DE2321881B2

DE2321881B2 - Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen

Info

Publication number: DE2321881B2
Application number: DE2321881A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Amagasaki Hyogo Fujii; Yoshihiro Daito Osaka Hashimoto; Junji Amagasaki Hyogo Iwakura; Kimihiko Yokohama Kanagawa Sato
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1972-08-01
Filing date: 1973-04-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE2321881A1; FR2194470A1; BE798772A; DE2321881C3; US4001384A; JPS4934469A; JPS5636968B2; GB1380869A; FR2194470B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen.

Das Abgas von Glasschmelzofen enthält gewöhnlich verschiedene Schwefeloxide, welche in der Hauptsache durch Verbrennung von schwefelhaltigen Heizölen, wie Schweröl, entstehen, sowie Staub, welcher im wesentlichen aus Natriumsulfat (Na2SO,i) besteht und bei der hohen Temperatur des geschmolzenen Gases aus dem Glasschmelzofen entweicht. Bisher war es nicht möglich, die Schwefeloxide und den Staub aus dem Gas zu entfernen, so daß stets über den Schornsteinen einer Glasfabrik eine weiße Rauchwolke lag. Daher bildet die Entfernung von SO2, SO3 und Na2SO4 aus dem Abgas von Glashütten ein bedeutendes Umweltschutzproblem.

Die meisten der herkömmlichen Verfahren arbeiten auf nassem Wege, wobei das Abgas mit einer Absorptionslösung, welche ein alkalisches Absorptionsmittel wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder Natriumsulfit enthält, kontaktiert wird, so daß die Schwefeloxide in der Absorptionslösung absorbiert werden und in Form von Natriumsulfit, Natriumsulfat oder Schwefelsäure zurückgewonnen werden. Bei derartigen Naßverfahren wird jedoch das Abgas durch die Kontaktierung mit der Absorptionslösung stark abgekühlt. Demgemäß ist es erforderlich, das Abgas vor dem Entlassen an die Atmosphäre wieder aufzuheizen. Die Absorptionslösung, in welcher die Schwefelkomponenten des Abgases durch Kontaktierung absorbiert wurden, ist gewöhnlich zu verdünnt, als daß die Schwefelkomponenten zurückgewonnen werden können.

Aus der DT-OS 14 17 724 ist eine Vorrichtung zur Entfernung von Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen bekannt, bei der ein im unteren Teil mit einem Einlaß für die Verbrennungsabgase und im oberen Bereich mit einer Sprüheinrichtung zum Versprühen einer wäßrigen Lösung mit Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat versehener Kühlturm und ein daran sich anschließender Staubabscheider vorgesehen sind. Dabei fallen jedoch Teilchen an, welche im Inneren

nicht umgesetztes Material aufweisen. Die Effizienz der Entschwefelung ist daher gering.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hoch wirksame Vorrichtung zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen und insbesondere aus Verbrennungsabgasen von Glasschmelzöfen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, bei der ein im unteren Teil mit einem Einlaß für die Verbrennungsabgase und im oberen Bereich mit einer Sprüheinrichtung zum Versprühen einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat versehener Kühlturm und ein daran sich anschließender Staubabscheider vorgesehen sind, und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen dem Kühlturm und dem Staubabscheider eine Reaktionskammer mit einer Vielzahl von plattenförmigen Packungen angeordnet ist.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen mit ihrer Betriebsweise an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 ein Fließdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Reaktionskammer,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie I1I-I1I in F i g. 2 und

Fig.η eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Reaktionskammer.

Kühlstufe

In einem Glasschmelzofen 1 werden die Glasrohmaterialien gegeben, und Schweröl wird durch einen Brennersatz an der Ofenwandung verbrannt, so daß die Oberfläche des geschmolzenen Glases und die Krone durch die Flamme des Brenners erhitzt wird. Dabei wird das Glasrohmaterial durch die Abstrahlwärme und die Wärmeleitung erhitzt und geschmolzen. Natriumsulfat wird hinzugesetzt, um das geschmolzene Glas zu frischen und Bläschen aus dem geschmolzenen Glas zu entfernen. Ein Teil des Natriumsulfats wird jedoch leicht durch den Gasstrom in dem Ofen weggetragen und ein Teil von Na20 im Glasofen verdampft bei der hohen Temperatur im Ofen und reagiert mit SO3 in dem Gas in einem Bereich niedriger Temperatur im Kamin, so daß sich feine Na₂SO4-Teilchen bilden.

