DE2342814A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen

Info

Publication number
DE2342814A1
DE2342814A1 DE19732342814 DE2342814A DE2342814A1 DE 2342814 A1 DE2342814 A1 DE 2342814A1 DE 19732342814 DE19732342814 DE 19732342814 DE 2342814 A DE2342814 A DE 2342814A DE 2342814 A1 DE2342814 A1 DE 2342814A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
spray
sludge
stage
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19732342814
Other languages
English (en)
Other versions
DE2342814C2 (de
Inventor
Alexander Weir Jun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WEIR JUN ALEXANDER
Original Assignee
WEIR JUN ALEXANDER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/237,812 external-priority patent/US3948608A/en
Application filed by WEIR JUN ALEXANDER filed Critical WEIR JUN ALEXANDER
Priority to DE19732342814 priority Critical patent/DE2342814A1/de
Publication of DE2342814A1 publication Critical patent/DE2342814A1/de
Priority to US06/042,915 priority patent/US4481170A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2342814C2 publication Critical patent/DE2342814C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/12Washers with plural different washing sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

rDERMANN > "*«·»«»» 2 «■ «■ τ
INNOCENTIASTRASSE 30 TELEFON 45213?
23428H
Alexander Weir, gr.
8229 Billowvista Drive
Playa del Rey, KaI. (V. St. A.)
¥ 73 144
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Schornsteinabgasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von 3?abrikabgasen oder sogenannten Schornsteinabgasen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Schornsteinabgase naß zu waschen und dabei von Verunreinigungen zu befreien.
Schornsteinabgase erzeugen verschiedene feste und gasförmige Stoffe, die zur Luftverunreinigung beitragen. Von besonderer Bedeutung sind dabei die hohen Konzentrationen von Schwefeldioxid, die in Schornsteinabgasen von Fabriken und G-eneratorstationen gefunden werden, in denen fossile treibstoffe verbrannt werden. Der Gebrauch von Brennstoffen mit geringem Schwefelanteil würde den Schweifeldioxidausstoß wesentlich
509810/0508
verringern. Der Vorrat an solchen Brennstoffen ist jedoch begrenzt. Darüber hinaus enthalten diese Schornsteinabgase auch andere in Betracht zu ziehende Verunreinigungen, wie Stickstoffoxide, Staub und Spuren anderer Stoffe, beispielsweise Vanadium und Quecksilber. Es besteht daher ein momentaner Bedarf nach Anlagen, mit denen die Schwefeldioxid-Emission stark verringert und mit denen die anderen Verunreinigungen gesteuert werden können.
Verschiedene Verfahren und Anlagen sind in der Vergangenheit benutzt worden, jedoch mit begrenztem Erfolg. Heiße oder kalte elektrostatische Abscheider, Sack- oder Filterkammern und mechanische Abscheider, wie z. B. Zyklonabscheider, sind erheblich eingeschränkt auf die Entfernung bestimmter Stoffe. Wascher, insbesondere Naßwascher stellen das beste Mittel zur Regelung sowohl der festen als auch der gasförmigen Verunreinigungen dar. Verschiedene Bemühungen sind zur Lösung des Problemes der Schwefeldioxid-Emission unternommen worden. Dazu gehören: Entfernung durch Oxydation des Schwefeldioxides zum Schwefeltrioxid mittels eines Katalysators, Absorbtion auf einem Bett aus Aktivkohle oder ähnlichem Material, Reaktion mit trockenen Chemikalien, wie beispielsweise Kalziumoxid, welches gebildet wird durch Einspritzen von Kalkstein in das Feuer,
509810/0508
23A28H
oder anderen Chemikalien, wie beispielsweise Magnesiumoxid, und Naßwaschen mit einer Vielzahl von Chemikalien und Waschertypen. Chemikalien, die benutzt worden sind» sind z. B.: Karbonate und Hydroxide des Natriums, Kalzium oder Magnesium, Ammoniak und Ammoniumhydroxid, organische Amine, wie beispielsweise Diäthanolamin. Die bevorzugte Chemikalie ist Kalziumoxid oder Kalziumhydroxid wegen seines Reaktionsvermögens und seines Preises. Jedenfalls treten bei den bekannten Naßwaschern viele Probleme auf, insbesondere bei den Naßwaschern, die Kalziumhydroxid oder eine Kalkwaschflüssigkeit zum Entfernen des Schwefeldioxids benutzen.
Der übliche Naßwascher ist normalerweise als vertikale Turmkonstruktion ausgeführt. Diese üblichen Naßwascher besitzen eine QuerSchnittsVerengung für den Durchfluß des zu reinigenden Gases, normalerweise entweder ein Materialbett oder eine Venturikonstruktion. Diese Verengung im Strömungsweg durch den Naßwascher ergibt notwendigerweise einen verstärkten fS^Sgg, wenn die Schornsteinabgase durch den Wascher
geführt werden. Dieser Druck|^|f^g kann den Wirkungsgrad der Fabrik vermindern. Um das Problem des Druckabfalles zu beseitigen, werden bei den bekannten Anlagen mehrere Gebläse oder andere Vorrichtungen vorgesehen, die zusätzliche Energie verbrauchen und die Strömung des Gases durch den Wascher beschleunigen.
509810/0508
23A28U
Die Bett-Wascher besitzen normalerweise ein gepacktes Bett eines Materiales wie beispielsweise Marmor oder ein bewegliches Bett eines Materiales, wobei eine versprühte ReaktionS Waschflüssigkeit im Turm Tröpfchen erzeugt, die abwärts entgegen der Gasströmungsrichtung bzw. im Gegenstrom hierzu sich bewegen bis auf das Materialbett. In beiden Fällen haben diese Betten eine geometrische Anordnung, auf der feste Stoffe gesammelt werden, die den Wascher wenigstens teilweise zusetzen und dadurch den Druckabfall über den Wascher vergrößern.
Das Problem der Verstopfung ist besonders schwerwiegend bei solchen Waschern, die zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Schornsteinabgasen mit Kalk oder Kalziumhydroxid als Reaktionsinittel vorgesehen sind. Das Reaktionsprodukt von Kalk und Schwefeldioxid ist Kalziumsulfid/Bisulfid, das schnell zum Kalziumsulfat oxydiert, welches als Gips oder Pariser Gips bekannt ist. Dieser Pariser Gips bildet, wenn .er sich mit Flugasche aus den Schornsteinabgasen vermischen und absetzen kann, eine betonähnliche Substanz, die den Wascher derart verstopft und zusetzt, daß häufige und ausgedehnte Betriebsunterbrechungen zur Entfernung dieser Substanz notwendig sind.
509810/0508
23428U
Das Verstopfungsproblem bei diesen Bett-Naßwasehern zur Regelung der Emission von Schwefeldioxid ist teilweise gelöst worden durch Gebrauch schwach reagierender Reaktionsstoffe wie beispielsweise Kalkstein, wodurch das gesammelte Dioxid vor der Reaktion entfernt werden kann. Jedoch bedeutet dieser Übergang zu einem schwach reagierenden Material, daß der Reinigungswirkungsgrad der Anlage reduziert wird. Zusätzlich treten durch diese Änderung weitere Probleme auf. Beispielsweise ist der Kalksteinschlamm abreibend und verursacht starke Erosion an Pumpen und Sprühdüsen in der Anlage. Zusätzlich ist ein äußerer Reaktionstank bzw. Verweiltank von beträchtlicher Größe notwendig, um die verlängerte Reaktionszeit zu schaffen. Außerdem ist Kalkstein in bestimmten Gebieten schwer zu beschaffen und ist, wenn er zum Antransport verschifft werden muß, weniger ökonomisch als ein Kalk-Reaktionsmittel, das in entsprechend wirksamer Menge mit wesentlich niedrigeren Kosten verschifft werden kann.
