und Restspuren von NOx auf den vorgeschriebenen Wert auszuwaschen.
Es ist bekannt, daß zur simultanen SO2- und NOx-Abscheidung das SO2-Molgewicht zum NOx-Molgewicht überwiegen muß.
Vielfach, insbesondere bei Schmelzkammerkesselanlagen, ist diese Notwendigkeit nach dem bekannten Stand der Technik nicht gegeben.
Nach der Lehre der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem simultan SO2 und NOx in einer Waschstufe so gewaschen werden kann, daß das SO2 zu CaSO4 gewandelt wird und das NOx zu N2 reduziert wird und der freiwerdende Sauerstoff sich an SO2 anlagert.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Rauchgas einem einstufigen Gegenstromwascher zugeführt wird, und in einer oder mehreren Düsenebenen das Rauchgas zuerst einer Waschflüssigkeit mit positivem Redoxpotential entgegengedrückt wird, wobei dieses Waschwasser mit Additiven, wie Kalkstein oder Kalkhydrat versetzt ist und zur besseren Löslichkeit, vorzugsweise Carbonsäure, mit dem Additiv der Waschflüssigkeit zugesetzt werden und die letzte Düsenebene aus einer und/oder mehreren Düsen oder Düsenebenen besteht und hinter der ersten Düsenebenenanordnung in der letzten Düsenebene eine Waschflüssigkeit mit negativem Redoxpotential ausgegeben wird, das durch Zusatz von Dithionit und/oder sonstigen Reduktionsmitteln oder. über ein Reduktionsgefäß, das z.B. mit Eisenplatten gefüllt ist, eingestellt wird. Außerdem kann durch elektrochemische Reduktion (Elektrolyse) zusätzlich als Reduktionsmittel Dithionit zugegeben werden, so daß simultan SO2 und NOx abgeschieden und im Wäschersumpf über die Oxidationsvorrichtung aufoxidiert und über die erfindungsgemäße Düsenanordnung Stickstoff N2 über die Tropfenabscheideranordnung dem Kamin und/oder Kühlturm übergeben wird und Calciumsulfatdihydrat abgeschieden wird.
Die reduzierend arbeitenden Naßverfahren zur Abscheidung von NO setzen den Einsatz reduzierend wirkender Chemikalien, z.B. metallenes Eisen, Hydrogensulfit oder Natriumdithionit, voraus. Diese Chemikalien bringen Ballaststoffe in die Wäscherkreisläufe ein, welche wieder ausgeschleust werden müssen. Durch das Rauchgas wird aus den Brennstoffen stammendes Chlorid eingetragen, welches ebenfalls ausgeschleust werden muß.
Da die ausgeschleusten Lösungen Komplexbildner wie Ethylendiamininotetraacetat (EDTA) oder Nitrilotriacetat (NTA) sowie eine Reihe von übergangsmetallen enthalten, ist eine Abwasserbehandlungseinrichtung zur Aufbereitung der Abwässer auf behördlich vorgeschriebene Grenzwerte vorzunehmen. Im Falle katalytisch arbeitender Stickstoffoxireduktion (mit Kohlenwasserstoffen oder Ammoniak) sind wertvolle Einsatzstoffe wie Katalysatoren und Kohlenwasserstoffe oder Ammoniak erforderlich.
Die Katalysatoren arbeiten nur wirksam in einem engen Temperaturbereich von ca. 320 bis 380° C. Sie unterliegen dem Verschleiß durch Stäube. Sie können durch Metalle wie Blei vergiftet werden. Bei Katalysatoren hinter Kraftwerksfeuerungen können aus SO2, H2O und NH3 und Flugasche klebrige Anbackungen entstehen, die überwiegend aus NH4 HSO4 bestehen. Diese Anbackungen können im Rauchgasstrom liegende Einbauten, wie z.B. Luftvorwärmer, Katalysatoren und Elektrofilter, verkleben und zu Betriebsstörungen führen. Die Katalysatoren sind zusätzliche Anlagen mit nicht geringem Druckverlust, deren Einbau, insbesondere bei der Nachrüstung bestehender Kraftwerke, zu großen trechnischen, räumlichen und wirtschaftlichen Nachteilen führt. Die Beseitigung von verbrauchten übergangsmetall-Katalysatoren und Flugaschen, welche Ammoniumsalze enthalten, werden weitere Schwierigkeiten mit sich bringen. Gelangt Ammoniak in die Waschlösung von Rauchgasentschwefelungsanlagen mit Gips als Endprodukt, ist u.U. eine Reinigung des Gipses und Abwassers von Ammonium Verbindungen vorzunehmen, da Ammonium-Ionen z.B. auf Fische toxisch wirken und Ammoniak aus Gipserzeugnissen austreten kann und als Geruchsbelästigung empfunden werden kann. Nicht zuletzt ist Ammoniak ein gefährlicher Arbeitsstoff , der nur mit hohem Aufwand an Sicherheitsvorkehrungen transportiert, verladen und gelagert werden darf.
Der Zweck vorliegender Erfindung ist es, Stickstoffmonoxid, welches den überwiegenden Anteil der Stickstoffoxide von Abgasen ausmacht, elektrochemisch mittels eines potentiostatischen Verfahrens zu reduzieren. Diese Reduktion erfolgt in wässriger Phase, wobei die Löslichkeit des Stickstoffmonoxids in bekannter Weise durch Komplexierung, z.B. mit zweiwertigem Eisen, entscheidend verbessert wird. Durch die Einstellung des zur Reduktion benötigten Redox-Potentiales mit elektrischem Strom anstelle von reduzierend wirkenden Chemikalien, wrrd der zur Abgasbehandlung erforderliche Waschkreislauf gering gehalten und nicht mit Ballastionen, wie z.B. Natrium- oder Schwefelverbindungen versehen, welche aus dem Kreislauf wieder ausgeschleust werden müßten und durch eine dann notwendige Abwasserbehandlung oder Aus Scheidung als Gips weitere Kosten verursachen. Durch den erfindungsgemäßen Vorteil, die Reduktion von Stickstoffmonoxid in denselben Anlagen durchzuführen, wie sie bereits überwiegend für die Rauchgasentschwefelung mit z.B. Gips als Entprodukt betrieben bzw. vorgesehen sind, entfallen zum großen Teil Anlagen zur gesonderten Stickstoffoxidminderung. Es entsteht kein neuer Druckverlust und es werden keine gefährlichen Arbeitsstoffe benötigt.
Die Erfindung folgt dem Leitgedanken, bei der Reinigung der Abgase von Verbrennungsanlagen von Stickstoffmonoxid bereits vorhandene oder geplante Rauchgasbehandlungseinrichtungen zur Verminderung von Schwefeloxiden zu nutzen, damit keine weiteren Apparate, die zusätzlichen Druckverlust auf der Abgasseite bewirken, erforderlich werden. Ferner soll der Waschkreislauf nach Möglichkeit geschlossen sein, jedenfalls sollen keine weiteren Ballaststoffe als chemische Reduktionsmittel eingetragen werden, die ihrerseits in der Folge weitere Probleme aufwerfen würden. Neben dem Stickstoffmonoxid sollen andere Rauchgasinhaltsstoffe wie Chloride und lösliche übergangselemente, vermindert werden.
Erfindungsgemäß wird das nötige Redoxpotential zur Reduzierung von Stickstoffmonoxid zu Elementarstickstoff mit einer potentiometrischen Vorrichtung aufrecht erhalten. An der Kathode aus z.B. Kohlenstoff werden die zur Reduktion von NO benötigten zwei Elektronen zur Verfügung gestellt. Als reduzierend wirkende Trägersubstanz kann z.B. aus dem SO2 der Abgase gebildetes Hydrogensulfit dienen, welches zu Dithionit wird, die Elektronen auf das komplex an z.B. zweiwertiges Eisen gebundene NO überträgt und dabei selbst zu Sulfat oxidiert und schließlich als Gips entfernt wird.
