DE2049438A1 - Verfahren zur Entfernung von Schwefel dioxyd aus Abgasen - Google Patents
Verfahren zur Entfernung von Schwefel dioxyd aus AbgasenInfo
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Description
Esso Research and Engineering (Prio 24. Oktober 1969 Company
U.S. 869 226 - /261)
Linden, N.J. / V.St.A. Hamburg, 25. September 1970
Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd
aus Abgasen
Die vorliegende Erfindung besieht sich auf ein Verfahren
zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus Abgasen und ins- λ
besondere auf ein Naßverfahren, bei dem Schwefeldioxyd mit einem wässrigen Absorptionsmittel entfernt wird.
Die Schwierigkeiten bei den bislang bekannten Naßverfahren
und auch Trockenverfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd bestehen darin, daß den verschiedensten Anforderun~
gen Rechnung getragen werden muß. Einmal soll der Hauptanteil an Schwefeldioxyd im das und zwar vorzugsweise
90 % oder mehr aus Abgasen mit stark schwankenden Konzentrationen entfernt werden; ferner dürfen bei den Verfahren
keine Probleme hinsichtlich Luft- oder Wasserverunreinigung auftreten. Schließlich soll das Verfahren
leicht durchzuführen sein und kontinuierlich ohne Wartung und bei niedrigen Betriebskosten durchgeführt werden
können, wobei die niedrigen Betriebskosten in vie3.*n Fällen
durch Erzeugung eines marktfähigen Nebenprodukt iä erreicht
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werden. Ferner sollen die Entechwefelungsverfahren zum maximalen Einsatt in bereits bestehenden Kraftwerken
gelangen. Naßverfahren sind tür Erfüllung dieser Forderungen
besser geeignet, da sie bei niedriger Temperatur arbeiten und nach dem üblichen Luftvorerhitzer angeordnet
werden können, wo die zur Verbrennung eintretende Luft durch heiße Abgase erhitzt wird. Bei Trockenverfahren
benötigt nan im allgemeinen höhere Arbeitstemperaturen, so daß nan die entsprechenden Anlagen vor dem Vorerhitzer
als zum Kraftwerk gehörende Anlage einsetzt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird nun Schwefeldioxyd aus Abgasen durch Kontakt mit einen Abgasstrom in einem
Absorber mit einer wässrigen Absorptionslösung, die im wesentlichen aus Annoniumsulfit besteht, entfernt. Aus
dem Absorber wird das entschwefelte Abgas und eine hauptsächlich aus Ammoniumbiaulfit bestehende Lösung
abgezogen. Das aus dem Absorber austretende Produkt wird in zwei Anteile aufgeteilt, von denen der eine mit
Ammoniunbisulfat zur Entwicklung von Schwefeldioxyd umgesetzt wird. Das erhaltene Ammoniumsülfat, das als wässrige
Aufschlämmung vorliegt, wird dann mit heißen Verbrennungsgasen in einer Zersetzungsanlage in Berührung gebracht,
so daß sich geschmolzenes Amnoniumbisulfat und Ammoniak
bildet. Das Ammoniumbieulfat wird dann in einen Kessel zum
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«Μ Tt <Μ
Anwärmen gegeben. Das Ammoniakgas wird mit dem zweiten
Anteil der austretenden Ammoniunbisulfitiöeung aus dem
Absorber in Berührung gebracht, damit sich eine Ammoniumsulfit
enthaltende Absorptionslösung bildet.
Dieses Verfahren läßt sich allgemein sur Behandlung von
Abgasen, die Schwefeldioxyd als unerwünschte Verunreinigung enthalten, anwenden. Die Erfindung ist besonders sur
Behandlung von Abgasen oder Rauchgasen geeignet, die bei der Verbrennung von schwefelhaltigen Brennstoffen, wie
Kohle oder öl, entstehen. Derartige Rauchgase oder Abgase enthalten »eist bis su 0,3 Vol.% Schwefeldioxyd, noch
etwas freien Sauerstoff auf Qrund überschüssiger Verbrennungsluft und geringe Mengen Flugasche.