Gewöhnlich enthält das Abgas SO2 und SO3, welche durch Zersetzung von Natriumsulfat gebildet werden, sowie SO2 und SOj, welches durch Verbrennung des Schwefels im Schweröl gebildet wird, sowie Staub von Na2SO4 sowie anderen Staub und Ruß. Das meiste SO3 im Abgas zieht Wasser an und bildet bei der Auflösung im Wasser einen Schwefelsäurenebel.

Das Abgas 2, welches aus dem Glasschmelzofen 1 austritt, wird zum unteren Teil eines Kühlturms 3 geführt, während eine wäßrige Lösung 4 von Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat im Gegenstrom durch eine Sprühdüse im oberen Bereich des Turms in das Abgas gesprüht wird. Die wäßrige Lösung 4 wird durch Mischen von Wasser 6 und Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat 7 in einem vorbestimmten Verhältnis im Behälter 8 gebildet. Um die wäßrige Lösung 4 aussprühen zu können, wird Druckluft oder unter Druck stehender Dampf 9 der Sprüheinrichtung 5 zugeführt.

Waschwasser 10 wird zur oberen Innenwandung des Kühlturms geführt, um die sich hier absetzenden Teilchen von Natriumverbindungen wegzuspülen. Die Teilchen werden hinabgespült, und die am Boden des

Kühlturmes angesammelten Teilchen werden in Wasser aufgelöst und durch eine Rohrleitung 11 dem Behälter 8 wieder zugeführt.

Das Abgas von 400—600⁰C wird auf eint Temperatur von 200—350⁰C und vorzugsweise von 230-300°C abgekühlt, indem man die wäßrige Lösung von Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat in das Abgas sprüht. Gleichzeitig werden Teilchen von Natriumverbindungen, welche in der Hauptsache aus Natriumcarbonat bestehen, gebildet. Beim Einsprühen der Natriumhydroxid-Lösung wird Wasser verdampft, und gleichzeitig reagiert das Natriumhydroxid mit dem Kohlendioxid, welches gewöhnlich in einer Menge von 4 bis 10 Volumenprozent in dem Abgas vorliegt, so daß Teilchen, welche im wesentlichen aus Natriumcarbonat bestehen noch eine geringe Menge nicht umgesetztes Natriumhydroxid aufweisen, gebildet werden. Wenn andererseits eine Natriumcarbonatlösung eingesprüht wird, so werden direkt Teilchen aus Natriumcarbonat gebildet.

Die erhaltenen Teilchen von alkalischen Natriumverbindungen sind recht porös und chemisch aktiv, und sie absorbieren die Schwefeloxide, wie SO2 und SOj aus dem Abgas in Form von Natriumsulfat gemäß nachstehenden Gleichungen. Die durch Einsprühen von Natriumhydroxid gebildeten Teilchen von Natriumverbindungen sind chemisch äußerst reaktiv.

SO, + \ O, + Na₂CO, -» Na₂SO₄ + CO,

SO₂ + \ O₂ + 2NaOH-Na₂SO₄ + H₂O

SO, + Na₂CO₁-Na₂SO₄ + CO₂
SO, + 2NaOH — Na₂SO₄ + H₂O

Beim Einsprühen einer Natriumhydroxidlösung oder einer Natriumcarbonatlösung werden vorzugsweise Tröpfchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von bis 100 μ und vorzugsweise 20—50 μ gebildet, so daß die Lösung rasch trocknet. Es ist bevorzugt, Druckluft oder unter Druck stehenden Dampf in die Sprühdüse einzuführen. Die Konzentration der Natriumhydroxidlösung oder der Natriumcarbonatlösung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 —20 Gewichtsprozent und insbesondere von 3 — 8 Gewichtsprozent.