Neben dem vergrößerten Druckabfall und den Betriebsstörungen durch Verstopfung des Bettes bestehen noch weitere Nachteile bei Naßwaschern mit vertikaler Turmanordnung, bei denen die Waschflüssigkeit in Tröpfchenform im Gegenstrom zum Schornsteinabgas strömt. Durch den Gegenstrom allein wird ein zusätzlicher Druckabfall bewirkt. Wenn die Größe dieses Naßwaschers wächst, bewirkt die vertikale Turmanordnung ein
509810/0508
23428H
weiteres Anwachsen des Druckabfalles, wenn der Wirkungsgrad des Waschers erhalten bleiben oder vergrößert werden soll. Der Wirkungsgrad der Steuerung oder Sammelung von Verunreinigungen kann als logarithmisches \ferhältnis von Eingangskonzentration zu Ausgangskonzentration von Verunreinigungssubstanz wie folgt angegeben werden:
1oge C| = κ (L/G) (E/r) (Z) (vt/vd)
Hierbei bedeuten:
C- = Einlaßkonzentration C = Auslaßkonzentration
K = eine numerische Konstante als Umrechnungsfaktor der Einheiten
L/G = Verhältnis des Durchflusses von Flüssigkeit (liquid) zu Gas
E/r = Tröpfchenwirkungsgrad dividiert durch den Radius des Tröpfchens (droplet efficiency fraction divided by the radius of the droplet)
Z = Höhe des Turmes
ν /ν, = Geschwindigkeitsverhältnis der Absetzgeschwindigkeit zu der Geschwindigkeit des Tröpfchens relativ zur Rohr- oder Turmwand
Man sieht daher, daß bei einem Gegenstrom-Naßwascher mit vertikalem Turm ein Anwachsen der Höhe und eine Verringerung des Durchmessers (wegen des Geschwindigkeitsverhältnisses)ein größeres logarithmisches Verhältnis von Einlaß- zu Auslaßkon-
509810/0 5 08
23428H
zentration ergibt. Für den Durchfluß der Schornsteinabgase bedeutet dies aber, daß eine Verbesserung der Reinigungswirkung mit einem Ansteigen des Druckabfalles im Wascher verbunden ist.
Dieses Gegenstromsystem im vertikalen Turm erfordert außerdem eine verhältnismäßig komplizierte Steuerung zur Aufrechterhai tung des richtigen Verhältnisses von Waschflüssigkeitsströmung zu Schornsteinabgasströmung. Dies bedeutet, daß das Entnehmen von Waschflüssigkeit aus diesem Wascher zum Teil abhängt von der Abgasdurchströmung und eine Reduzierung der Abgasdurchströmung ein Oberfluten des Waschers bewirken kann, wenn nicht gleichzeitig eine entsprechende Reduzierung des Waschflüssigkeitsstromes, welcher im Turm versprüht wird, vorgenommen wird.
Zusätzlich erfordert eine vertikale Turmkonstruktion, wenn sie vergrößert wird, ein Anwachsen der Wandstärke und daher zusätzliche Konstruktionskosten, die aus Festigkeitsgründen notwendig sind. Schließlich ist die vertikale Turmkonstruktion auch vom ästhetischen Standpunkt her unerwünscht, dasie &?■ den Landschaftseindruck zerstört.
Die Naßwascher des Venturityps sind meistens weniger wirkungs-
509810/0508
voll bei der Beseitigung von Verunreinigungen aus Schornsteinabgasen als die Naßwascher des Betttyps. Überdies weisen diese Wascher oft einen größeren Druckabfall auf. In dem Venturi-Waseher gelangen die verunreinigten Schornsteinabgase in das Venturirohr und werden auf eine hohe Geschwindigkeit in dessen Hals beschleunigt, wo sie auf einen Waschflüssigkeitsprühstrahl treffen, der in Gasrichtung oder entgegen der Gasrichtung gerichtet ist. Dies bewirkt eine Zerstäubung der Flüssigkeit. Die hohe Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Gas und den zerstäubten Tröpfchen verstärkt den Zusammenstoß der Teilchen mit den kleinen Tröpfchen. Wenn das Gas sich verlangsamt, finden weitere Zusammenstöße und Anlagerungen der Tröpfchen statt. Nachdem die Verunreinigungen in den Tröpfchen gefangen sind, werden die resultierenden Agglomerate vom Gasstrom in einem Separator getrennt. Das gewaschene Gas strömt tangential in den Separator, wobei die Drehbewegung die Flüssigkeitströpfchen gegen die Wand drückt, worauf sie diese Vorrichtung an deren unterem Teil verlassen. Die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit fließt durch die Schwerkraft zum Boden des Turms, während das Schornsteinabgas nach oben strömt. Wie schon erwähnt, bewirkt die Verengung durch das Venturirohr einen starken Druckabfall über den Waseher.Weiterhin ist bei diesem Waschertyp eine Verbesserung des Reinigungswirkungsgrades abhängig von wachsender Geschwindigkeit im Hals des Rohres, wodurch wiederum ein erhöhter Druckabfall bewirkt wird.
509810/0508
23428H
Daher ist die wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen, womit Schwefeldioxid und andere Verunreinigungen von Schornsteinabgasen mit minimalem Anstieg des Druckabfalles wirkungsvoll entfernt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen unter Verwendung eines hochreaktiven und im wesentlichen nicht abreibenden Reagensmittels, wie beispielsweise einer Kalklösung, unter Vermeidung der bei solchen Reagenzien typischen Verstopfungsprobleme.
Die Naßwascher vom Betttyp und vom Venturityp, die bisher benutzt wurden, sind ihrer Natur nach im wesentlichen beschränkt auf ein bestimmtes Reagens bei einer bestimmten Anlage. Dies ist insofern wesentlich, als verschiedene Reagenzien zum Entfernen bestimmter Verunreinigungen verschieden gut geeignet sind. Das bedeutet, daß, wenn in einem einzigen Wascher verschiedene Reagenzien benutzt werdekönnten, eine bessere Entfernung von Stickoxiden und anderen Spurenelementen aus den Schornsteinabgasen erreicht werden kann, Daher besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin,ein Naßwaschverfahren und eine Vorrichtung etes«- zu schaffen,womit verschiedene Reagenzien in Stufen einer einzigen Anlage be-
509810/0 5 08
nutzt werden können, um verschiedene Verunreinigungen zu entfernen.
Gemäß dieser und anderer Aufgaben läßt sich die vorliegende Erfindung etwa wie folgt kurz zusammenfassen: Durch eine unbegrenzt horizontal sich erstreckende Kammer strömen die Schornsteinabgase. Eines oder mehrere Reagenzien, wozu normalerweise eine Kalklösung zur Entfernung des Schwefeldioxids gehört, werden, vorzugsweise in verschiedenen Stufen, in die Kammer derart eingesprüht, daß die Flüssigkeitstropfen quer zur Strömung der Schornsteinabgase sich bewegen. Die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit wird durch den Sprühstrahl aus der Kammer gewaschen und verläßt diese, um zurückgeführt oder als Abwasser abgeführt zu werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen, die verhältnismäßig billig arbeiten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen, wobei der Reinigungswirkungsgrad auch bei großen Abgasvolumingfanverändert aufrechterhalten bleibt, während der Druckabfall über dem Wascher nur minimal ist.