Das erfindungsgenäAe Verfahren beinhaltet die folgenden
Schritte:
1). Schwefeldioxyd wird in einer wässrigen Absorptionslösung absorbiert, die in erster Linie aus
Asnoniuasulfit besteht}
2) ein Teil der aus dea Absorber austretenden Lösung
wird sur Freisetzung von Schwefeldioxyd angesäuert;
3) das in der Stufe 2) gebildete Ammoniuasulfat wird
mit heifteat Verbrennungsgas su Ammoniak und Anmoniumbisulfat
zersetzt und
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BAD ORIGINAL
-H-
4) das Ammoniak wird mit einem zweiten Teil der aus dem Absorber austretenden Lösung umgesetzt,
wobei frisches Absorptionsmittel in Form von Lösung anfällt.
Die hierbei auftretenden Umsetzungen verlaufen nach den folgenden Gleichungen:
1) (NH1J)2SO5 ♦ SO2 ♦ H2O i15
2) NH4HSO3 ♦ NHi1HSOi, >
(NH^gSOi, ♦ SO2 «·
3) (NHIj)2SOi1 >
NH4HSO11 ♦ NH3
ή) NHjHSO3 ♦ NH3 >
(NH|,)2SO3
Im folgenden soll das Verfahren im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung, einem Fließbild näher erläutert
werden.
Das Schwefeldioxyd enthaltende Abgas wird über die Lei*
tung 10 in einem Kühlturm 11 abgeschreckt und gewaschen, wobei das nach oben austretende Gas in Qegenstrom mit
nach unten abfließendem Wasser, das Ober die Leitung 12 zugeführt wird, in Kontakt tritt. Hierdurch wird das
Abgas gekühlt und angefeuchtet; gleichzeitig werden feste Teilchen, wie Flugasche entfernt. Das Abwasser wird über
die Leitung 13 abgeführt und kann neutralisiert und zum
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Absetzen 4er Peetteilohen oder Flugasche in einen Absetzbehälter
geführt werden. Das mit Wasserdampf gesättigte Abgas wird Ober Kopf durch die Leitung 14 abgezogen und
gelangt in einen Sehwefeldioxydabsorberturm 20, der als
Füllkdrperaäule mit Raachig-Ringen ausgerichtet sein kann.
Aus einem Vorratsbehälter 30 für Absorptionslösung wird eine Mischung aus wässrigen Anmoniumsulfit und
wässrigen Annoniuaibisulfit mit einen pH-Wert von mehr
als 6 oder weniger als 7 Ober die Zuführleitung 31a, 31b *
und 31e den SOg-Absorber zugeführt. Durch die Verwendung
von Annoniunsulfit anstelle von Ammoniak werden Ammoniak-Verluste
verringert. Ferner werden Anmoniakverluste dadurch verringert» dad man die Absorptionelöaung aufgeteilt
in 3 Fortionen über die verschiedenen Teilleitungen und nicht in For» eines Hauptstroaes von oben in die
Kolonne eingibt, über die Leitung 32 kann weiteres Ammoniak
dem System sugeführt werden, um Amoniakverluste auszugleiehen.
Die Absorptionslösung fließt in Qegenstron ^
sun Abgas oder Rauchgas durch die Kolonne nach unten ab,
wobei die gesamte austretende Absorberlösung am Boden der
Kolonne durch die Leitung 33 abgezogen wird. Diese AbsorberaustrittslOsung
besteht in wesentlichen aus Anmoniumbisulfit.
Das entsehwefelte Abgas wird dann über die Austritteleitung
34 an die Atmosphäre abgegeben. Das entschwefelte
Rauchgas oder Abgas hat einen Sohwef elgehalts der nicht
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mehr als 10 % des ursprünglichen SO2-Oehaltes des eintretenden
Abgases beträgt.
Um einen besseren Kontakt zwischen dem Abgas und der Absorberlösung su bewirken und um die Füllkörper in der
gesamten Säule feucht su halten, ist es oft sweckmässig, einen Teil der AbsorberlOsung umsuwälsen. Für die Umwälsung
der Absorberlösung ist es erwünscht, die Kolonne 20 in mehrere Stufen su unterteilen, und swar durch
Böden, die einen Durohtritt des Oases nach oben ohne
weiteres gestatten, aber die naeh unten fHeftende AbsorberlOsung
sammeln, so daft man einen Teil der Absorberldeung von jedem Boden aufnehmen kann und am Kopf des
Bodens wieder surOckflieften läftt, während man den restliehen
Teil der LOsung in die näohetjniedere Stufe eintreten
läftt. Die drei Stufen 20a, 20b und 2Oo sind hier
nur als Beispiel dargestellt. Venn der Absorptionsturm oder die Absorptionskolonne 20 in mehrere Stufen unterteilt
ist» so ist es sweekmäeslg, einen Teil der frischen AbsorberlOsung aus dem Vorratsbehälter 30 in den oberen
Teil jeder Stufe einsuftthren· Anstelle der Absorptionskolonne
20 können auch andere mehrstufige Austausehervorriohtungen
für ein Oegenstromsystem mit Qas und Flüssigkeit
verwendet werden, wie Venturiwäscher oder dergleichen.