Die Menge des in das Abgas eingesprühten Natriumhydroxids oder Natriumcarbonats hängt von der Menge der Schwefeloxide im Abgas ab sowie vom gewünschten Entschwefelungsgrad. Das äquivalente Verhältnis der Zufuhr von Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat zu Schwefeloxid liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,9—1,5 und insbesondere von 1,0 bis 1,2. Die meisten Teilchen bestehen im wesentlichen aus Natriumcarbonat und werden durch Einsprühen der Lösung mit einem Teilchendurchmesser von 1—40 μ gebildet. Die Teilchen reagieren direkt mit dem SO3 des Abgases und sie reagieren mit dem SO2 gemäß den Gleichungen unter Oxidation. Die Reaktionsgeschwindigkeiten sind recht hoch, jedoch wird die Reaktion in einem bestimmten Stadium abgestoppt. Der Grund hierfür ist darin zu suchen, daß die Reaktion an der Oberfläche der Teilchen stattfindet und daß nicht umgesetzte Bereiche im Inneren der Teilchen verbleiben, wie man es bei bestimmten Gas-Festkörper-Reaktionen beobachtet. Etwa 40—50 Gewichtsprozent der in den Kühlturm eingesprühten Natriumverbindungen reagieren mit den Schweleloxiden de·, Abgases und werden in Natriumsulfat verwandelt, und die restlichen im nicht umgesetzten Zustand verharrenden Natriumverbindungen werden in die Reaktionskammer geführt. Auf den Teilchen aus Natriumverbindungen, welche aus dem Kühlturm austreten, befindet sich eine Hautschicht aus Natriumsulfat, so daß eine weitere Reaktion mit Schwefeloxiden verhindert wird. Nun werden diese Teilchen aus Natriumverbindungen

in zusammen mit dem Abgas in die Reaktionskammer 12 geführt.

Wenn die Einsprühung während einer langen Zeitdauer ständig vorgenommen wird, so bildet sich rund um die Düse im oberen Bereich der Sprühvorrich-

r, tung eine Ablagerung aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat und schließlich wird der normale Sprühvorgang hierdurch gestört. Um diese Ablagerungen zu vermeiden, wird die Temperatur der Düse auf einem Wert gehalten, welcher unterhalb dem Taupunkt

.'« der Umgebungsatmosphäre lieg! und gewöhnlich unterhalb von 30—50°C. Dies geschieht durch Kühlung rund um die Düse. Bei einer praktischen Ausführungsform ist die Düse mit einem Wasserkühlmantel umgeben.

r, Bei einer anderen Ausführungsform wird mit einem System von Zwei-Strömungs-Medien für das Sprühen gearbeitet. Hierbei wird die wäßrige Lösung mit Gas gesprüht und das Gas wird in ein Innenrohr geführt, während eine gekühlte wäßrige Lösung von einem das

ίο Innenrohr umgebenden Außenrohr zur Düse geführt wird.

Reaktionsstufe

j-, In der Reaktionskammer 12 befinden sich plattenartige Packungen, um eine Reaktion der Schwefeloxide im Abgas mit den Teilchen von Natriumverbindungen zu ermöglichen. Gestalt und Anordnung der Packung sind derart gewählt, daß die Teilchen aus Natriumverbindun-

-10 gen auf die Packungen fallen und dann allmählich nach unten fallen. Demgemäß sind die plattenförmigen Packungen gegenüber der Gasströmungsrichtung schräg gestellt und parallel zueinander und zur Gasströmung angeordnet. Eine bevorzugte Ausfüh-

-Π rungsform der Reaktionskammer mit einer vorteilhaften Anordnung und Gestalt der Packungen ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet Winkelstangen, welche als Packung in der Reaktionskammer 12 angeordnet sind. Die Winkelstan-