509810/0 5 08
23428H
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Figuren, in denen die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen, sich horizontal erstreckenden Naßwaschkammer mit mehreren Stufen,
Fig. 2 einen teilweisen Schnitt nach Linie 2 - 2 in Fig. 1 mit einer bevorzugten Anordnung der Waschflüssigkeitssprühdüsen in der horizontalen Kammer,
Fig. 3 einen teilweisen Schnitt wie in Fig. 2, jedoch mit einer anderen Anordnung der Sprühdüsen.
Fig. 1 zeigt die Naßwaschvorrichtung 10 mit den verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Naßwaschverfahrens. Die Waschvorrichtung besitzt eine horizontal angeordnete und vorzugsweise zylindrische Kammer 12 mit einem Schornsteingas-Einlaß 14 am einen Ende und einem Auslaß 16 am anderen Ende. Wie aus den Figuren ersichtlich, stellt die zylindrische Kammer 12 über ihre Länge einen GasStrömungsweg mit gleichmäßigem unbeschränktem Querschnitt dar. Die Bedeutung dieses Vorteiles wird aus dem Folgenden ersichtlich:
509810/0508
23428H
Die Schornsteinabgase strömen, geleitet durch die innere zylindrische Wandfläche 18 der Kammer in Richtung des Pfeiles 20. Sie gelangen vorzugsweise senkrecht zu dieser Strömungsrichtung bei 14 in die Kammer hinein. Hierdurch wird ein Richtungswechsel der Schornsteinabgase beim Eintritt in die Kammer 12 erzielt, wodurch eine Trägheitsabscheidung fester, im Gas enthaltener Teilchen am Einlaß 14 erzielt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Mittelachse des Einlasses gegen die Mittelachse der Kammer 12 versetzt, so daß wenigstens ein Teil des in Richtung des Pfeiles 22 einströmenden Gases tangential zur zylindrischen Wandfläche 18 einströmt. Hierdurch wird eine Wirbelbewegung des Gases beim Durchströmen der horizontalen Kammer 12 erreicht, womit eine weitere Trägheitstrennung fester Stoffe und Tröpfchen aus den Schornsteinabgasen in der Kammer 1.2 sich ergibt. Nachdem die Abgase die Länge der Kammer 12 durchströmt haben, verlassen sie die Kammer durch den Auslaß 16, der ebenfalls vorzugsweise senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases in der Kammer angeordnet ist. Hierdurch wird noch einmal eine Richtungsänderung der Schornsteinabgase und damit eine zusätzliche Trägheitsabscheidung fester Stoffe aus dem Abgas beim Verlassen der Kammer 12 erreicht.
Eine Sprühvorrichtung, die im ganzen mit 30 bezeichnet ist, umfaßt eine Vielzahl von Sprühelementen 31, die Waschflüssig-
509810/0508
23428H
keit in die Kammer 12 sprühen. Hierdurch werden Flüssigkeitströpfchen erzeugt, die an mehreren über die Länge der Kammer verteilten Stellen im wesentlichen den ganzen Querschnitt der Schornsteinabgasströmung überstreichen. Wie in Fig. 1 dargestellt, besitzt jedes Sprühelement 31 eine oder mehrere Sprühdüsen 32 an verschiedenen Stellen entlang der Kammer 12. Vier solche Stellen bzw. Stufen sind dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Stufen beschränkt. Der Gebrauch von mehr als einer Sprühstufe reduziert die Durchflußrate von Waschflüssigkeit durch den Wascher, die zur Erzielung einer bestimmten Säuberungsrate benötigt wird. Außerdem ist eine Vielzahl von Sprühstufen dann besonders wünschenswert, wenn die Schornsteinabgase die Waschkammer mit einer verhältnismäßig hohen Temperatur erreichen.
Vorzugsweise ist, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Paar Düsen in jeder Stufe an der Oberseite der zylindrischen Wandfläche vorgesehen, wobei jede dieser Düsen um 45 gegen die lotrechte Mittellinie der Kammer 12 verschoben ist. Es hat sich herausgestellt, daß diese besondere Position der Düsen 32 in jeder Stufe einen im wesentlichen vollständigen Vorhang bzw. eine vollständige Schicht von Flussigkeitstropfen über den Querschnitt der Schornsteingasströmung in der Kammer erzeugt. Jedoch können in besonderen Fällenmehr oder weniger Düsen in
509810/0508
23428H
jeder Stufe oder in einer besonderen Stufe in der Kammer 12 angeordnet sein. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit nur einer einzigen Düse 32 in einer bzw. mehreren Stufen. Wo eine einzige Düse 32 benutzt wird, ist es normalerweise wünschenswert diese Düse am obersten Punkt der zylindrischen Wandfläche 18 in der vertikalen Mittellinie der Kammer anzuordnen. Es sollte beachtet werden, daß auf jeden Fall die Düsen 32 eine verhältnismäßig enge Sprühschicht im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Schornsteinabgase in der Kammer versprühen, wie die Linien 34 andeuten. Während normalerweise eine quer zur Gasströmung gerichtete Sprührichtung vorzuziehen ist, da dadurch die Vermischung mit dem Sprühstrahl anderer Stufen vermieden wird, kann es in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, den Sprühstrahl in anderen Richtungen auszurichten. Beispielsweise ist es bei der Durchströmung mit sehr großen Gasvolumina wünschenswert, den Sprühstrahl teilweise in Gegenstromrichtung auszurichten, damit das Problem der sogenannten "Nebelübertragung", bei dem Sprühtröpfchen durch die Schornsteinabgase aus der Waschkammer herausgetragen werden, vermieden wird. Dieses ist ein Problem, das häufig bei Venturi-Wasehern auftritt, bei denen der Sprühstrahl in Richtung des Gasstromes gerichtet ist.