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Die frische Absorptionslösung, oder die verarmte Lösung
in dem Vorratsbehälter 30 enthält etwa 11 bis 17 Mol Ammoniak je 100 Mol Wasser und etwa 6,5 bis 10 Mol
Schwefeldioxid je 100 Mol Wasser. Die aus dem Absorber aus der Leitung 33 austretende Lösung, die angereicherte
Lösung, besteht in erster Linie aus wässrigem Ammoniumbisulf it mit einigem Ammoniumsulfit. Die Zusammensetzung
liegt zwischen 11 bis 18 Mol NH, und von 8 bis 16 Mol
SO2 je 100 Mol Wasser. Die austretende Lösung enthält
vorzugsweise 12 bis 16 Mol Ammoniak und 10 bis 14 Mol
SO2 je 100 Mol Wasser.
Da die Gasdurchtrittegeschwindigkeit im Absorber 20 schwankt, wird die Zufuhrgeschwindigkeit der Absorberlösung
proportional geändert, so daß man die oben erwähnten Zusammensetzungen an Absorptionsmittel und austretender
Absorberlöeung einhält. Im allgemeinen treten erhebliche Schwankungen bei der Abgasgeschwindigkeit
innerhalb eines Tages auf, da bei Kraftanlagen innerhalb des Tages stark schwankende Strommengen benötigt werden.
Der Absorber 20 wird bei Temperaturen zwischen etwa 30 und 75°C und zwischen Normaldruck und etwa 5 atm betrieben
Vorzugsweise liegt die Arbeitstemperatur zwischen 35 und 60°C. Man kann auch mit höheren Drucken arbeiten, wobei
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jedoch die Vorteile von kleineren Anlagen und einer größeren Löslichkeit von Schwefeldioxyd meist durch
Nachteile des Arbeitens bei Hochdruck aufgehoben werden. Der Absorber 20 arbeitet im wesentlichen unter isothermen
Bedingungen.
Die aus der Leitung 33 abgesogene Absorberlösung wird
mit Ausnahme eines Anteiles,der in die unterste Stufe
20a über eine hier nicht geselgte Leitung zurückgeführt
wird, kontinuierlich in einen Vorratstank 40 geleitet.
Die Eintrittsgeschwindigkeit der Lösung in diesen Tank ist am größten bei starken Belastungen der Kraftwerke,
da die Zuführgeschwindigkeit von frischer Lösung sum Absorber 20 proportional eu der Oasdurohtrittsgeschwindigkeit
des Abgases durch den Absorber 1st. Auf diese Weise erhält man unabhängig von der Belastung der Anlage eine
im wesentlichen konstante Zusammensetzung der aus dem Absorber austretenden Lösung.
Die vorliegende Erfindung gestattet die Regeneration der aus dem Absorber austretenden Lösung mit konstanter
Durch!lußgeschwlndigkeit und zwar unabhängig von Schwankungen
der Austrittsgeschwindigkeit der Lösung aus dem Absorber. Aus dem Vorratsbehälter 40,der als Speicherbehälter
wirkt, wird die Lösung mit konstanter Oeschwindig-
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keit über die Leitung kl abgezogen und in zwei Teile
aufgeteilt. Der eine und kleinere Anteil H2 wird zur Freisetzung von Schwefeldioxyd behandelt, während der
zweite und größere Anteil 113 zur Herstellung von frischer
AbsorptionslOsung benutzt wird.
Die aus der Leitung 42 entnommene Lösung wird in einen
Behälter 50 zum Ansäuern gegeben, überschüssiges Ammoniumbisulfat
wird in geschmolzenem Zustand über die Leitung 51 in den Behälter 50 gegeben, der vorzugsweise bei
Temperaturen von 93 bis 1070C betrieben wird. Die in dem
Ansäuerungsbehälter freiwerdende Wärme wird im wesentlichen durch die Wärme des geschmolzenen Ammoniumbisulfats
zugeführt. In dem Behälter 50 wird Schwefeldioxyd durch Umsetzung von Ammoniumbisulfit und Ammoniumbisulfat freigesetzt.