>o gen 20 weisen an beiden Enden Löcher auf. Eine Stange 21 ist vertikal in der Reaktionskammer angeordnet und erstreckt sich durch die Löcher der Winkclstangen 20. Die Winkelstangen 20 sind derart angeordnet, daß die Spitze des Winkels oben zu liegen kommt und durch

-» einen Stift 22, welcher an der Stange 21 befestigt ist, getragen ist. Wie F i g. 3 zeigt, haben die verschiedenen Winkelstangen eine Zick-Zack-Anordnung in bezug zueinander. Sie liegen teilweise zu mehreren in einer Ebene, und sie sind teilweise gegeneinander versetzt.

bii Bei dieser Anordnung prallen die zusammen mit dem Abgas in die Reaktionskammer eingeführten Teilchen aus Natriumverbindungen stets gegen die Winkelstangen. An den oberen Enden der Stangen 21 ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Winkelstangen 20 in

b) Schwingungsbewegungen oder stoßförmige Bewegungen zu versetzen, so daß eine übermäßige Ablagerung von Teilchen der Natriumverbindungen verhindert wird.

Ein Arm 23 ist verschwenkbar am öderen Ende der Stange 21 befestigt. Das andere Ende des Arms 23 ist an einer Halterung 25 befestigt. Eine Nockenrolle 26 ist unterhalb des Arms 23 derart angeordnet, daß der vorspringende Bereich der Nockenrolle mil einem vorspringenden Bereich 24 an der Unterseite des Arms 23 zusammenwirken kann. Die Arme 23 und die Stangen 21 werden beim Drehen der Nockenrolle 26 in Pfeilrichtung hochgehoben, so daß die Winkelstangen 20 eine stoßende oder schwingende Bewegung erfahren.

Der Mechanismus kann an zwei die Winkelstangen haltenden Stangen vorgesehen sind. Die Teilchen aus Natriumverbindungen werden an der Oberfläche der Winkelstangen bis zu einer gewissen Dicke abgeschieden und fallen dann allmählich herab und werden gemeinsam mit dem Abgas durch den Auslaß der Reaktionskammer gemäß der Pfeillinie entlassen. Die erwünschte Dicke der abgeschiedenen Teilchenschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm—10 mm.

Die Reaktion der Schwefeloxide im Abgas verläuft in befriedigender Weise, wenn die Dicke größer als 0,1 mm ist. Wenn die Dicke größer als 10 mm ist, so wird ein Austausch der abgeschiedenen Teilchen verhindert und die Gasströmung wird unterbrochen, so daß der Druckverlust erhöht und die Entschwefelungsgeschwindigkeit verringert wird.

Um einen Überschuß an abgeschiedenen Teilchen aus Natriumverbindungen auf der Winkelstange zu verhindern, wird die Nockenrolle 26 gedreht und die Winkelstange einer Stoß- oder Schlag-Beanspruchung ausgesetzt, so daß die Teilchen wie oben erwähnt abgeschüttelt werden. Es ist bevorzugt, diesen Vorgang periodisch zu wiederholen. Wenn alle Winkelstangen zu Gruppen vertikal zur gemeinsamen Stange liegen und gleichzeitig der Stoß- oder Schlagbeanspruchung ausgesetzt werden, so kann die Reaktionsleistung temporär erhöht werden. Demgemäß ist es bevorzugt, den Winkelstanger, gruppenweise wiederholt Stöße oder Schwingungen zu versetzen. Die bisher beschriebene Reaktionskamnier war eine vertikale Reaktionskammer. Es ist jedoch auch möglich, eine horizontale Reaktionskammer gemäß F i g. 4 einzusetzen, wobei das Abgas, welches aus dem Kühlturm kommt, in horizontaler Richtung durch die Reaktionskammer strömt. In Fig.4 bezeichnet das Bezugszeichen 27 eine schematische Reaktionskammer. Eine Vielzahl von vertikalen Winkelstangen 28 sind an oberen Stangen 29 und an unteren Stangen 30 befestigt, welche parallel zueinander und im oberen und im unteren Bereich der Reaktionskammer angeordnet sind. Die Winkelstangen 28 sind mil bestimmtem Abstand voneinander in mehreren Reihen angeordnet.