An der unangreifbaren Anode, die z.B. aus Titan besteht, wird in der Lösung aus dem Rauchgas stammendes Chlorid zu elementarem Chlor oxidiert, welches so dem Waschkreislauf entzogen und z.B. der chemischen Industrie zur Nutzung überlassen werden kann.
In der Waschlösung enthaltene gelöste übergangsmetallionen werden an der Kathode reduziert und können so der Waschlösung gleichfalls entzogen werden. Bei Bedarf können die abgeschiedenen Metalle verarbeitet werden.
Die Einstellung des Redoxpotentials kann im Sumpf des Wäschers oder vorteilhaft in einem besonderen Durchlaufgefäß erfolgen, von dem die reduzierende, regenerierte Waschlösung den üblichen Sprühdüsen zugeführt wird.
Zur Trennung der reduzierenden und oxidicrenen Bereiche um die Kathoden und Anoden sind diese zur Vermeidung unbeabsichtigter Vermischung durch Membranen zu trennen, welche halbdurchlässig oder nur anionen- oder kationendurchlässig sein können.
Die technischen und die technisch-ökonomischen Auswirkungen der erf.indungsgemäßen Lösung liegen in der weitgehenden Vermeidung zusätzlicher Apparate, dem Nichtgebrauch gefährlicher oder kostspieliger Einsatzstoffe, wie Kohlenwasserstoffe, Ammoniak und Katalysatoren, der Vermeidung eines weiteren abgasseitigen Druckverlustes sowie der kurzfristigen Nachrüstung und Inbetriebnahme bei Kraftwerken. Die durch die elektrochemische Reduktion notwendigen Zusätze beruhen auf Eisensalzen und Komplexbildnern wie EDTA, NTA und/oder Ameisensäure, einer potentiostatischen Schaltung mit durch Membranen getrennten Kathoden- und Anodenzellen, einer Auffangvorrichtung für elementares Chlor und ggf. einer Aufarbeitungseinrichtung kathodisch abgeschiedener Metalle. Die heute überwiegend diskutierten katalytischen Reduktionsverfahren führen zu hohen Investitionskosten, Betriebsstörungen durch klebrige Anbackungen, Einschränkungen der Abgastemperatur und hohen Betriebskosten durch zusätzlichen Druckverlust, Katalysatorverschleiß und Reduktionsmittelverbrauch.
Wie bereits vorher angegeben, kann das Rohgas zuerst einer Gleichstromwaschstufe zugeführt werden, wobei die Waschflüssigkeit aus dem Ablauf der ersten Waschstufe über einen Eisenreaktor mit einem Minus-Redoxpotential eingestellt, zuerst mit dem Rohgas kontaktiert wird.
Die zweite Waschdüsenebene wird mit einer Pumpe beschickt mit einem Redox-Potential, das schwächer ist als die oberste Düsenebene. Der Gegenstromwäscher, der alkalischer betrieben wird, fährt mit der Pumpe im eigenen Kreislauf unter Zugabe von Natriumdithionit und sonstigen Reduktionsmitteln aus einem Behälter.
Erfindungsgemäß wird durch weitere Verfahrensschritte der simultane SO2- und NOx-Abscheider-Prozeß dadurch verbessert, daß der Gleichstromwäscher, in den das Rohgas zuerst hineingeführt wird, in der ersten Düsenebene mit einer Waschflüssig keit betrieben wird, die über einen Eisenreaktor mit negativem Redoxpotential aufgeladen dem Gasstrom zuerst kontaktiert wird, und dann in den nachgeschalteten Düsenebenen eine Abspaltung des gebundenen NO - NO2 aus dem Bereich der Düsen zu elementarem Stickstoff erfolgt.
Dem Eisenreaktor wird eine Waschflüssigkeit zugeführt, die durch Reduktionsmittel aus dem Behälter auf ein negatives Redoxpotential eingestellt wird.
Die Düsenebene, die als letzte im Waschprozeß eingesetzt wird, wird mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt, die ein negatives Redoxpotential hat, das vorzugsweise über Reduktionsmittel aus dem Behälter und/oder aus der Elektrolysestation gesteuert ist.
Die Düsenebenen im Gegenstromwäscher und die Düsen im Gleichstromwäscher weisen ein kleineres Minus-Redoxpotential auf als die oberen Düsenebenen im Gegenstromwäscher und im Gleichstromwäscher.
Die Einstellung des Redox-Potentials erfolgt über den Eisen reaktor und wahlweisen Einsatz von Reduktionsmitteln, wie Natriumdithionit und/oder Elektrolyse.
Vorstehend wurde bereits ein Verfahren beschrieben, in dem zur Einstellung des Redoxpotentials und zur Stabilisierung der Eisenchelatlösung zusätzlich zu den beigegebenen Additiven anstelle von Natriumdithionit eine Elektrolyse im Prozeß eingeschaltet ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Verfahren so gesteuert, daß bei nicht genügend hohem SO2-Gehalt im Verhältnis zum NOx-Gehalt Pyrosulfit für die Differenz von SO2 zu NOx dosiert dem Waschprozeß zugegeben wird bei gleichzeitiger Zugabe von Kalkstein und/oder Kalkhydrat und Zugabe von NTA oder EDTA, und zur Steuerung des Redoxpotentials ein Eisenreaktor im Waschflüssigkeitskreislauf eingeschaltet ist, wobei zur Stabilisierung des Redoxpotentials bei gleichzeitiger Verbesserung der Löslichkeit von Kalkstein und/oder Kalkhydrat und zur gleichzeitigen Stabi lisierung des Eisenchelats eine Säure, vorzugsweise Ameisensäure, zugesetzt wird, und zur schnelleren Steuerung des Redoxpotent i a l s in der Flüssigkeitsmenge eine entsprechende Flüssigkeitsmenge über eine Elektrolyse geleitet wird. Durch diese Maßnahme ist der Prozeß sehr schnell der Aufgabenstellung anpaßbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt:
Figur 1 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer ersten Ausführung, Figur 2 eine Variante des Verfahrensablaufes nach Figur 1, Figur 3 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer zweiten Ausführung, Figur 4 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer dritten Ausführung, Figur 5 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer vierten Ausführung, Figur 6 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer fünften Ausführung, Figur 7 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer sechsten Ausführung, Figur 8 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer siebten Ausführung, Figur 9 in. schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer achten Ausführung, Figur 10 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer neunten Ausführung,
Figur 11 in schematischer Darstellung eine Abwandlung des Verfahrens nach Figur 10 und
Figur 12 in schematischer Darstellung das Abscheidungsverfahren einer zehnten Ausführung.
In Figur 1 ist bezeichnet mit 1 der Rohgaseintritt, mit 2 die NOx - HCl Wäsche, mit 3 der Waschwasservorratsbehälter mit den Additiven EDTA bzw. Phosphonsäure, mit 4 der Waschwasserkreislauf NOx bzw. NOx + HCl Waschung, mit 5 die SO2-Wäsche.
In Figur 2 ist bezeichnet mit 1 der Rohgaseintritt, mit 2 die HCl-Wäsche, mit 3 der Waschwasservorratsbehälter, mit 4 der Waschwasserkreislauf für die Vorwaschung z.B. HCl-Wäsche, mit 5 die NOx-Wäsche, mit 6 der Waschwasservorratsbehälter mit den Additiven EDTA und/oder Phosphonsäure, mit 7 der Waschwasserkreislauf, mit 8 die SO2-Wäsche.