Einen wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung stellt
509810/0508
23A28H
der selbstwaschende Effekt dar. Ein verhältnismäßig großes Volumen von Waschflüssigkeit wird durch die Düse oder die Düsen jeder Stufe gesprüht, wobei die Flüssigkeitströpfchen sich quer durch die Kammer 12 bewegen und auf der Wandfläche 18 aufprallen. Wenn die Flüssigkeitströpfchen sich quer zur Kammer 12 bewegen, bewirken sie den Waschvorgang der Schornsteinabgase, die diese Tröpfchen passieren, durch Absorbtion von Verunreinigungen. Die Verbindung von verunreinigenden Stoffen und flüssigem Waschreagens erzeugt einen flüssigen Schlamm, der, da die Wandfläche 18 zylindrisch ist und unter dem Einfluß der Schwerkraft,abwärtsströmt zum Boden der Wandfläche. Der ganze Schlamm, der sonst auf der Wandfläche sitzenbleiben würde, wird von dieser sowohl unter dem Einfluß der Schwerkraft als auch durch den Wascheffekt der nachfolgenden, auf der Wand auftretenden Flüssigkeitströpfchen beseitigt«
Eine Abflußvorrichtung 40 erstreckt sich von der horizontalen Kammer 12 nach unten. Sie entfernt aus der Kammer den flüssigen Schlamm, der zum Boden der Kammer geflossen oder gewaschen worden ist. Vorzugsweise besitzt die Abflußvorrichtung ein Auslaufrohr 42 an jeder Stufe der Kammer, welches in der Längsachse der Kammer gegenüber dem Sprühelement 31 angeordnet ist. Jedes Auslaufrohr bringt den Flüssigkeitsschlamm von der Kammer 12 durch ein unteres offenes Ende 44 in einen offenen Schlammbehälter 46. Die Auslaufrohre sind nicht notwendig,
509810/0 5 08
23428H
sie sind aber wünschenswert, da sie das Spritzen verhindern. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, sind am Boden der Kammer 12 vertikal erstreckte Trennwände 47 zur Trennung der Stufen vorgesehen. Diese Trennwände sind nicht notwendig und können in bestimmten Fällen eingespart werden. Sie steuern die Strömung der Flüssigkeit in der Kammer. Wenn eine Vielzahl von Stufen vorgesehen ist, wie dies Fig. 1 darstellt, werden vorzugsweise getrennte Schlammbehälter 46 für jedes Auslaufrohr 42 vorgesehen. Eine Überlaufleitung 49 verbindet vorzugsweise die verschiedenen Schiammbehälter, wodurch eine komplizierte Steuerung der erforderlichen Pumpen vermieden wird, was im Folgenden näher erläutert wird. Zusätzlich ist noch ein Auslaufrohr 49a vorgesehen, das Material vom Auslaßende 16 der Kammer 12 zu einem Schlammbehälter 46 fördert.
Es ist eine Vielzahl von Stufen dargestellt. Hierbei muß jedoch bemerkt werden, daß in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung alle diese Stufen Teil eines geschlossenen Zyklus für ein einziges Reagensmittel sind. Im Folgenden wird dieser Zyklus beschrieben, es wird daran anschließend aber gezeigt werden, daß die Erfindung auch in einer einzigen Anlage mit mehreren verschiedenen Reagens-Zyklen verwirklicht werden kann. Zurückkommend auf den bestimmten Reagens-Zyklus gemäß Fig. 1, muß bemerkt werden, daß in diesem besonderen Fall Kalk
509810/0508
23A28U
in den Zyklus 50 in einem Mischbehälter 52 eingebracht wird. In diesem wird der Kalk in Lösung gebracht bzw. in einen
Schlamm verwandelt, der die Waschflüssigkeit 54 bildet. Diese Waschflüssigkeit 54 enthält normalerweise Kalziumhydroxid
oder hydratisierten Kalk. Jede Waschflüssigkeit 54 wird durch eine Rohrleitung 56 und ein Ventil 58 einer Pumpe 60 zugeführt. Die Pumpe 60 befördert die Waschflüssigkeit durch eine Rohrleitung 62 zu dem Sprühelement 31 bzw. in diesem Falle zu dem Düsenpaar 32 in der Stufe 4 der Waschkammer 12. Die Stufe 4 befindet sich normalerweise direkt neben dem Auslaßende 16 der Kammer. Die Waschflüssigkeit wird in Stufe 4 durch die
Düsen 32 in einem Sprühvorhang quer zur Kammer 12 und somit
quer zum Weg der Schornsteinabgase ausgesprüht. Wenn die Sprühtröpfchen mit Kalziumhydroxid den die Stufe 4 der Kammer durchströmenden Gasstrom durchsetzen, bewirken sie den sogenannten Waschvorgang, bei dem sie feste, im Abgas enthaltene Teilchen absorbieren und außerdem verunreinigende Gase durch chemische Reaktion mit diesen aufnehmen.
In diesem besonderen Falle reagiert die Kalziumhydroxid enthaltende Waschflüssigkeit sehr bereitwillig mit dem Schwefeldioxid der Schornsteinabgase unter Produktion von Kalziumsulfid/ Bisulfid, welches anschließend zu Kalziumsulfat oxydiert wird, das als Gips bzw. Pariser Gips bezeichnet wird. Dieses Reaktions-
509810/0508
23428U
produkt von kalkhaltiger Waschflüssigkeit und Schwefeldioxid bildet zusammen mit festen Stoffen, wie beispielsweise Flugasche, und gesammelten Sprühtropfen den Flüssigkeitsschlamm. Dieser Schlamm bildet, wenn man ihn sich absetzen läßt, eine betonähnliche Substanz, die die Naßwascher vom Bett-Typ verstopft. Bei dem erfindungsgemäßen Naßwascher wird der Schlamm jedoch von der zylindrischen Wandfläche 18 der Kammer durch die nachfolgend auftreffenden Tröpfchen abgewaschen und fließt an der Wandfläche 18 zum Boden der Kammer herab, wo er durch das Auslaufrohr 42 der Stufe 4 der Kammer abgeführt wird.
Das Auslaufrohr 42 befördert den Schlamm in den Schlammbehälter 46. Der Schlamm von Stufe 4 gelangt aus dem Schlammbehälter durch eine Leitung 64 und ein Ventil 66 zu einer Pumpe 68. Dieser Flüssigkeitsschlamm, der noch immer eine beträchtliche Menge unverbrauchten Kalziumhydroxids enthält, wird durch die Pumpe 68 unter Druck über eine Rohrleitung 70 den Düsen 32 der Stufe 3 zugeführt. Die Düsen 32 versprühen den Schlamm durch die Stufe 3 der Kammer und durch die dort hindurchströmenden Gase zur Aufnahme weiterer fester und gasförmiger Verunreinigungen. Der resultierende Schlamm wird aus Stufe 3 der Kammer durch ein Auslaufrohr 42 in derselben Weise wie bei Stufe 4 abgeführt.
Nach Auslaufen in den Schlammtank 46 gelangt der Schlamm durch
509810/0508
2342BH
eine Leitung 72 und ein Ventil 74 zu einer Pumpe 76. Danach transportiert die Pumpe 76 den Schlamm unter Druck durch eine Rohrleitung 78 zu den Düsen 32 von Stufe 2, in der sich die Wasch- und Entleerungsvorgänge wiederholen. Der Schlamm von Stufe 2 gelangt in einen Schlammbehälter 46 und wird von dort durch eine Rohrleitung und ein Ventil 82 einer Pumpe 84 zugeführt. Die Pumpe 84 befördert den Schlamm von Stufe 2 unter Druck durch eine Rohrleitung 86 zu den Düsen 32 der vordersten Stufe 1, die normalerweise an das Einlaßende 14 der Waschkammer grenzt. Hier wird der Schlamm wiederum quer zur Kammer versprüht und ein Waschvorgang des Abgases, das durch diese Kammer strömt, erzielt. Ebenfalls wird der Schlamm aus der Kammer herausgewaschen und in einen Schlammbehälter 46 transportiert. Der Schlamm von Stufe 1 wird aus dem Schlammbehälter 46 durch eine Leitung 88 und ein Ventil 90 einer Pumpe 92 zugeführt. Danach wird der Schlamm durch eine Rückflußleitung gepumpt. In der Rückflußleitung 94 ist bei 96 ein konventioneller Abscheider zum Abscheiden von festen Stoffen aus dem Schlamm vorgesehen, beispielsweise eine Zentrifuge, ein Filter,oder ein Klärwerk. Die abgeschiedenen festen Stoffe werden durch eine Leitung 98 einem Absetzbehälter 100 zugeführt, wo diese gesammelt werden, während die Flüssigkeit durch die Rückflußleitung weiterströmt in den Mischtank 52, von wo sie wiederum zum Versprühen in den verschiedenen Stufen der Waschkammer 12 verwendbar ist.