Hierbei verdampft eine erhebliche Menge Wasser. Eine Mischung aus Schwefeldioxyd und Dampf tritt über
die Austrittsleitung 52 aus dem Behälter 50 heraus. Das Schwefeldioxyd aus der Leitung 52 kann weiterverarbeitet
werden, um entweder Schwefel oder Schwefelsäure zu gewinnen. Wenn man Schwefel als Nebenprodukt gewinnen will,
so wird die Schwefeldioxyd/Dampfmischung aus der Leitung 52 direkt in eine Claus-Anlage geleitet. Soll Schwefelsäure
gewonnen werden, so wird der Wasserdampf in der Leitung 52 von dem Schwefeldioxyd auf übliche Weise abgetrennt,
das trockene SO^ zu SO, oxydiert und auf UbIi she
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Durch die Freisetsung von Schwefeldioxyd im Ansäuerungsbehälter
50 bildet sich Ammoniumsulfat als Nebenprodukt.
Da erhebliche Mengen Wasser verdampfen« liegt das Ammoniumsulfat als wässrige Aufschlämmung vor, die auch
noch niohtumgeeetztes Ammoniumbisulfat enthalten kann.
Diese Aufschlämmung hat einen Gesamtfeststoffgehalt,
das heißt einen Oehalt an gelösten und ungelösten Salzen von etwa 60 bis 80 Gew.?. Die ungelösten Peststoffe
betragen etwa 15 bis 30 Gew.J der gesamten Aufschlämmung. Höhere Konsentrationen sind im allgemeinen nicht erwünscht,
da solche Aufschlänmungen sich nicht mehr genügend
gut umwälzen lassen. Auch geringere Konzentrationen sind weniger erwünscht, da wegen der nachfolgenden Zersetzung
von Ammoniumsulfat sonst größere Wärmemengen zum Verdampfen von Wasser erforderlich wären.
Die Ammoniumsulfataufsehlämmung wird aus dem Ansäuerungsbehälter
50 über die Leitung 53 in einen Zersetzungsbehälter 60 geleitet und mit heißen Verbrennungsgasen
aus der Gasleitung 61 in Berührung gebracht. Diese Verbrennungsgase
stammen aus der Verbrennung von Brennstoffen, wie Erdgas, Heizöl oder Kohle. In dem Zersetzungsgefäß
wird bei Temperaturen von 315 bis Ί85 und vorzugsweise
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swischen 370 und Ί55°Ο das Ammoniumsulfat au geschmolzenem
Ammoniumbisulfat und Ammoniak zersetzt. Höhere Temperaturen
als il85°C sollen vermieden werden, da sonst eine
weitere Zersetzung zu Schwefeltrioxyd und weiterem
Ammoniak erfolgt, wobei sogar Stickstoff und Schwefeldioxyd gebildet werden können. Das geschmolzene Ammoniumbisulfat
wird vom Boden des Zersetzungsgefäßes 60 über die Leitung 51 abgezogen und wie bereits beschrieben,
in das Ansäuerungsgefäß 50 geleitet. Das Zersetzungsgefäß
60 besitzt vorzugsweise eine keramische Auskleidung, da das geschmolzene Salz stark korrodierend wirkt. Vorzugsweise
ist das Zersetzungsgefäß 60 oberhalb des Ansäuerungsgefäßes 50 angeordnet, so daß das geschmolzene Ammoniumbisulfat
aus der Leitung 51 durch Schwerkraft in das Gefäß 50 fließen kann, ohne daß Hochtemperaturpumpen erforderlich
sind. Aus dem Zersetzungsgefäß 60 wird über Kopf durch die Leitung 62 ein Gasgemisch aus Ammoniak
und Verbrennungsgasen, d.h. Stickstoff, Kohlenstoff, Dioxyd und Wasserdampf abgezogen, das im Kühler 63 vor
der Ammoniakentfernung gekühlt wird.