Entlang den Enden der unteren Stangen 30 ist eine drehbare Welle 31 angeordnet. Mit der Welle 31 sind Hammer 32 verbunden, welche beim Drehen der Welle gegen die unteren Stangen 30 schlagen. Auf diese Weise werden die Winkclstangen 28 durch Drehen der Welle 31 in eine schlagende Bewegung versetzt, so daß die an den Winkelstangen abgeschiedenen Teilchen aus Natriumverbindungen herabfallen.

Vorstehend wurden Ausführungen mit einer Vielzahl von Winkelstangen ills platlcnförmigc Packung der Reaktionskammer, welche parallel zueinander vertikal zur Gasströmung angeordnet sind, beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, eine Vielzahl langer Platten, welche in Gasströmuiigsrichliing schräg liegen, anstelle der Winkclstiingen zu verwenden.

Die Teilchen aus Natriumverbindungen sind mit Natriumsulfat bedeckt, wenn sie zusammen mit dem Abgas durch den Kühlturm in die Reaktionskammer mit plattenförmigen Packungen gelangen, wobei die Teilchen gegen die Winkelstangen prallen und zu feinen ι Teilchen zerfallen. Auf diese Weise werden die inneren nicht umgesetzten Bereiche der Teilchen freigelegt, so daß sie mit den Schwefeloxiden des Abgases reagieren können.

Die Teilchen aus Natriumverbindungen, welche im

in Kühlturm gebildet werden, umfassen grobe Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von etwa 30—50 μ. Sie werden jedoch in der Reaktionskammer zu feinen Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5—1,0 μ zerschlagen. Das Abgas wird in

π der Reaktionskammer auf einer Temperatur von vorzugsweise 200—350 und insbesondere 230—300⁰C gehalten, so daß die Reaktion des SO2 mit Natriumcarbonat unter Oxidation erleichtert wird.

Die Umwandlung des im Kühlturm durchgeführten Natriumhydroxids oder Natriumcarbonats in Natriumsulfat innerhalb der Reaktionskammer wird auf 60 — 85 Gewichtsprozent und vorzugsweise 75 — 85 Gewichtsprozent eingeregelt. Das die Reaktionskammer verlassende Gas strömt zusammen mit den Staubteilchen im

2") Natriumsulfat und dem nicht umgesetzten Natriumcarbonat durch den Staubabscheider 13.

Staubabscheidungsstufe

Der Staubabscheidungsstufe wird der Staub ein-

JM schließlich der Teilchen aus Natriumverbindungen aus dem aus der Reaktionskammer 12 kommenden Gas abgeschieden. Ferner werden die restlichen Schwefeloxide und insbesondere der Schwefelsäurenebel im Gas, welche in der Reaktionskammer schwer zu entfernen

ι") sind, entfernt. Demgemäß wird die Reaktion in der Reaktionskammer so eingestellt, daß nicht umgesetztes Natriumcarbonat in dem die Reaktionskammer verlassenden Gas mitgeführt wird. Die Menge des nicht umgesetzten Natriumcarbonats liegt vorzugsweise im

■in Bereich von 10—40 Gewichtsprozent und insbesondere von 15—25 Gewichtsprozent, bezogen auf das dem Kühlturm zugeführte Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat.

Es ist bevorzugt, einen elektrostatischen Abscheider

■Ti für die Abscheidung dieser Teilchen zu verwenden. In diesem Fall erhält der Schwefelsäurenebel eine Induktionsladung an und rund um die Oberfläche der Elektrode und wird mit den Natriumcarbonatteilchen kontaktiert und dort absorbiert. Der überwiegende Teil des verbleibenden SO2 im Gas wird ebenfalls im elektrischen Abscheider mit dem Natriumcarbonat umgesetzt und somit entfernt. Während dieser Stufe beträgt die Gastemperatur vorzugsweise 180—35O⁰C und insbesondere 200-300⁰C.