Weiterhin kann erfindungsgemäß die Phosphonsäure anstelle von EDTA im Hauptwaschkreislauf auch ohne Vorwäsche bei einer Rauchgasentschwefelung Anwendung finden, insbesondere dann, wenn eine Kohle mit niedrigem Chlorid-Gehalt zur Verbrennung, ansteht.
In Figur 3 ist bezeichnet mit 11 das Rohgas, mit 12 der sogenannte Sulfitwäscher, der bevorzugt schwach sauer gefahren wird und mit einer relativ kurzen Waschstrecke (Ca(HSO3)2 herstellt.
Danach folgt mit 13 der SO2-Wäscher.
Das gebildete Bisulfit findet Anwendung in einer nachgesetzten Waschstufe zur vorzugsweise simultanen Waschung von SO2 oder NOx oder nur zur Auswaschung von NOx; mit 14 der NOx-Wäscher, mit 15 das Sulfitbecken, das dem Sulfitabscheider 12 nachgeschaltet wird und das gebildete Sulfit dem NOx-Waschwasserreservoir 16 übergibt, von wo es mittels Pumpen dem NOx-Wäscher 14 zugeführt wird, um nachher - zu CaSO4 aufoxidiert - einer Verwendung zugeführt werden zu können; der Wäschersumpf des SO2-Wäschers 13.
Das gebildete Bisulfit aus der Waschstufe 12 kann auch zur simultanen SO2- und NOx- Waschung im Wäscher 13 Anwendung finden und zusätzlich im Wäscher 14. Trotzdem bleibt der erfindungsgemäße Gedanke der Eigen-Bisulfit-Erzeugung für die Auswaschung von NOx erhalten, und der weitere erfindungsgemäße Gedanke der NOx-Auswaschung mittels Polycarbonsäuren mit der Verwendung von Bisulfit durch Eigenerzeugung oder Fremdzukauf bleibt ebenfalls erhalten.
In Figur 4 ist bezeichnet mi t 21 die Waschstufe 1, m it 22 die Waschstufe 2, mit 23 der Waschflüssigkeitsumlaufbehälter, mit 24 die sogenannte Gipsstation zur Entwässerung des ausgetragenen SaSO4 · 2H2O; mit 25 der Waschflüssigkeitsumlaufbehälter für die Waschstufe 2, wobei die Waschflüssigkeit angesetzt ist mit Kalkstein bzw. Kalkhydrat bzw. Natronlauge + Eisen-II-Salz + Polycarbonsäure (EDTA) oder Diphosphonsäure und Reduktionsmitteln, wie z.B. Ascorbinsäure; der Schwerkraftabscheider zum Ausfällen von CaSO3 · ½ H2O und CaSO4 · 2 H2O, die CaSO3 / CaSO4 - Entwässerungsstation, wobei das Filtrat in den Behälter 25 und der Feststoffanteil 8 in den Waschflüssigkeitsumlaufbehälter 23 übergeben wird, und von hier aus wird das noch nicht oxidierte CaSO3 . ½ H2O mit den Gipskristallen CaSO4· 2 H2O in den Waschprozeß der Waschstufe 1 zwangsläufig eingeführt und total zu CaSO4 · 2 H2O über den nachgeschalteten Oxideur gewandelt. Der ersten Waschkreislaufstufe werden Carbon- bzw. Polycarbonsäure und Kalk in Form von Kalkstein, Kalkhydrat oder Dolomit, bevorzugt Weißfeinkalk, zugesetzt und vorrangig SO2 ausgewaschen. Die SO2-Auswaschung kann hinsichtlich der zweiten NOx-Waschstufe mehr oder weniger intensiv betrieben werden.
In der zweiten Waschstufe wird das um SO2 stark oder weniger stark reduzierte Abgas erfindungsgemäß bei 30 unter Verwendung von einer Waschwasserlösung, der Natronlauge oder Calciumhydroxid bzw. Kalkstein bzw. Magnesiumhydroxid bzw. Dolomit als auch Polycarbonsäure (EDTA), Diphosphonsäuren + Eisen-II-Salz und Reduktionsmittel, wie z.B. Salze der schwefeligen Säure oder Ascorbinsäure zugesetzt werden, von NOx weitgehendst befreit.
Teilmengen aus dem Behälter 25 werden dem Behälter 26 zugeführt, und hier bei 31 unter zusätzlicher Zuführung von Kalkhydrat bzw. Calciumoxid (CaO) wird Calciumsulfit (CaSO3) bzw. Calciumsulfat (CaSO4) ausgefällt und eingedickt.
Dieses gilt insbesondere bei Einsatz von Natronlauge und Magnesium hydroxid im Behälter 25.
Die aufkonzentrierten Feststoffe werden aus dem Behälter 26 über Zentrifugen oder Trommelvakuumfilter gewaschen und bis auf wenige Prozent Wasser entwässert.
Das Filtrat wird dem Behälter 25 zugeführt und der Feststoff von 28 dem Behälter 23 und nimmt aktiv an der SO2-Waschung der Waschstufe 1 teil und wird im Wäschersumpf des Wä schers 21 oxidiert und über die Gipsentwässerung 24 zu verwertbarem Gips ausgetragen.
Erfindungsgemäß wird das EDTA der simultanen SO2- und NOx-Waschstufe 2 nicht der Waschstufe 1 übergeben, wo gleichzeitig SO2 gewaschen und zu Gips gewandelt wird, da hier im großen Maße das EDTA a) mit der Gipsrestwassermenge und mit der abzugebenden Wassermenge b) aus der Waschstufe 1 zur Verhinderung der CaCl2- Aufkonzentration mit ausgetragen würde.
Bei einem 600 MW-Block müssen in der Regel bis zu 30 m3
Waschwasser aus dem Waschwasserkreislauf der Waschstufe 1 ausgetragen werden, um eine nicht zu hohe Calciumchlorid-Anreicherung in der Waschstufe 1 zu erhalten.
Aus der zweiten Waschstufe wird bevorzugt kein Wasser abgegeben. Der Feststoff wird gewaschen und mit einer Restfeuchte von z.B. kleiner 10 % aus der Gipsentwässerungsstation 27 in den Waschkreislauf 23 eingebracht.
Der Behälter 25 beinhaltet erfindungsgeraäß Polycarbonsäuren (EDTA) oder Diphosphonsäuren, die zweiwertiges Eisen, komplex gebunden, enthalten, und die NOx-Wäsche wird bei einer Temperatur, vorzugsweise kleiner 50°C, und einem pH-Wert von bevorzugt 3,5 bis 10,5 durchgeführt.
Da das SO2/NOx Mol-Verhältnis im Abgas der zweiten Waschstufe zu niedrig ist, um den Eisen-II-Komplex zu erhalten, werden der Waschlösung zusätzlich sauerstoffbindende Stoffe, wie Salze der schwefeligen Säure bzw. Reduktionsmittel wie z.B. Ascorbinsäure, zugesetzt.
In Figur 5 ist bezeichnet mit 41 das SO2- und NOx-haltige Rohgas, mit 42 die Wäschereinrichtung, mit 43 der Waschwassersumpf, mit 44 die Umlaufpumpe zu den Düsenebenen 45, mit 46 der Ablauf aus dem Umlauf-Wasserbehälter 43 zur
Entwässerungsstation 47. Von der Entwässerungsstation 47 wird eine Teilwassermenge in den Regenerationsbehälter 48 übergeben.