5098 107 0.5 08
23428U
Steuerungsvorrichtungen (nicht dargestellt) sind im Zyklus 50 vorgesehen, vorzugsweise in Verbindung mit dem Schlammauslaß in Stufe 1, zur Regelung des pH der Kalkwaschflüssigkeit, damit ein vorbestimmtes stöchiometrisches Verhältnis bei der Kalziumhydroxid-Schwefeldioxidreaktion eingehalten wird. Es hat sich herausgestellt, daß eine stöchiometrische Kalklösung im Bereich zwischen 1,0 und 2,0 und vorzugsweise bei 1,5 für eine Flüssigkeitsdurchflußrate in jeder Stufe von 38 bis 190 l/min und eine Gasdurchflußrate von etwa 30 m /min, wobei die Kalkwaschflüssigkeit von der stromaufwärts liegenden Stufe leicht sauer ist (pH zwischen 6,0 und 7,0 und vorzugsweise bei 6,5), besonders wirkungsvoll zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Schornsteinabgasen ist.
Zusammenfassend muß festgestellt werden, daß die Schornsteinabgase die Waschkammer 12 nach Einlaß in diese in horizontaler Richtung passieren, wobei sie eine Wirbelbewegung in Richtung auf den Auslaß 16 hin vollführen. In den vier Stufen der Kammer wird eine Kalziumhydroxid enthaltende Waschflüssigkeit in Nebelschirmen versprüht, welche quer zur Richtung der Schornsteinabgase gerichtet sind und dadurch das Waschen der Gase von festen und gasförmigen Verunreinigungen bewirken. Wie bereits erläutert, absorbieren die Flussigkeitströpfchen der Waschflüssigkeit Verunreinigungen und reagieren mit verunrei-
509810/05 08
nigenden Gasen. Prinzipiell besteht diese Reaktion in einer Reaktion des Kalziumhydroxids mit dem Schwefeldioxid, das in den Schornsteinabgasen enthalten ist. Dabei wird Kalziumsulfid/ Bisulfid erzeugt. Es wird jedoch wahrscheinlich auch eine zumindest teilweise Reaktion unter Einbeziehung von Stickoxiden herbeigeführt, welche ebenfalls in den Schornsteinabgasen enthalten sind. Die Verbindung der Waschflüssigkeit mit den Verunreinigungen ergibt einen flüssigen Schlamm, der durch die Sprühstrahlen von der zylindrischen Wandfläche 18 der Kammer zu deren Boden heruntergewaschen wird. Der Schlamm wird aus der Kammer 12 in einen Schlammbehälter entfernt und von dort zum Versprühen der nächsten Stufe zugeführt, bis er den Schlammtank der Stufe 1 am Eingang der Waschkammer erreicht. Von diesem Schlammbehälter 46 gelangt der flüssige Schlamm in einer Rückleitung zurück zum Mischbehälter 52, nachdem feste Stoffe in einen Absetzbehälter ausgeschieden worden sind. Während dieses Vorganges wird das stöchiometrische Verhältnis auf einem bestimmten Wert gehalten, um die Kalkwaschflüssigkeit bei maximaler Wirksamkeit zu halten.
Wie schon erwähnt, wird Kalk als Reagens für das Naßwaschen von Schornsteinabgasen mit hoher Konzentration von Schwefeldioxid normalerweise vorgezogen. Jedoch ist die Erfindung nicht beschränkt auf dieses spezielle Reagens oder irgendein spezielles Reagens zur Absorbtion von Verunreinigung in zu
509810/0.5 08
23428U
waschenden Gasen, zu welchen Reagenzien Brackwasser und Kalksteinschlamm gehören, die ebenfalls in dem oben beschriebenen Zyklus 50 benutzt werden können.
Das folgende spezielle Beispiel des obigen Zyklus wird als spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, ohne den Rahmen der Erfindung jedoch einzuschränken. Abgas von einem Ofen, der mit Kohle niedrigen Schwefelgehalts befeuert wird oder von einem Ofen, der mit einer Mischung von Erdgas und wasserhaltiger Kohle befeuert wird, welche Kohle durch das verbrannte Erdgas befeuchtet wird und/oder als Kohleschlamm zugeführt wird, wird durch einen Lufterhitzer geführt. Hierbei muß bemerkt werden, daß das Abgas etwas mit Luft verdünnt ist. Dieses Abgas passiert dann einen elektrostatischen Abscheider, der den größten Teil der Flugasche entfernt. Danach besitzt das nun als Waschereinlaßgas bezeichnete Gas eine Temperatur von 107° C (225° F) und einen absoluten Druck von 0,980 atm.abs. (29,4 in Hg abs.) und enthält etwa 400 ppm SO2 und 0,441 gr/m3 (0,0125 gr/SCF) suspendierter Flugasche (mit einer Teilchengröße zwischen 0,2 und 10 Mikron im Durchmesser). Die Zusammensetzung dieser suspendierten Flugasche ist etwa 53 % SiO2, 21 % Al2O3, 6 % Fe2°3» wobei die restlichen 20 Gew.I aus Oxiden anderer Metalle in kleinen Mengen bestehen.
Jede Minute gelangen 30,88245 kg (68,08414 pounds) dieses Gases
509810/0508
23428H
in den Wascher. Sie enthalten 0,000689 kg (0,00152 lbs.) suspendierter Flugasche (d.h. 0,441 gr/m3 (0,0125 gr/SCF)) und 0,02746 kg (0,06053 lbs.) SO2 (d.h. 400 Volumen ppm) und 4,7182 kg (10.402 lbs.) CO2, 2,574 kg (5,675 lbs.) O2, 2,220 kg (4,895 lbs.) H7O, 21,323 kg (47,009 lbs.) N0, 0,01592 kg (0,03511 lbs.) NO und 0,00271 kg (0,00598 lbs.) NO2-In jeder Stufe wird das flüssige Reagenz in die zylindrische Waschkammer mit einem Durchsatz von 142 l/min (37,5 GPM) eingesprüht. Daher gelangt die obige Menge Gas bei ihrem ersten Schritt durch die Waschkammer in Kontakt mit 142 1 (37,5 gallons) einer wässrigen Kalklösung (deren pH auf 6,5 am Ausgang des Waschers eingestellt ist), welche durch eine Düse mit einem Einlaßdruck von 0,70 kg/cm Oberdruck (10 psi gage) versprüht wird. Das Gas wird ein zweites Mal mit 142 l/min (37,5 gallons per minute) der wässrigen Kalklösung kontaktiert, dann ein viertes Mal mit 142 l/min (37,5 GPM) der Kalklösung und schließlich in der vierten Stufe mit 142 l/min (37,5 GPM) der Kalklösung.
Der Druckabfall des Gases durch den Wascher beträgt 5 'mm Wassersäule. Die Temperatur am Auslaß beträgt 49° C (120° F). 31,14378 kg/min (68,66027 lbs. per minute) des Gases verlassen
•z
den Wascher mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m /min (1.000 cu. ft./min) (der Durchmesser des zylindrischen Waschers beträgt etwa 56 cm (22 inches)). Jede Minute verlassen den
509810/0508
23428U
Wascher 0,00020 kg (0,00042 lbs.) suspendierter Flugascheteilchen (der^burchmesser kleiner ist als 0,3 Mikron), d. h. 0,12 g/m3 (0,0034 gr/SCF), 0,00125 kg (0,00276 lbs.) SO2, d. h. 18 ppm (Volumen) ebenso wie 4,718 kg (10,402 lbs.) CO2, 2,574 kg (5,675 lbs.) O2, 2,508 kg (5,530 lbs.) H2O, 21,323 kg (47,009 lbs.) N2, 0,01592 kg (0,03511 lbs.) NO und 0,00271 kg (0,00598 lbs.) NO2.