V) Um nun den Staub abzuscheiden, ist ferner ein filterartiger Staubabscheider und insbesondere ein Filterbeutel vorgesehen. In dem Gas verbleibendes Natriumcarbonat wird auf dem Filtertuch abgeschieden und der Schwefelsäurencbel und das SO2 werden darin

w) absorbiert, das das Gas durch die Schicht strömt.

Am Auslaß der Reaktionskammer sind noch etwa 10—40 Gewichtsprozent der Schwcfcloxidc, bezogen auf die insgesamt im Abgas enthaltenen Schwefcloxidc, vorhanden. Beim Durchlaufen der Staubabseheidungs-

ii^r> stufe beträgt die Entfernung der Schwcfeloxidc aus dem Abgas insgesamt etwa 80—90 Gewichlsprozeni, bezogen auf dicGcsamlschwefcloxidc im Abgas. Vor Eintritt in die Staubabscheidungsslufc sind noch etwa 20

Gewichtsprozent des Schwefelsäurenebels vorhanden. Etwa 50—70 Gewichtsprozent des Schwefelsäurenebels, bezogen auf den verbliebenen Schwefelsäurencbel, können nun in dieser Stufe entfernt werden. Somit kann ein Abgas mit 500—1000 ppm SO₂, 40—100 ppm SOj und 0,1 — 0,5 g/Nm³, welches einen Glasschmelzofen verläßt, bis auf folgende Werte entschwefelt und entstaubt werden: 60—150 ppm SO₂, 3—10 ppm SOj und 0,01 g/Nm³ Staub. Diese Werte liegen am Auslaß des Staubabscheiders vor. Das entschwefelte und im Staubabscheider 13 entstaubte Gas wird durch ein Gebläse 14 über einen Schornstein 15 in die Atmosphäre entlassen.

Der im Staubabscheider 13 abgetrennte Staub und der am Boden der Reaktionskammer 12 angesammelte Staub werden in den Staubbehälter 16 überführt. Der Staub besteht aus 70—85 Gewichtsprozent Natriumsulfat, 5—25 Gewichtsprozent Natriumcarbonat und einer geringen Menge Natriumsulfit und anderen Verunreinigungen. Der Staub durchläuft eine Reinigungsstufe, wobei er in Wasser aufgelöst wird. Sodann wird Schwefelsäure zugesetzt, um SO2 und CO₂ zu entfernen, und Natriumhydroxid wird zugesetzt, um Schwermetallionen in Form von Hydroxiden auszufällen. Nach Abfiltrieren der Niederschläge wird das Filtrat neutralisiert, und das Natriumsulfat wird aus dem Filtrat auskristallisiert und zurückgewonnen.

Beispiel

Als Ausgangsabgas wird das Abgas aus dem Schornstein eines Glasschmelzofens mit der nachstehenden Zusammensetzung und den nachstehenden Daten als Ausgangsgas eingesetzt:

Strömungsgeschwindigkeit	2000 NmVh
Temperatur	400° C
Zusammensetzung:
O₂	8,0 Vol.-%
CO₂	8,0 Vol.-o/o
H₂O	10,0Vol.-%
SO₂	0,065 Vol.%
	(650 ppm)
SO₃	0,005 Vol.-%
	(50 ppm)
N₂	Rest
Staub	0.2 g/Nm³

Das Abgas wird von unten her in den Kühlturm eingeführt. 4,5 Gewichtsprozent Natriumhydroxydlösung wird durch eine Sprühdüse im oberen Bereich des Turm& im Gegenstrom zum Abgas eingesprüht. Die Zufuhrmenge an Natriumhydroxid beträgt 150 l/h.

In dem Kühlturm werden Teilchen aus Natriumverbindungen, welche im wesentlichen aus Natriumcarbonat bestehen, und einen durchschnittlichen Durchmesser von 20 μ haben, gebildet. Am Auslaß des Kühlturms herrscht im Abgas eine Temperatur von 240°C, und da(s Abgas enthält 410 ppm Schwefeloxide (SO₂ und SO₃). lh dieser Stufe beträgt die Entschwefelung 41%.