Die gekühlten ammoniakhaltigen Gase aus der Leitung 62
werden mit der Absorberauatrittalöaung aus der Leitung
in dem Ammoniakabsorber 70 in Berührung gebracht, um frische Abeorptionslösung herzustellen. Der Absorber 70
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kann ein üblicher FUllkOrperturm sein, bei dem das gasförmige
Ammoniak und die vom Absorber stammende Lösung in Gegenstrom miteinander in Kontakt treten, über die
Leitung 71 wird weiteres Wasser in den Absorber 70 geleitet. Die verdünnte Absorberaustrittslösung wird über
einen Zufluß 72 in den Absorber 70 geführt. Der Ammoniakabsorber
wird bei den gleichen Temperaturen wie der Schwefeldioxydabsorber 20, d.h. in einem Bereich von
30 bis 75 und vorzugsweise 35 bis 600C betrieben. Frische
Absorptionslösung für den Schwefeldioxydabsorber 20 wird
vom Boden des Ammoniakabsorbers 70 über eine Leitung 73 abgenommen und in den Vorratstank 30 für Absorberlösung
geleitet. Ein Teil dieser Lösung kann wieder von oben in den Ammoniakabsorber 70 gegeben werden, um den Kontakt
»wischen Gas und Flüssigkeit zu verbessern.
Die Gase aus der Leitung 62, die nicht in dem Ammoniakabsorber 70 absorbiert werden, wie beispielsweise
Stickstoff und Kohlendioxyd werden Über Kopf durch die Leitung 74 aus dem Absorber 70 abgezogen. Diese Oase
können in den oberen Teil des Schwefeldioxydabsorbers
eingeleitet werden und dann über Kopf durch die Leitung 34 abgezogen und an die Atmosphäre abgegeben werden.
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Das Ansäuerungsgefäß 50, der Zersetzungsbehälter 60 und
der Ammoniakabsorber 70 werden im wesentlichen bei konstanten Durchflußgeschwindigkeiten betrieben, obgleich
die Durchtrittsgeschwindigkeit von Abgas und Absorberflüssigkeit im Absorber 20 stark schwanken kann. Dieses
ist durch die Verwendung von Ammoniumsulfit anstelle
von gasförmigem Ammoniak als Absorptionsmittel im Absorber 20 und durch die Speicherbehälter 30 und 40 für
frische Absorptionslösung bzw. für die aus dem Absorber
austretende Lösung zwischen dem Schwefeldioxydabsorber *
20 und dem Rest der Anlage möglich. Ammoniumsulfit kann in wässriger Lösung ohne Schwierigkeiten in dem Speicherbehälter
30 aufbewahrt werden, während das gasförmige Ammoniak in dem Maße verbraucht werden müßte, wie es
erzeugt wird. Bei starken Gasdurchsätzen durch den Absorber 20 , beispielsweise bei Betrieb eines Kraftwerkes
am obersten Ausnutzungspunkt, wird frische Lösung aus dem Behälter 30 schneller abgezogen, als sie diesem
zugeführt wird und die aus dem Absorber austretende Lösung ^
fließt in den Behälter 40 schneller ein, als sie von
diesem abgenommen wird. Umgekehrt wird bei geringen Durchsatzgeschwindigkeiten im Absorber 20 beispielsweise während
geringerer Belastung der Kraftwerke die austretende Lösung aus dem Behälter 40 schneller abgezogen als sie in diesen
eintritt und der Vorrat an frischer Lösung im Behälter ergänzt wird.
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Ein weiterer Vorteil des hier beschriebenen Regenerationssystems liegt in dem geringen Härmebedarf. Der erforderliche
Wärmebedarf sum Regenerieren der Abeorberlösung
beträgt etwa nur 2 % der freigesetsten Wärme aus dem Ofen,
der das Abgas liefert. Das vorliegende Regenerationsverfahren
erfordert wesentlich weniger Wärme als man sum Absieden des aus dem Absorber austretenden Produktes
sur Isolierung von Schwefeldioxyd benötigt.
Zur Verringerung von Korrosion wird die Anlage vorzugsweise aus korrosionsbeständigen Legierungen oder mit
keramischer Innenauskleidung bei stark korrodierend wirkenden Bereichen, beispielsweise im Zersetzungsgefäß
60, auegekleidet.
Die Durchsatsmengen im folgenden Beispiel beruhen auf der Annahme, daß 90 % des Schwefeldioxyds im Abgas entfernt
werden und daß in allen Stufen des Systems ein Oleichgewicht erreicht wird. Tatsächlich können Entschwefelungen
bis su mehr als 90 % und sogar bis su mehr als 95 % ersielt werden. Andererseits wird das Qleiehgewioht
niemals vollständig erreicht. Die im folgenden Beispiel durchgesetzten Mengen sind abgestellt auf die
Entschwefelung des Rauchgases von einem Elektrizitätswerk mit einer Leistung von 800 Megawatt.