Daher kann man sehen, daß 0,288 kg/min (0,635 lbs/minute) H2O von dem Gas absorbiert werden und 0,02620 kg/min (0,05777 lbs/ minute) SO2 und 0,000499 kg/min (0,00110 lbs/minute) Flugasche in der Waschflüssigkeit enthalten sind.
Vorläufige Daten zeigen, daß im wesentlichen kein CO2, O2 oder N2 mit dieser Waschflüssigkeit entfernt wird. Die Löslichkeit von N2 ist so gering, daß der gelöste Betrag im Vergleich zu dem im Gas befindlichen N2 vernachlässigt werden kann, Die Löslichkeit von O2 ist ebenfalls gering. Allerdings reagiert ein gewisser Betrag von O2 mit dem Kalziumsulfid in der Waschflüssigkeit zu Kalziumsulfat. Der maximale Betrag, mit dem diese Umsetzung stattfindet, ist etwa OJ0O6531 kg/min (0,0144 lbs./minute), welcher Betrag klein ist gegenüber den 2,574 kg/min (5,675 lbs/minute) O2 im Gas, so daß der gesamte Prozentsatz O2 im Gas nicht wesentlich verändert wird. Ein gewisser Teil der 0,00271 kg/min (0,00598 lbs/minute) NO2 wird
509810/0508
23428H
in der Waschflüssigkeit absorbiert. Absorption oder Desorption von CO2 findet in bzw. aus der Waschflüssigkeit statt in Abhängigkeit von dem pH der Waschflüssigkeit. Hierbei existiert eine Pufferzone in dem pH-Berexh, der sich als Optimum zur S0~- Entfernung herausgestellt hat (d.h. pH = 6,5). Folglich tritt keine wesentliche Änderung im CO^-Gehalt des Gases auf. Ersichtlich ergeben vier Waschstufen mit einem Verhältnis von Flüssigkeit zu Gas von 142 l/min (37,5 GPM) zu 30 m3/min (1000 CFM) eine Verringerung des SO2-Gehaltes im Gas von 400 ppm auf 18 ppm, wobei der Staubanteil verringert wird von 0,441 gr/m (0,0125 gr/SCF) auf 0,12 g/m3 (0,0034 gr/SCF).
Der flüssige Schlamm, der den Wascher in jeder Stufe verläßt, wird in einem 190 1 Behälter gesammelt, so daß eine Verweilzeit von 45 Sekunden zwischen zwei Stufen erhalten wird. Der pH der Flüssigkeit beträgt beim Verlassen der ersten Stufe in diesem Behälter 6,5. Nach der durchschnittlichen Verweilzeit von 45 Sekunden werden 98 I dieser 142 l/min (37,5 GPM) Flüssigkeit (d.h. also 139 l/min (36,75 GPM)) zu einem Mischbehälter gepumpt, wo eine ausreichende Menge Kalk zugesetzt wird, um den pH in dem Behälter der ersten Stufe auf 6,5 einzustellen. Es wurde gefunden,daß stöchiometrische Mengen (d.h. etwa 0,023 kg/min (0,051 lbs/minute) CaO) ausreichend sind. Zu dieser Zeit wird genügend Wasser zugegeben, etwa 3,113 kg/min (6,864 lbs/minute),
509810/0508
23428H
um den Verlust von 2,8 kg/min (6,2 lbs/minute) der flüssigen Lösung auszugleichen, der dadurch entsteht, daß Wasser in einer Menge von 0,288 kg/min (0,635 lbs/minute) vom Gas aufgenommen wird und ebenfalls Wasser in einer Menge von etwa 0,013 kg/min (0,029 lbs/minute) mit dem Kalziumsulfid / Sulfat-Gemisch entfernt wird. Die hier entstehende Mischung wird mit 142 l/min (37,5 GPM) vom Mischtank zu den Düsen der vierten Stufe gepumpt. Beim Verlassen dieser Stufe gelangt die Flüssigkeit in den 190 1 (50 gallons)-Behälter unter dieser Stufe. Die Flüssigkeit von diesem Behälter wird mit 142 l/min (37,5 GPM) zu den Düsen der zweiten Stufe gepumpt. Beim Verlassen dieser Stufe wird die Flüssigkeit in den vertikalen Behälter unterhalb der zweiten Gasstufe abgeleitet. Die Flüssigkeit von diesem Behälter wird mit einer Geschwindigkeit von 142 l/min (37,5 GPM) zu den Düsen der ersten Stufe geführt. Von dieser Stufe gelangt die Flüssigkeit in den vertikalen Behälter unterhalb dieser Stufe, wo der pH , wie schon beschrieben, mit 6,5 gemessen wird.
Das Verfahren arbeitet daher kontinuierlich, wobei 142 1 (37,5 gallons) Flüssigkeit pro Minute durch den Wascher gepumpt werden, wobei vier Stufen im Gegenstrom durchlaufen werden. 139 1 (36,75 gallons) werden zurückgeführt und 3 1 (0,75 gallons) pro Minute werden zusammen mit 73 % der Flugasche und 95,5 I des SO2 in Form von Kalziumsulfid und Sulfat ausgeschieden.
509810/0508
23428Η
Dieses feste Material (hauptsächlich CaSO.) wird von der Flüssigkeit in üblicher Weise abgeschieden, während die verbleibende Flüssigkeit in den Mischbehälter zurückgeführt wird. Dabei wird durch Zufuhr von Wasser der Wasserverlust ausgeglichen, so daß 142 l/min. (37,5 GMP) zirkuliert werden können. Festes Material fällt etwa in einer Menge von 0,0005 kg/min (0,0011 Ib/min) Flugasche und 0,0558 kg/min (0,123 Ib/min) CaSO4 an. Hydrationswasser in einer Menge von 0,013 kg/min (0,029 lb/min) ebenso wie im Schlamm enthaltenes Wasser in Höhe von 20 % trägt ebenfalls zum Gewicht bei, so daß 0,082 kg/min (0,18 lb/min) an Schlamm die Anlage verlassen.
Zusammengefaßt ergibt sich, daß sehr niedrige Absolutwerte von SO2 (18 ppm) und Flugasche (0,12 g/m3 (0,0034 gr/SCF)) beim Gebrauch der Erfindung erhalten werden, wobei der Druckabfall des Gases 5 mm (0,2 inches) Wassersäule beträgt und das Verhältnis von Flüssigkeit zu Gas pro Stufe für vier Stufen 142 l/min (37,5 GPM) zu 30 m3/min (1000 CFM) beträgt. Ein Verstopfen des Gasdurchlasses oder der Flüssigkeitsleitungen ist auch nach einer Testperiode von 6 Monaten nicht aufgetreten.