In diesem erfolgt die Zugabe 49 der reduzierenden Mittel zur Aktivierung der Waschflüssigkeit.
Die Pumpe 50 führt die aktivierte Waschflüssigkeit über einen Einlauf 51 dem Waschflüssigkeitsbehälter 53 zu; mit 52 eine Pumpe, mit 53 der Heißgasbereich.
Die Erfindung i st nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und dargestellten Ausbildungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne jedoch von dem Grundgedanken abzuweichen, die Waschflüssigkeit nach der Berührung mit SO2 und NOx über den Ablauf des Waschflüssigkeitsbehälters 43 einer Feststofflüssigkeits-Trennstufe 47 zuzuführen, die die abgeschiedene flüssige Waschflüssigkeit, die inaktiv ist, dem Aktivator-Behälter 48 zuführt, in den durch Zugabe von Reduktionsmitteln bei 49 vorzugsweise Ascorbinsäure, Natriumbisulfit, Natriumdithionit oder ähnliche Reduktionsstoffe mittels einer Pumpe 50 dann aktiviert wieder dem Waschflüssigkeitsbehälter 43 oder 51 übergeben wird, und/oder bei 45 zusätzlich in eine Düsenebene direkt wieder eingesprüht werden kann, und eine Teilmenge des Filtratwassers., das von 47 nach 48 geführt wird, über eine Pumpe 52 in den Heißgasbereich 53 der Kesselanlage zur thermischen Vernichtung überführt wird bzw. dem Einsatzstoff Kohle aufgesprüht wird.
In Figur 6 ist bezeichnet mit 61 das SO2- und NOx-haltige Rohgas, mit 62 die Wäschereinrichtung, mit 63 der Waschwassersumpf, mit 64 die Umlaufpumpe zu den Düsenebenen 65, mit 66 der Ablauf aus dem Umlauf-Wasserbehälter 63 zur Entwässerungsstation 67. Von der Entwässerungsstation 67 wird eine Teilwassermenge in den Regenerationsbehälter 68 übergeben. In diesem erfolgt die Zugabe 69 der reduzierenden Mittel zur Aktivierung der Waschflüssigkeit, die Pumpe 70 führt die aktivierte Waschflüssigkeit über einen Einlauf 71 dem Waschflüssigkeitsbehälter 63 zu, mit 72 eine Pumpe, mit 73 der Heißgasbereich.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und dargestellten Ausbildungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne jedoch von dem Grundgedanken abzuweichen, die Waschflüssigkeit nach der Berührung mit SO2 und NOxüber den Ablauf des Waschflüssigkeitsbehälters 63 einer Feststofflüssigkeits-Trennstufe 67 zuzuführen, die die abgeschiedene flüssige Waschflüssigkeit, die inaktiv ist, dem Aktivator-Behälter 68 zuführt, in den durch Zugabe von Reduktionsmitteln bei 69 vorzugsweise Ascorbinsäure, Natriumsulfit, Natriumdithionit und/oder metallisches Eisen in Form von Eisenpulver, Eisenspänen oder ähnlicher Ausbildungsform - und ähnliche Reduktionsstoffe mittels einer Pume 70 dann aktiviert wieder dem Waschflüssigkeitsbehälter 63 oder 71 übergeben wird und/oder bei 65 zusätzlich in eine Düsenebene direkt wieder eingesprüht werden kann, und eine Teilmenge des Filtratwassers, das von 67 nach 68 geführt wird, über eine Pumpe 72 in den Heißgasbereich 73 der Kesselanlage zur thermischen Vernichtung überführt wird bzw. dem Einsatzstoff Kohle aufgesprüht wird.
In Figur 7 ist beze i chnet mit 81 der sogenannte Vorwäscher, der zur Chlorabscheidung dient bei chlorreicher Kohle, mit 82 die Waschstufe, die sauer betrieben wird, vorzugsweise im Bereich zwischen pH 3 und pH 4, mit 83 ein Eisenreaktor über den die Flüssigkeit aus dem sauren Waschkreislauf gefördert wird, mit 84 der alkalische Waschbehälter, in dem die Waschflüssigkeit mit einem pH-Wert von größer pH 5 im Kreislauf gefahren wird, mit 85 ein Tropfenabscheider hinter der zweiten Waschstufe 84, mit 86 ein Dekanter, der einen Teil der Waschflüssigkeit au s der zweiten Waschkreislaufstufe 84 reinigt, um sie dem
Tropfenabscheider zur Spülung zuzuführen, mit 87 die Waschflüssigkeitsabgabe zur Gipsentwässerung (Zentrifuge oder Bandfilter), mit 88 eine Kreislaufpumpe für den Waschkreislauf 82, mit 89 die Waschflüssigkeitspumpe für den Wäscher 84, zweite Waschstufe für den Kreislauf mit einem pH-Wert größer pH 5, wobei eine Teilmenge über den Dekanter 86 geführt wird, um den Feststoff (Gips) auszutragen, mit 90 der Kalkstein- oder Kalkhydratanmischbehälter, mit 91 der Behälter für Natriumdithionit, Ascorbinsäure oder ein gleichwertiges Reduktionsmittel.
Durch diese Verfahrenstechnologie ist gewährleistet, daß in der ersten Waschstufe das erforderliche Redoxpotential über den Eisenreaktor 83 erzeugt wird, um bei niedrigem pH-Wert pH 3 - 4 das Eisen-II-Chelat in der Waschlösung zu erhalten. In der zweiten Waschstufe wird durch die Zugabe von Natriumdithionit in der erfindungsgemäßen Waschflüssigkeit bei einem pH-Wert von größer 5 gegenüber der ersten Waschstufe von kleiner 4 ebenso ein Redoxpotential erzeugt, so daß das Eisen-II-Chelat erhalten bleibt und somit eine entsprechend hohe simultane SO2- und NOx-Abscheidung gewährleistet ist.
In Figur 8 ist mit 101 ein Wäscher bezeichnet mit drei Düseneinsätzen A, B, C, die von dem Behälter 102 gespeist werden im oberen Bereich und drei weiteren Düsen D, E, F im Bereich 103, die mit einer Waschflüssigkeit aus dem Behälter 104 gespeist werden. Der Sumpf ist mit 105 bezeichnet.
Kalkhydrat oder Kalkstein wird bevorzugt zur unterschiedlichen pH-Einstellung sowohl in den Behälter für die obere Düsenebene als auch für die untere Düsenebene zugegeben. Jedoch wird der pH-Wert oben auf vorzugsweise kleiner pH 4 gehalten und die nachfolgenden Düsen auf vorzugsweise größer pH 5.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Verweilzeit in dem nachgeschalteten Wäschersumpf so groß zu gestalten, daß diese mindestens 10 Min. als Minimum beträgt, um das Redoxpotential auf größer minus 100 Millivolt einzustellen.
In Figur 9 ist bezeichnet mit 111 der Rauchgaseintritt, mit 112 und
113 die Düsenebenen I und II, mit 114 die Düsenebene III, mit 115 die CaCO3-Dosierung und Mischvorrichtung für die Waschwasseraufgabe für die Düsenebene I und II mit gelöstem Calciumcarbonat oder auch Kalkhydrat. Anstelle von CaCO3 oder Kalkhydrat kann weiterhin auch Alkalilauge, wie z.B. Natronlauge, in den Behälter 115 eingesetzt werden.
Mit 116 ist der Wäschersumpf dargestellt, mit 117 eine Lufteinblasung, die von einem Drehkolbengebläse z.B. in den Wäschersumpf zugefördert wird.