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Abgas mit geringen Mengen Schwefeldioxyd werden in dem
Kühler 11 mit Wasserdampf gewaschen und gekühlt, wobei
das Gas im wesentlichen mit Wasserdampf gesättigt ist. Dieses Gasgemisch wird dann durch den Absorber 20 nach
oben geleitet und mit einem abwärts strömenden wässrigen Absorptionsmittel in Berührung gebracht, das im wesentlichen
aus Ammoniuasulfit und etwas Ammoniumbisulfit besteht
und das etwa 14,0 Mol NH, und 8,2 Hol SO2 je
100 Hol Wasser enthält und einen pH-Wert von 6,5 hat. Diese Absorptionslösung wird an drei Stellen über die
Leitungen 31a» 31b und 31c in den Absorber 20 gegeben.
Über die Leitung 32 wird weiteres Ammoniak zum Auffrischen sugesetzt. Der Absorber 20 wird nach einer Temperatur
von 500C bei Normaldruck betrieben. Das entschwefelte
Abgas wird über Kopf durch die Leitung 31I abgesogen,
während die Austrittslösung aus dem Absorber über die Leitung 33 in den Speicherbehälter 40 geleitet wird. Diese
Lösung besteht im wesentlichen aus Ammoniurobisulfit,
welches etwa 14,0 Mol NH3 und 11,5 Mol SO2 je 100 Mol
Wasser enthält und einen pH-Wert von 5,4 hat.
Die aus dem Absorber austretende Lösung wird aus dem Vorratsbehälter
40 aber die Leitung 41 abgesogen und in swei Ströme 42 und 43 aufgeteilt, von denen der erstere
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sum Ansäuerungebehälter 50 geleitet wird, wo Über die
Leitung 51 auch noch geschmolzenes Ammoniumbisulfat eingeleitet wird. Die Temperatur im Ansäuerungegefäß beträgt
930C. Schwefeldioxyd und Wasserdampf werden über Kopf
aus der Leitung 52 abgesogen. Aus dem Ansäuerungsgefäß 50 wird über die Leitung 53 eine wässrige Aufschlämmung
aus Ammoniumsulfat mit etwas Ammoniumbisulfat mit einem
Gehalt von etwa 15 Vol.* Festteilen in das Zersetsungsgefäß
60 gebracht. Hier wird die Ammoniumsulfataufschlämmung
mit heißem Verbrennungsgas aus der Leitung in Kontakt gebracht, wobei sich geschmolzenes Ammoniumbisulfat
bildet, das über die Leitung 51 in das Ansäuerungsgefäß 50 geleitet wird. Das Ammoniak wird von dem
austretenden Verbrennungsgas in der Leitung 62 mitgerissen und dem Ammoniakabsorber 70 zugeführt.
Ammoniak aus der Leitung 62 und Ammoniumbisulfatlösung
aus der Leitung 4 3 werden im Gegenstrom in den Ammoniakabsorber 70 miteinander in Berührung gebracht, wobei
sich eine im wesentlichen aus Ammoniumsulfit bestehende Absorberlösung bildet, die dann aus dem Absorber 70 über
die Leitung 73 in den Speicherbehälter 30 geführt wird. Aus diesen wird dann die Lösung über die Leitung 3Ia1
31b und 31c in den eingangs beschriebenen Schwefeldioxydabsorber eingeleitet, während Verbrennungsgas aus dem Absorber
70 über Kopf durch die Leitung 74 abgeleitet wird.
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je Stunde und die Zusammensetzung der Oase in den einzelnen
Tabelle I | Abgas | der einzelnen Bestandteile | NH3 | H2O | |
Bezugs*· | Menge | 229,300 (1) |
SO2 | (2) | |
zeichen | 541 | 366 | 2,620 | ||
14 | 215 | 690 | 4,930 | ||
31a | 405 | 1,020 | 7,290 | ||
31b | 599 | 68,9 | |||
31c | 2,080 | 14,800 | |||
32 | 233,500 | 1,710 | 68,9 | (2) | |
33 | 54,1 | 593 | 4,240 | ||
34 | 487 | 1,480 | 10,600 | ||
42 | 1,220 | 1,240 | |||
43 | 4,590 (3) (4) |
487 | |||
52 | 4,590 (3) (5) |
593 | 3,000 (6) |
||
61 | 1,240 (7) |
||||
62 | 2,080 | 14,800 | |||
71 | «590 | 1,220 | |||
73 | |||||
74 |
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(2) im wesentlichen gesättigt
(3) Verbrennungsgas
(4) Qesamtdurchsatz einschließlich Wasserdampf
(5) einschließlich des durch Verbrennung gebildeten Wasserdampfes, jedoch ohne NHL oder in der
Leitung 53 eingeführtes Wasser
(6) einschließlich des Wassers aus der Leitung 53, jedoch ohne Wasserdampf aus de« Verbrennungsgas
(Leitung 61)
(7) gegebenenfalls wird Wasser sugesetst.