Andererseits bestehen die Teilchen aus Natriumver^r, bindungen am Auslaß des Kühlturms aus Natriumhydroxid und Natriumcarbonat. Die Umwandlung, d. h., die in Na₂SO4 umgewandelte Menge an NaOH, beträgt 4C Gewichtsprozent.

Das aus dem Kühlturm austretende Abgas wird

κι zusammen mit den Teilchen aus Natriumverbindungen in die in den F i g. 2 und 3 gezeigte Reaktionskammer eingeführt. Die Reaktionskammer hat eine Länge von 0,5 m, eine Breite von 1,5 m und eine Höhe von 3 m, und 33 Winkelstangen sind vorgesehen, welche jeweils aus

i^r) Platten mit 1,5 m Länge, 5 cm Breite bestehen. Diese sind mit einem Abstand von 9 cm voneinander vom oberen Bereich bis zum unteren Bereich der Kammer angeordnet. In horizontaler Richtung liegen 9 Reihen von Winkelstangen mit einem Abstand von 5 cm vor.

2(i Die zusammen mit dem Abgas in die Reaktionskammer eingeführten Teilchen aus Natriumverbindungen prallen gegen die Winkelstangen und zerfallen zu feinen Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser vor 0,7 μ. Die Teilchen scheiden sich an der Oberfläche der

2·-, Winkelstangen in einer durchschnittlichen Dicke von etwa 2 mm ab. Nach einem Betrieb von 2 Tagen beträgl der Druckverlust nur etwa 70 mm Wassersäule. Am Auslaß der Reaktionskammer beträgt die Temperatur des Abgases 21O⁰C, und das Abgas enthält 165 ppm SO;

«ι und 10 ppm SO₃. Am Ende dieser Stufe beträgt die Entschwefelung 75% während die Umwandlung etwa 73% beträgt. Nach einem Betrieb von 4 Tagen erreich! der Druckverlust in der Reaktionskammer einen Wen von 85 mm Wassersäule. Die Dicke der auf der

j--, Winkelstangen abgeschiedenen Teilchenschicht wire auf weniger als 1 mm gesenkt, indem man jede Reihe der Winkelstangen wiederholt durch Nockenrollen irr etwa 2,5 cm hochhebt und wieder fallen läßt.

Dies kann während der obigen Behandlung und aucr

At) nachher fortgesetzt werden. Sodann gelangt das Abga; zusammen mit den Teilchen aus Natriumverbindunger in einen elektrostatischen Staubabscheider. Am Auslal. des elektrostatischen Staubabscheiders enthält da; Abgas 105 ppm SO₂, 4 ppm SO₃ und 0,01 g/Nm³ Staub

4^ri Die Entschwefelung beträgt 83%. Das Abgas wire durch einen Schornstein an die Atmosphäre entlassen Es bildet sich keine weiße Rauchwolke.

Der abgeschiedene Staub wird in Wasser aufgelösi und Schwefelsäure wird zu der wäßrigen Lösungc

-id gegeben, bis ein pH von 6 erreicht ist. SO₂ und CO; entweichen. Sodann wird Natriumhydroxid zu einem pH von 10 zu der Lösung gegeben, und die Schwermetallionen werden in Form von Hydroxyden ausgefallt. Sodann wird die Lösung neutralisiert und das

Vt Natriumsulfat wird ausgefällt und zurückgewonnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Verbrennungsabgasen, bei der ein im unteren Teil mit einem Einlaß für die Verbrennungsabgase und im oberen Bereich mit einer Sprüheinrichtung zum Versprühen einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat versehener Kühlturm und ein daran sich anschließender Staubabscheider vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kühlturm (3) und dem Staubabscheider (13) eine Reaktionskammer (12, 27) mit einer Vielzahl von plattenförmigen Packungen angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Packungen mit einer zur Gasströmungsrichtung schrägen Fläche angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die plattenförmigen Packungen in Schwingungsbewegungen oder stoßförmige Bewegungen zu versetzen.