Wie schon erwähnt, ist die Erfindung nicht auf ein bestimmtes Reagenz oder auf einen einzigen Reaktionszyklus beschränkt. Mit geringen Änderungen der Vorrichtung und ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, kann die Waschkammer so erweitert werden,
509810/050Ö
23428U
daß sie auch eine oder mehrere Stufen mit einem anderen Reagenz umfaßt. Diese Reagenzien würden durch einen getrennten Zyklus, ähnlich dem beschriebenen Kalkzyklus zugeführt. Dies bedeutet, der Zyklus umfaßt einen getrennten Mischtank und einen oder mehrere ScMammbehälter entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Stufen. Wie bei dem beschriebenen Zyklus wird das Reagenz von dem Mischtank oder einem Schlammtank zu der Düse oder den Düsen einer Stufe gepumpt und quer zur Kammer versprüht, demzufolge auch quer zur Strömungsrichtung der Schornsteinabgase. Hierdurch wird bei der betreffenden Stufe das Waschen und das Entfernen des Schlammes aus dieser Stufe in derselben Weise erreicht wie bei dem beschriebenen Zyklus. Vorzugsweise wird der flüssige Schlamm von der ersten Stufe zum Mischtank zurückgeführt, nachdem Feststoffe ausgeschieden sind. Hierbei muß bemerkt werden, daß der horizontale Gegenstromwascher besonders für ein solches Verfahren mit mehreren Reagenzien geeignet ist, da bei diesem Wascher die Sprühstrahlen der einzelnen Stufen sich nicht vermischen, wie dies bei vertikalen Turmwaschern auftritt. Da Verstopfungen vermieden werden, können viele verschiedene Reagenzien benutzt werden.
Ein solches Verfahren mit mehreren Reagenzien und eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens könnten sehr nützlich bei der Beseitigung sowohl von S(^ als auch von NO aus
509810/0508
- 23 ■■
23428U
Schornsteinabgasen sein. In diesem Fall würde in einem Zyklus eine Kalklösung als Reagenz benutzt werden zum Entfernen von SO2,und in einem weiteren Zyklus würde als Reagenz H2O2 oder KMnO, als Reagenz zur Entfernung von NO benutzt werden. Dieses Verfahren beruht auf der Oxydation von NO zu NO2 mit Chemikalien wie beispielsweise H2O7 oder KMnO. mit nachfolgender Obsorption von NO2 durch Wasser.
Mit einem vielstufigen Zyklus mit mehreren getrennteil Reagenzien im horizontalen Gegenstromwascher der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine bestimmte Substanz in einer früheren Stufe zu entfernen, sodann in den nächsten Stufen SO2 zu entfernen und in späteren Stufen die Oxide des Stickstoffes zu entfernen. Es ist auch möglich, durch Waschen mit einer basischen Lösung und nachfolgendes Waschen mit einer Sauren Lösung Spuren von Elementen zu beseitigen, die sonst mit den Schornsteinabgasen emittiert würden.
Von besonderer Bedeutung bei der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist die Kammer mit freiem Durchgang für die Schornsteinabgase. Dies bedeutet, daß die Abgase ohne Widerstand durch die Kammer hindurchströmen, wenn man von den Sprühstrahlen absieht. Wie oben dargelegt, ermöglicht die Erfindung eine sehr gute Reinigung der Schornsteinabgase von Verunreinigungen,
509810/0508
23428H
wobei der Druckabfall während des Waschens auf Grund des unbehinderten Durchflusses durch die Waschkammer sehr niedrig ist. Weiterhin kann gezeigt werden, daß der Reinigungseffekt beibehalten oder sogar vergrößert wird, wenn das durchgesetzte Gasvolumen vergrößert wird. Hierbei erhöht sich der Druckabfall nicht. Der Reinigungswirkungsgrad der Anlage kann als logarithmisches Verhältnis von Eingangskonzentration zu Ausgangskonzentration von Verunreinigungssubstanz wie folgt angegeben werden:
Hierbei bedeuten:
Ci
L/G E/r
K (L/G) (E/r) (D)
Einlaßkonzentration Auslaßkonzentration
eine numerische Konstante als Umrechnungsfaktor der Einheiten
Verhältnis des Durchflusses von Flüssigkeit (liquid) zu Gas
Tröpfchenwirkungsgrad dividiert durch den Radius des Tröpfchens (droplet efficiency fraction divided by the radius of the droplet)
Durchmesser der Waschkammer bzw. -Röhre.
Zum Vergrößern des Reinigungswirkungsgrades muß also der Durchmesser der Waschkammer vergrößert werden, wenn alle anderen Faktoren gleichbleiben. Auf jeden Fall wird aber durch eine
509810/0508
23428U
Vergrößerung des Durchmessers der Waschkammer der Druckabfall der Schornsteinabgase verringert, so daß derselbe Reinigungswirkungsgrad bei einem erfindungsgemäßen Naßwascher mit einem niedrigeren Druckabfall erzielt werden kann. Dies steht in direktem Gegensatz zu den bekannten Naßwaschern, bei denen ein Ansteigen des Reinigungswirkungsgrades mit einem Ansteigen des Druckabfalles verbunden ist.
Von ähnlicher Bedeutung ist der Selbstreinigungseffekt der vorliegenden Erfindung. Dies ist besonders bedeutungsvoll, wenn ein Kalkreagenz zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Schornsteinabgasen benutzt wird, da das erhaltene Produkt, wenn es sich absetzen kann, eine betonähnliche Substanz bildet, die den Wascher verstopft und zusetzt. Da der Schlamm aus der Waschkammer herausgeschlemmt wird, hat er nicht genug Zeit zum Absetzen und zum Verstopfen. Außerdem verhindert die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit in einem Zyklus durch die Anlage gepumpt wird, das vorzeitige Absetzen in den Schlammbehälter.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Gebrauch von Kalziumhydroxid als Waschflüssigkeit, da die Entfernung des Schwefeldioxids, außer dem Fehlen von Verstopfungen, eine wirkungsvolle Kontrolle durch Einhalten eines be-
509810/0508
23428H
stimmten stöchiometrischen Verhältnisses ergibt, wobei die Gefährdung der Anlage durch den Gebrauch einer stark abschleifenden Flüssigkeit vermieden wird. Es wird hierbei das Luftverschmutzungsproblem ohne die Schaffung eines Wasserverschmutzungsproblemes gelöst. Dieser ttztere Vorteil wird dadurch erhalten, daß das Abfallmaterial aus der Reaktion des Kalziumhydroxids mit dem Schwefeldioxid in fester Form anfällt. Dies steht im Gegensatz zu den Abfallprodukten, die entstehen, wenn Natriumverbindungen benutzt werden.
Der horizontale Gegenstromwascher der vorliegenden Erfindung erlaubt außerdem die Benutzung verschiedener Reagenzien in einer einzigen Anlage. Zusätzlich sorgt die horizontale Anordnung für niedrige Konstruktionskosten, da das Eigengewicht der Anlage nicht wie bei einer vertikalen Anordnung gehalten werden muß. Auch vom ästhetischen Standpunkt her ist eine horizontale Anlage vorteilhaft.