Mit 118 ist das Luftgebläse dargestellt, mit 119 ist ein Behälter mit Zusatz von Reduktionsmitteln, wie z.B. Dithionit, dargestellt, mit 120 die Zugabe von Ameisensäure, mit 121 ein Reduktionsgefäß mit z.B. Eisenplatten und dergleichen bzw. elektrochemischer Reduktionsvorrichtung (Elektrolyse), mit 122 eine Pumpe zur Zuführung der mit Reduktionsmitteln und einem negativen Reduktionspotential vorhandenen Waschflüssigkeit in die Düsenebene 114, die dem Rohgasstrom zuletzt entgegenwirkt, mit 123 die Pumpe, die aus dem Wäschersumpf das Waschwasser mit einem positiven Redoxpotential dem Reduktionsgefäß 121 zuführt, mit 124 ist eine Pumpe dargestellt, die die Düsenebene II und III bedient, welche die mit positivem Redoxpotential und Kalkstein und/oder Kalhydrat angereicherte Waschflüssigkeit im Kreislauf fördert.
Mit 125 ist eine Entneblervorrichtung durch Tropfenabscheidung hinter dem Wascher dargestellt und mit 126 ist der Gipsaustrag dargestellt.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung ist die Gewähr gegeben, daß SO2 und Stickoxid simultan aus dem Rauchgas abgeschieden werden unter Bildung von Calciumsulfat und freigesetztem Stickstoff.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend im e inzel nen beschri ebenen Ausb i l dung sformen bes ch ränkt , sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne jedoch von dem Grundgedanken abzuweichen, daß in einem Gegenstromwäscher die ersten Düsen mit einer Waschflüssigkeit beschickt werden, die aus Kalkstein oder gelöstem Kalkhydrat und Wasser besteht, wobei vorzugsweise Carbonsäure zur besseren Anlösung des Additivs mit Anwendung findet, wobei in der letzten Düsenebene entgegengesetzt zu den ersten Düsenebenen eine Waschflüssigkeit eingedüst wird, die ein MinusRedoxpotential aufweist, das bevorzugt durch Zugabe von Reduktionsmittel, wie Dithionit,oder über ein Reduktionsgefäß ge leitet, das mit Eisenplatten bestückt ist, eingestellt wird. Außerdem kann das gewünschte Redoxpotential durch elektrochemische Reduktion (Elektrolyse) eingestellt werden, so daß die Waschflüssigkeit über eine Pumpe 122 der Düsenebene 114, d.h. der letztgenannten Düsenebene, im Abgasstrombereich des Wäschers aufgegeben wird.
Gleichzeitig wird im Wäschersumpf Luft zugegeben, so daß im unteren Teil des Wäschersumpfes eine Oxidation von CaSO3 zu CaSO4 erfolgt und eine Teilmenge des Waschwassers mit positivem Reduktionspotential über eine Pumpe 123 zur Einstellung zum negativen Reduktionspotential in der Reduktionsvorrichtung 121 zugepumpt wird.
Der Gipsaustrag ist bei 126 über Zentrifugen und dergleichen vorgesehen.
In Figur 10 ist bezeichnet mit 131 das Rohgas, mit 132 der Wäscher, mit 133 die Waschsuspension, mit 134 der Wäschersumpf, mit 135 die Kathode, mit 136 die Anode mit elektrochemischer Zelle und
Membranen 140, mit 137 die Düsen, mit 138 der Chlorgasabgang, mit 139 eine Pumpe, mit 140 die Membranen, mit 141 die Sulfatabtrennung, mit 142 das Reingas.
In Figur 11 ist bezeichnet mit 151 das Rohgas, mit 152 das Reingas, mit 153 der Wäscher, mit 154 die Pumpe, mit 155 die Kathode, mit 156 die Anode, mit 157 die Düsen, mit 158 das Chlorgas, mit 159 der Wäschersumpf, mit 160 die Membranen, mit 161 der Gips zur Filtration, mit 162 die frische Kalksteinsuspension.
Bei den Ausführungen nach Figur 10 und 11 wird das Rohgas 131, 151, welches NO, NO2, SO2, SO3, H2O, N2, O3, CO, CO2, sowie Stäube enthält, einem Wäscher, 132, 153 zugeführt, der in im Gleichstrom oder Gegenstrom mit einer Waschlösung 153 behandelt. In den Figuren 10 und 11 sind die Beispiele als Gegenstromwäsche dargestellt. Die Waschlösung 153 enthält zweiwertiges Eisen, welches als hydratisiertes Ion, als Sulfatkomplex, als Chloridkomplex und je nach Komplexierungsmittel, z.B. als EDTA oder NTA-Komplex, vorliegt. Das zweiwertige Eisen dient in bekannter Weise dazu, das wenig wasserlösliche NO-Molekül komplex zu binden und in die wässrige Phase zu überführen.
Das im Gleichgewicht ebenfalls vorliegende dreiwertige Eisen wird erfindungsgemäß durch Ameisensäure komplexiert und somit daran gehindert, als Eisen-III-Hydroxid auszufallen; erst hierdurch verläuft der elektrochemische Prozeß stabil.
Bei den pH-Bereichen von 3 bis 6 und Redoxpotentialen von
- 150 m V bis 250 m V gegenüber der Normalwasserstoffelektrode, liegt weniger als 20 % des Gesamteisens als dreiwertiges Eisen vor. Zur Abscheidung der durch Oxidation entstehenden Sulfate werden in bekannter Weise Kationen, überwiegend Calciumionen, der Waschsuspension zugesetzt.
Aus dem Wäschersumpf 134 wird über eine Pumpe 139 Waschsuspension 133 abgezogen und der Gipsfiltration (Sulfatabtrennung 136, 156) zugeführt.
Ein Teilstrom tritt in eine elektrochemische Zelle, in der komplex gebundenes NO an der Kathode 135, 155 zu Stickstoff und Wasser umgesetzt wird. Des weiteren wird an der
Kathode 135, 155 dreiwertiges Eisen zu zweiwertigem reduziert, gelöste Übergangsmetalle wie z.B. Cu ++ und Cd2+
kathodisch abgeschieden sowie Hydrogensulfit zu Dithionat umgewandelt.
An der Anode 136, 156 entsteht Chlorgas, welches aus dem Anodenraum, der mit halbdurchlässigen Membranen 140, 160 versehen ist, in bekannter Weise abgezogen, getrocknet und komprimiert wird.
Durch eine geeignete Prozeßführung läßt sich eine abwasser freie Fahrweise erreichen, da die üblicherweise zur Ausschleusung zwingenden Chlorid-Ionen als Chlorgas abgeführt werden.
Bei der Rauchgaswäsche aus NO2 gebildete Nitrit-Ionen und Nitrat-Ionen können vorzugsweise über Anionen-Austauschmembranen aus dem Hauptstrom ausgeschleust werden. Nitrit läßt sich dabei leicht in Nitrat oxidieren und z.B. als Salpetersäure gewinnen.
Der Einsatz ist nicht auf den Kraftwerksbereich begrenzt, sondern auch bei Heizkraftwerken, verschiedenen Industriebefeuerungen als auch mobilen Anlagen,wie ortsveränderliche Stromgeneratoren, Schiffe, Diesellokomotiven und Kraftfahrzeugen, kann die Verminderung von Abgasinhaltsstoffen erreicht werden.