In der folgenden Tabelle II sind die Durohsatxaengen angegeben,
die durch die Leitung 51 und 53 durchtreten und zwar in 450 gNol je Stunde.
Tabelle | II | Leitung | |
L 53 | |||
Bestandteile | (1) 297 (2) | ||
Amaoniunbisulfat | 890 | 292 | |
Anaonlunsulfat in | LOsung | 301 | |
Anaonlumsulfat in | Suspension | 3,000 | |
Wasser | |||
(1) gesohBolsen
(2) in Lösung
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Selbstverständlich können anstelle von Rauchgasen.oder
Abgasen «ach andere Schwefeldioxyd enthaltende Gase behandelt werden, wie Schneidgase von Röstprosessen von
Pyriten oder anderen Erzen.
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Claims (8)
1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus Abgasen,
dadurch gekennzeichnet, daß man
a) Schwefeldioxyd enthaltendes Abgas und eine frische wässrige Absorptionslösung mit einem Gehalt von
Ammoniumsulfit als Hauptbestandteil der gelösten Stoffe in eine Absorptionszone einleitet,
b) das Abgas und die Absorptionslösung in der Absorptionszone in Kontakt bringt,
c) einen am Schwefeldioxyd erheblich verarmten Abgas-8tron
und eine Austrittslösung, die Ammoniumbisulfit
als hauptsächlich gelösten Bestandteil enthält, aus der Absorptionszone abzieht,
d) die austretende Lösung in zwei Anteile aufteilt und
e) den ersten Anteil der vom Absorber stammenden
Lösung mit Ammoniumbisulfat ansäuert und dabei Schwefeldioxyd freisetzt und Ammoniumsulfat bildet,
f} das gebildete Ammoniumsulfat bei erhöhter Temperatur
zu Ammoniumbisulfat und gasförmigem Ammoniak zersetzt ,
g) das gasförmige Ammoniak mit dem zweiten Anteil der aus dem Absorber austretenden Lösung umsetzt,um
frische wässrige Absorberlösung herzustellen, worauf man
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h) die frische wässrige Absorberlösung dem Verfahrenssehritt
a) sum Kontakt mit weiterem Rauchgas zuführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus dem Absorber austretende Lösung in
einen Vorratsbehälter einleitet und diese aus dem Behälter mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit
absieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniumbisulfat bei der Verfahrensstufe e) geschmolzen ist, wobei eine erhebliche Wassermeng·
verdampft und Ammoniumsulfat in Form einer wässrigen Aufschlämmung gebildet wird·
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die wässrige Aufschlämmung 15 bis 30 Gew.X un- %
gelöste Feststoffe enthält.
5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Ammoniumsulfat bei Temperaturen im Bereich von 315 bis 485 und vorzugsweise zwischen
370 und 4540C zersetzt.
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6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniumsulfat durch Kontakt mit
heißen Verbrennungsgasen zersetzt.
7* Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Ammoniumsulfat in der Verfahrensstufe f) durch Kontakt mit. heißem Verbrennungsgas
zersetzt und Ammoniak aus dem Gemisch abzieht, das als Ammoniaklieferant bei dem Verfahrensschritt g)
verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Abgas und die AbsorptionslOsung in der Absorptionszone mit variablen Durchsatzgeachwindigkeiten durchgesetzt
werden und daß die Durchsatzgeschwindigkeiten bei den Verfahrensschritten e), f) und g) im wesentlichen
konstant sind.
9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß frische Absorptionslösung in die Absorptionszone mit
einer Geschwindigkeit eingeleitet wird, die im wesentlichen der Geschwindigkeit des durch die Absorptionszone
strömenden Abgases proportional ist.
ue:wy
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