In Figur 12 ist bezeichnet mit 171 der sogenannte Vorwäscher, der zur Chlorabscheidung dient bei chlorreicher Kohle, mit 172 die Waschstufe, die sauer betrieben wird, vorzugsweise im Bereich zwischen pH 3 und pH 4, mit 173 ein Eisenreaktor über den die Flüssigkeit aus dem sauren Waschkreislauf gefördert wird, die zweite Waschstufe, die vorzugsweise alkalischer, d.h. mit einem etwas höheren pH-Wert größer 5 betrieben wird als die Waschstufe eine, die mit 172 bezeichnet ist, ein Tropfenabscheider hinter der zweiten Waschstufe 174, ein Dekanter, der einen Teil der Waschflüssigkeit aus der zweiten Waschkreislaufstufe 174 reinigt, um sie dem Tropfenabscheider zur Spülung zuzuführen, die Waschflüssigkeitsabgabe zur Gipsentwässerung (Zentrifuge oder Bandfilter), eine Kreislaufpumpe für den Waschkreislauf 172, die Waschflüssigkeitspumpe für den Wäscher 174, zweite Waschstufe für den Kreislauf mit einem pH-Wert größer pH 5, wobei eine Teilmenge über den Dekanter 176 geführt wird, um den Feststoff (Gips) auszutragen, der Kalkstein- oder der Kalkhydratanmischbehälter, der Behälter für Natriumdithionit, Ascorbinsäure oder ein gleichwertiges Reduktionsmittel, ist dargestellt die Zugabe von Natriumdithionit bzw.
Ascorbinsäure oder ein gleichwertiges Reduktionsmittel das der Waschflüssigkeit vor dem Eisenreaktor 173 zugegeben wird, wobei vorzugsweise diese Zugabe nur für die Anfahrphase erfolgt bis daß der Reaktor 173 das vorgegebene Redoxpotentional ohne Reduktionsmittel aufrechterhält. Weiterhin wird eine Teilmenge der Pumpe 179 in den Bereich der Pumpe 184 zugegeben.
Mit 185 ist die Waschflüssigkeitsmenge bezeichnet.
Eine Teilmenge der Waschflüssigkeit aus dem Kalksteinanmischbehälter 180 wird einer Elektrolysestation 183 zugegeben.
Von der Elektrolysestation 183 wird eine mit entsprechendem negativen Redoxpotential aufgearbeitete Waschflüssigkeit 186 in den Bereich des Eisenreaktors 173 - Leitung mit 187 bezeichnet - und/oder in den Bereich des Gegenstromwäschers 174 - mit 188 bezeichnet - zugeführt.
Es ist durchaus möglich, daß auch aus dem Behälter 181, der mit Reduktionsmitteln angefüllt ist, Teilmengen zur Elektrolysestation 183 übergeben werden können, so daß durch Reduktionsmittel und Elektrolyse eine sehr schnei le Reaktion zum Einstellen des Reduktionspotentials geleistet werden kann und über eine weitere Pumpe 189 das konzentrierte negative Redoxpotential in der Waschflüssigkeit der Düsenebene 190 zugeführt wird. Diese Düsenebene ist die letzte im Waschsystem, um hier das noch nicht abgeschiedene NOx und SO2 an die Waschflüssigkeit anzulagern, um sie der darunterliegenden Düsenebene 191 zuzuleiten und hier elementaren Stickstoff N2 freizusetzen.
Durch die oben beschriebenen erfindugnsgemäßen Anordnungen ist eine größtmögliche simultane Ausscheidung von SO2 und NOx gewährleistet.
Mit 192 ist die Düsenebene im Gleichstromwäscher dargestellt. Mit 193 die nachgeschalteten Düsenebenen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E :
1. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbreunungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit einer Entschwefelungsanlage Ethylen-Diamin-Tetra-Essigsäure (EDTA) C10 H16 O8 N2 sowie eine ein- und/oder mehrbasische Carbonsäure, vorzugsweise Ameisensäure, zusammen mit Kalkstein, Weißfeinkalk oder deren Abkömmlingen zugegeben wird.
2. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefelpxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit Phosphonsäure bzw. Salze der Phosphonsäure zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß EDTA plus Phosphonsäure bzw. Salze der Phosphonsäure der Waschflüssigkeit zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugäbe von EDTA und/oder Phosphonsäure bzw. Salze der Phosphonsäure und Eisen-II-sulfat zur NOx-Abscheidung in einer getrennten Waschstufe mit getrenntem Waschwasserkreislauf, jedoch vor der Entschwefelung gemeinsam mit der Chlorwasserstoff-Chloridwäsche im saueren Bereich (pH 2,5 - 4,5) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die NOx-Wäsche nach der Chlorwasserstoff-Chlorid-Wäsche, jedoch vor der Schwefeloxidwäsche als separate Wäsche mit eigenem sauren Waschwasserkreislauf (pH 2,5 4,5) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die NOx-Abscheidung in pH-Wertsteuerbar saurer Waschlösung (pH 2,5 - 4,5) zur Erhaltung der vollen Schwefeldioxidmenge für die NOx-Abscheidung ohne Bindung von Schwefeloxiden an Alkalien oder Erdalkalien durch geführt werden kann, die mit Phosphonsäure, deren Salze und/oder EDTA angereichert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die separate NOx-Wäsche ohne Zusatz von Alkali- oder Erdalkäiadditiven der Bindewert des EDTA bzw. der Phosphonsäure oder deren Salze für das Calciumion minimal ist, aber voll für die komplexe Bindung des Eisen-II-ion zur Verfügung steht.
8. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschkreislauf der NOx-Wäsche über den pH-Wert und der Verdampfung so gesteuert werden kann, daß bei einer max. Waschwassereindampfung und Einstellung eines pH-Wertes auf pH 2,0 das EDTA bzw. Phosphonsäure oder deren Salze durch Fällung zurückgewonnen werden können.
9. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen sowie aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polycarbonsäuren, (EDTA einbegriffen) und Phosphonsäuren, bevorzugt Di-Phosphonsäuren, vor dem Zusatz zum Waschwasser mit Eisen-II-Sulfat komplexiert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonsäurelösungen (EDTA einbegriffen) je nach pH-Wert mittels Mineralsäuren, vorzugsweise Schwefelsäure, bei Verwendung von Polycarbonsäuren mit alkalischem Charakter, deren Lösungen im alkalischen Bereich liegen, so weit angesäuert werden, wobei gleichzeitig in diesem Mischungsvorgang Eisenchelat, vorzugsweise Eisen-II-Sulfat, zugemischt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Polycarbonsäuren (EDTA einbegriffen) mit saurem Charakter, deren Lösungen im sauren Bereich liegen, diese dann mittels der Alkalien bzw. Erdalkalien alkalisiert werden, wobei gleichzeitig in diesem Mischungsvorgang Eisenchelat, vorzugsweise Eisen-II-Sulfat, zugemischt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder einem oder vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz zum Waschwasser, wobei Waschwasser mit oder ohne Carbonsäure Anwendung findet, Phosphonsäure mit Eisen-II-Salzen gemischt oder komplexiert Anwendung findet, wobei die Phosphonsäure und das Eisen durch Zugabe von Alkali- bzw. Erdalkalilaugen bis auf stark alkalisch angehoben werden, wobei das Eisen-II in der Phosphonsäure komplex gebunden wird, bevor es dem Waschwasser zugesetzt wird.
13. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Waschstufe (2), vorzugsweise mittels schwachsauren Kurzzeit-Waschverfahren Alkali- oder Erdalkali-Bisulfit hergestellt wird, z.B. Kalzium- oder Natrium-Bisulfit usw., wobei dieses gebildete Bisulfit der NOx-Waschung (4) allein oder auch der simultanen Waschstufe (3), die gleichzeitig SO2 und NOx wäscht, zugesetzt wird, wobei dieser Waschstufe Polycarbonsäure (EDTA einbegriffen) und oder Phosphonsäure zugeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Selbsterzeugung von Erdalkali- bzw. Alkali-Bisulfit feste Sulfitsalze bzw. Abfall-Sulfitlaugen zur simultanen SO2- und NOx bzw. Einzel-NOx-Waschung als Fremdzulieferungen-Anwendung finden.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise der zweiten Waschstufe entsprechend Anspruch 14 zugesetzt wird oder die zweite Waschstufe als reine SO2-Waschstufe Anwendung findet und das Bisulfit aus der ersten Waschstufe der dritten Waschstufe nach der SO2-Waschung zugeführt wird, wobei in der dritten Waschstufe Polycarbonsäure und oder Phosphonsäure (EDTA eingeschlossen) zur NOx-Waschung Anwendung findet.
16. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Waschstufe SO2 mit einer Waschflüssigkeit gewaschen wird, die mit Kalkstein bzw. Weißfeinkalk oder Dolomit versetzt ist und gleichzeitig Polycarbonsäure beinhaltet, und das so von SO2 vorgereinigtesAbgas bei gleichzeitiger geringer SO2-Reduzierung einer zweiten Waschstufe übergeben wird, in der das Abgas mit Alkalilauge, vorzugsweise Natronlauge, die mit Polycarbonsäure (EDTA einbegriffen) versetzt ist, zur NOx- und Rest-SO2-Reduzierung gewaschen wird, wobei gleichzeitig zur Erhaltung des Fe2 aus dem EDTA oder der Polycarbon säure Reduktionsmittel, wie z.B. Askorbinsäure, zugesetzt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung von Natriumsulfat- und -Sulfit-Anreicherungen in der zweiten Waschstufe eine Teilmenge des Waschwassers der ersten Waschstufe übergeben wird, um die Natriumsulfat- und -Sulfitmengen in Calciumsulfate bzw. Gips zu wandeln.
18. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Waschstufe die Aufgabe der SOp-AbScheidung besitzt und nicht das Hauptmerkmal der gleichzeitigen NO -Abscheidung bein-haltet, und daß in der zweiten Waschstufe das Hauptmerkmal die NOx-Abscheidung ist, in der zu einem gewissen Teil zwangsläufig noch SO2 ausgewaschen wird, wobei beide Waschstufen mit getrennten Waschflüssigkeitskreisläufen arbeiten und der erste Waschflüssigkeitskreislauf mit Carbonsäure ohne Polycarbonsäure (EDTA) betrieben wird und in der zweiten Waschstufe Polycarbonsäure (EDTA) oder Diphosphonsäuren, die zweiwertiges Eisen-Komplex enthalten, zugesetzt werden, bei gleichzeitiger Zugabe von Sauerstoffbindenden Stoffen, wie Salze der schwefeligen Säure und oder Reduktionsmitteln, wie z.B. Ascorbinsäure.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeitskreislauf der zweiten Waschstufe einen Behälter (25) und einen Behälter (26) besitzt, wobei im Behälter (25) eine Waschflüssigkeitsmenge, angereichert mit Polycarbonsäuren (EDTA) und Eisen-II-Salzen oder Diphosphonsäuren und Reduktionsmitteln wie Ascorbinsäure, zugesetzt wird und eine Teilmenge aus dem Behälter (25) dem Absetzbehälter (26) zugeführt wird, indem zusätzlich Calciumhydroxid bzw. Calciumoxid zugesetzt wird und das so gefällte CaSO3 bzw. CaSO4 zur Entwässerungsstation (27) transportiert wird und von hier aus das Filtrat dem Behälter (25) und der Feststoff dem Behälter (23) zugeführt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur für die Waschstufe (2) bei bevorzugt kleiner 50° liegt.
21. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung Alkalibisulfit zugesetzt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verfahren außer Alkalibisulfit zusätzlich ein weiteres Reduktionsmittel zugegeben wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel Ascorbinsäure Anwendung findet.
24. Verfahren nach Anspruch 21 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit entsprechend der Aufgabenstellung Alkalibisulfit plus einem Reduktionsmittel, vorzugsweise Ascorbinsäure und/oder Natriumdithionit zur Stabilisierung und Reaktivierung zugesetzt wird.
25. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit Natriumdithionit zugesetzt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß NTA und Natriumdithionit der Waschflüssigkeit zugesetzt wird.
27. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit, die mit Additiven wie Kalkstein bzw. Kalkhydrat und EDTA bzw. NTA und/oder Polycarbonsäuren und CaSO4 bzw. CaSO3 zur Waschung benutzt wird, als Teilmenge über eine Feststoffflüssigkeits-Trennstufe (47) mit Abgabe der inaktiven Flüssigkeit (48) in einen Reaktionsbehälter, in dem reduzierende Additive zugegeben werden, aktiviert wird mittels einer Pumpe (50) und der Waschwasservorlage (43) über eine Einlaufebene (51) zurückgeführt wird und/oder über Düsenpaare (45) direkt für den Waschprozeß wieder zur Verfügung gestellt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel vorzugsweise Natriumbisulfit, Ascorbinsäure, Natriumdithionit und ähnliche Reduktionsmittel Anwendung finden.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet , daß eine Teilmenge des Filtratwassers, bevor es zur Aktivierung geht, mit der Salzfracht in den Feuerungsraum des Kessels zur umweltfreundlichen Vernichtung überführt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 27 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilwassermenge des Filtratwassers (52) dem Brennstoff Kohle (53) vor dem Einsatz in den Kessel aufgesprüht wird.
31. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit, die die Additiven wie Kalkstein bzw. Kalkhydrat und EDTA bzw. NTA und/oder Polycarbonsäuren und CaSO4 bzw. CaSO3 zur Waschung benutzt wird, als Teilmenge über eine Feststoffflüssigkeits-Trennstufe (67) mit Abgabe der inaktiven Flüssigkeit (68) in einen Reaktionsbehälter (69), in dem reduzierende Additive und/oder metallisches Eisen wie Eisenpulver, Eisenspäne und sonstige Ausbildungsformen von metallischem Eisen zugegeben werden, wobei die reduzierenden Additive in der sauren Phase zugegeben werden, vorzugsweise pH-Wert kleiner 6, - aktiviert wird mittels einer Pumpe (70) und der Waschwasservorlage (63) über eine Einlaufebene (71) zurückgeführt wird und/oder über Düsenpaare (65) direkt für den Waschprozeß wieder zur Verfügung gestellt wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel vorzugsweise Natriumbisulfit, Ascorbinsäure, Natriumdithionit und metallisches Eisen und ähnliche Reduktionsmittel Anwendung finden.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilmenge des Filtratwassers, bevor es zur Aktivierung geht, mit der Salzfracht in den Feuerungsraum des Kessels zur umweltfreundlichen Vernichtung überführt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 31 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilwassermenge des Filtratwassers (72) dem Brennstoff Kohle (73) vor dem Einsatz in den Kessel aufgesprüht wird.
35. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementrarstickεtoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Waschstufe (82) die Waschflüssigkeit im Kreislauf mit einem pH-Wert zwischen pH 3 und pH 4 über einen Eisenreaktor (83) geführt wird und im nachgesetzten, zweiten Wäscherteil die Kreislaufflüssigkeit einen pH-Wert größer pH 5 besitzt und als Impfmittel Natriumdithionit dem Waschkreislauf der Waschstufe (84) zugesetzt wird, um das Eisen-II-Chelat über das gebildete Redox-potential in beiden Waschstufen (83) und (84) zu erhalten.
36. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Redoxpotential auf rein chemischem Wege durch Zugabe von Reduktionsmitteln wie Natriumdithionit u.ä. Reduktionsstoffen und/oder zusätzlich oder allein auf elektrochemischem Wege eingestellt wird.
37. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäscher als Gleichstrom- oder Gegenstromwäscher ausgebildet ist mit den Düsenebenen A, B, C, die zuerst dem Rohgasstrom entgegenstehen und mit einem pH-Wert vorzugsweise kleiner pH 4 beaufschlagt werden, und die nach z.B. drei weiteren Düsenebenen D, E, F dann kontaktierten Düsenebenen mit einem pH-Wert vorzugsweise größer pH 5 beaufschlagt werden, - und der Waschflüssigkeitssumpf so groß ausgebildet ist, daß die Verweilzeit der Waschflüssigkeit in diesem mehr als 10 Min. beträgt.
38. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas einem einstufigen Gegenstromwascher zugeführt wird, und in einer oder mehreren Düsenebenen das Rauchgas zuerst einer Waschflüssigkeit mit positivem Redoxpotential entgegengedrückt wird, wobei dieses Waschwasser mit Additiven, wie Kalkstein oder Kalkhydrat versetzt ist und zur besseren Löslichkeit, vorzugsweise Carbonsäure, mit dem Additiv der Waschflüssigkeit zugesetzt werden und die letzte Düsenebene aus einer und/oder mehreren Düsen oder Düsenebenen besteht und hinter der ersten Düsenebenenanordnung (112) und (113) in der Düsenebene (114) eine Waschflüssigkeit mit negativem Redoxpotential aufgegeben wird, das durch Zusatz von Dithionit und/oder sonstigen Reduktionsmitteln oder über ein Reduktionsgefäß, das z.B. mit Eisenplatten gefüllt ist, eingestellt wird. Außerdem kann durch elektrochemische Reduktion (Elektrolyse) zusätzlich als Reduktionsmittel Dithionit zugegeben werden, so daß simultan SO2 und NOx abgeschieden und im Wäschersumpf (116) über die Oxidationsvorrichtung (117) aufoxidiert und über die erfindungsgemäße Düsenanordnung Stickstoff (N2) über die Tropfenabscheideranordnung (125) dem Kamin und/oder Kühlturm übergeben wird und Calciumsulfatdihydrat abgeschieden wird.
39. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit einer herkömmlichen Entschwefelungsanlage Salze zugeführt werden, die mit Stickstoffmonoxid Komplexe wie Eisennitrosylkomplex bilden, welche unter Beimischung von Ameisensäure zur Ausfällverhinderung von Eisen-III-hydroxid an einer potentiostatisch geschalteten Kathode zu Elementarstickstoff und Wasser reduziert werden.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Anode Chlorgas gebildet und ausgeschleust wird.
41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kathode Metallabscheidungen auftreten, durch die sich die Metalle entfernen lassen.
42. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer durch Membranen abgetrennten Anodenzelle eine Anreicherung an Nitrationen auftritt, welche gesondert weiter behandelt wird.
43. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen aus Anionenaustaschermasse bestehen.
44. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahren im Gleichstrom als auch im Gegenstrom betrieben werden können.
45. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus einem unangreifbaren Material, vorzugsweise Titan, besteht.
46. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einem geeigneten Material, vorzugsweise Kohenstoff, besteht.
47. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem elektrochemischen Verfahren um ein abwasserfreies Verfahren handelt.
48. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochemischen Reaktionen in einem abgeteilten Bereich des Wäschersumpfes erfolgen.
49. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochemischen Reaktionen in einem gesonderten Apparat ablaufen, welcher Kathoden und Anoden enthält, die voneinander durch Membranen getrennt sind und die Waschflüssigkeit mit einer bereits vorhandenen Pumpe durch den Apparat transportiert, vorzugsweise auf dem Wege zu den vorhandenen Düsenebenen.
50. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um stationäre Einrichtungen wie Kraftwerke, Heizwerke, Industriebefeuerungen und sonstige Stickstoffoxide emittierende Anlagen handelt.
51. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um mobile Anlagen wie Schiffe, Eisenbahnen, dieselgetriebene Stromerzeuger oder Kraftfahrzeuge handelt.
52. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Anode entstehenden oxidierend wirkenden Gase gezielt zur Oxidation von Sulfit zu Sulfat eingesetzt werden.
53. Verfahren nach Anspruch 39 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäschersumpf in verschiedene Abteile getrennt ist, in deren Oxidations- und Reduktionsvorgänge getrennt voneinander ablaufen.
54. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstromwäscher, in den das Rohgas zuerst hineingeführt wird, in der ersten Düsenebene (192) mit einer Waschflüssigkeit betrieben wird, die über einen Eisenreaktor mit negativem Redoxpotential aufgeladen dem Gasstrom zuerst kontaktiert wird, un dann in den nachgeschalteten Düsenebenen (193) eine Abspaltung des gebundenen NO - NO2 aus dem Bereich der Düsen (192) zu elementaren Stickstoff erfolgt.
55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eisenreaktor (173) eine Waschflüssigkeit zugeführt wird, die durch Reduktionsmittel aus dem Behälter (181) auf ein negatives Redoxpotential eingestellt wird.
56. Verfahren nach. Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenebene, die als letzte im Waschprozeß eingesetzt wird, mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt wird, die ein negatives Redoxpotential hat, das vorzugsweise über Reduktionsmittel aus dem Behälter (181) und/oder aus der Elektrolysestation (183) gesteuert ist.
57. Verfahren nach Anspruch 54 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Düesenebenen (191) im Gegenstromwäscher und die Düsen (193) im Gleichstromwäscher ein kleineres Minus-Redoxpotential aufweisen als die Düsenebenen (190) und (192).
58. Verfahren nach Anspruch 54 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Redoxpotentials über den Eisenreaktor (173) und wahlweisen Einsatz von Reduktionsmitteln (181) wie Natriumdithionit und/oder Elektrolyse (183) erfolgt.
59. Verfahren zur Abscheidung von Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden sowie ggf. anderen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Verbrennungsanlagen, vorzugsweise von mit fossilen Brennstoffen beschickten Kraftwerkskesseln, wobei die Stickstoffoxide zu Elementarstickstoff reduziert und die Schwefeloxide sowie ggf. andere Schadstoffe mittels eines Waschprozesses ausgeschieden werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit mit Kalkstein und/oder Kalkhydrat unter Zusatz von NTA und/oder EDTA versetzt mit Natriumdithionit über einen Eisenreaktor geführt wird, undbei negativer Bilanz zwischen SO2 und NOx der Waschflüssigkeit Pyrosulfit zugesetzt wird und zur Stabilisierung des Ablaufes - insbesondere des Eisenchelats - Säuren zugeführt werden, vorzugsweise Ameisensäure, und zur Schnelleinstellung der Waschflüssigkeit im Bereich des gewünschten Redoxpotentials eine Elektrolyse im Waschflüssigkeitskreislauf zwischengeschaltet wird.
PCT/EP1985/000018 1984-01-25 1985-01-23 Process for stripping nitrogen oxides and sulphur oxides as well as optionally other noxious elements of flue gas from combustion plants WO1985003238A2 (en)

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DE19843414471 DE3414471A1 (de) 1984-04-17 1984-04-17 Verfahren zur simultanen waschung von no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts), so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts), hcl, hf und anderen rauchgasschadstoffen, vorzugsweise aus kraftwerksabgasen aus fossil gefeuerten kraftwerken bzw. heizkraftwerksanlagen unter zusatz von eisenkomplexverbindungen und organischen saeuren
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