509810/0508

Claims (64)

13 - 23A28H Patentansprüche :
1.,/Vorrichtung zur Behandlung von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet durch:
eine langgestreckte Kammer mit einem Einlaß an einem Ende zum Einlaß von Schornsteinabgasen und einem Auslaß am anderen Ende zum Auslassen der Schornsteinabgase mit einem dazwischen im wesentlichen horizontal angeordneten Strömungsweg für die hindurchströmenden Schornsteinabgase, der über seine ganze Länge von gleichmäßigem und ungehindertem Querschnitt ist,
und eine Vorrichtung zur Förderung eines flüssigen Reagenzmittels in diese Kammer, so daß dieses flüssige Reagenzmittel in Kontakt mit den vom Einlaß zum Auslaß strömenden Schornsteinabg«en gelangt, wobei in den Schornsteinabgasen enthaltene Verunreinigungen durch Absorption in dem flüssigen Reagenzmittel, das sich mit den Gasen in Kontakt befindet, absorbiert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Förderung aus einer Sprühvorrichtung zum Versprühen des flüssigen Reagenzmittels in die Kammer hinein
509810/0508
- .Vi- -
23428H
besteht, durch die wenigstens in einer Stufe zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Querschnitt des Strömungsweges mit Sprühtröpfchen des flüssigen Reagenzmittels durchsetzt wird, welche die Verunreinigungen aus den hindurchströmenden Schornsteinabgasen absorbieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung aus mehreren Sprühelementen besteht, die in der Kammer über die Länge verteilt angeordnet sind und das flüssige Reagenzmittel durch die Kammer versprühen, wodurch in mehreren Stufen der Querschnitt des Strömungsweges mit Sprühtröpfchen durchsetzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung das flüssige Reagenzmittel im wesentlichen senkrecht zum Strömungsweg versprüht.
5. Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet durch:
eine langgestreckte Kammer mit einem Einlaß an einem Ende zum Einlassen der Schornsteinabgase, einem Auslaß am anderen Ende zum Auslassen der Schornsteinabgase und einer Wandung, die dazwischen einen im wesentlichen horizontal verlatifenden
50981 0/0508
Strömungsweg für die Schornsteinabgase definiert, der auf seiner ganzen Länge einen gleichmäßigen und unbeschränkten Querschnitt besitzt,
eine Vorrichtung zum Versprühen eines flüssigen Reagenzmittels durch die Kammer zum möglichst vollständigen Durchsetzen des Durchflußquerschnittes in wenigstens einer Stufe zwischen dem Einlaß und dem Auslaß mit Sprühtröpfchen des flüssigen Reagenzmittels, wodurch Verunreinigungen in den Schornsteinabgasen nach Absorption in den Sprühtröpfchen entfernt werden
und eine Abflußvorrichtung am Boden der Wandung zum Abfließen der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit, die auf der Wandung auftrifft und von dieser zu den Abflußvorrichtungen hin unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Waschwirkung durch die nachfolgend auftreffenden Sprühtröpfchen befördert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung mehrere in die Kammer hineinragende Sprühelemente besitzt, die über deren Länge verteilt sind und durch die an mehreren Stufen der Querschnitt des Strömungsweges mit Sprühtröpfchen durchsetzt wird.
509810/0508
23A28H
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sprühelement wenigstens eine Sprühdüse besitzt, die oberhalb der horizontalen Mittellinie der Wandung angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sprühelement eine einzelne Sprühdüse an der obersten Stelle der Wandung besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühelement ein Paar Sprühdüsen besitzt, von denen die eine um 45 gegen die oberste Stelle der Wandung nach einer Seite und die andere um 45° nach der anderen Seite versetzt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abflußvorrichtung mehrere Öffnungen im Boden der Wandung besitzt, die im wesentlichen den Spruhelementen gegenüber angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußvorrichtung an jeder Öffnung eine mit dieser in Verbindung stehende abwärts führende Rohrleitung aufweist.
509810/050 8
23A28U
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß im wesentlichen senkrecht zur Achse der Wandung gerichtet sind, wodurch die Schornsteinabgase beim Eintritt in den Strömungsweg und beim Verlassen ihre Richtung ändern müssen, wodurch eine teilweise Trägheitsabs ehe idung fester, in den Schornsteinabgasen enthaltener Verunreinigungsstoffe erzielt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Kammer in der Nähe des Auslasses eine Vorrichtung vorgesehen ist, die aus den Schornsteinabgasen abgeschiedene Verunreinigungsstoffe aus der Kammer entfernt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung als ununterbrochener Zylinder ausgeführt ist, welcher einen Strömungsweg kreisförmigen Querschnitts definiert und außerdem eine nach unten schräg abfallende Oberfläche bildet, auf der die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit auftrifft.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Einlasses im wesentlichen senkrecht zur Achse der zylindrischen Wandung gerichtet ist und gegen diese versetzt ist, so daß wenigstens ein Teil der Schornsteinabgase
509810/050 8
- 33 -
23428U
beim Einlaß in die Kammer tangential zu der Wandung gerichtet ist, wodurch bewirkt wird, daß die Schornsteinabgase auf ihrem Strömungsweg eine Drehbewegung ausführen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vertikale Trennelemente quer über den Boden der Wandung vorgesehen sind, durch die der Fluß der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit gesteuert wird.
17. Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen mit einem oder mehreren flüssigen Reagenzmitteln, gekennzeichnet durch:
eine langgestreckte Kammer mit einem Einlaß an ihrem einen Ende zum Einlassen der Schornsteinabgase, einem Auslaß an dem anderen Ende zum Auslassen der gewaschenen Schornsteinabgase und einer Wandung, die zwischen dem Einlaß und dem Auslaß einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Strömungsweg für die hindurchströmenden Schornsteinabgase definiert,
eine Vorrichtung zum Versprühen wenigstens eines flüssigen Reagenzmittels quer zur Kammer mit einem Mischtank, der flüssiges Reagenzmittel enthält, damit verbundenen Pumpvorrichtungen und mit wenigstens einem Sprühelement in
509810/0508
23A28H
Verbindung mit dem Strömungsweg, wobei die Pumpvorrichtung das flüssige Reagenzmittel unter Druck dem Sprühelement zuführt und das Sprühelement das flüssige Reagenzmittel durch den Strömungsweg hindurch versprüht, wobei die so erzeugten Sprühtröpfchen den wesentlichen Querschnitt des Strömungsweges an wenigstens einer Stufe durchdringen und Verunreinigungen absorbieren, die in den hindurchströmenden Schornsteinabgasen enthalten sind,
eine Abflußvorrichtung am Boden der Kammer zum Abfließen der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit, die auf die Wandung auftrifft und von dieser zu der Abflußvorrichtung unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Waschwirkung der nachfolgend auftreffenden Flussigkeitströpfchen bewegt wird
und einen Behälter, der in Verbindung mit der Abflußvorrichtung die als flüssiger Schlamm auftretende angereicherte Flüssigkeit aufnimmt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sprühelemente über die Länge der Wandung verteilt sind, so daß Sprühtröpfchen an mehreren Stellen den Querschnitt des Strömungsweges durchsetzen.
509810/0508
23428H
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußvorrichtung getrennte Abflußelemente für jede Sprühstufe besitzt und eine Vorrichtung zur Förderung des das flüssige Reagenzmittel enthaltenden flüssigen Schlammes vom Abfluß einer Sprühstufe zum Sprühelement wenigstens einer weiteren Sprühstufe.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung das flüssige Reagenzmittel von dem Mischbehälter zu einem der Sprühelemente an einer Stufe befördert und daß eine zusätzliche Pumpvorrichtung vorgesehen ist zur Beförderung des flüssigen Schlammes und des darin enthaltenen flüssigen Reagenzmittels von einer Schlammbehältervorrichtung zu wenigstens einem der Sprühelemente einer anderen Stufe.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammbehältervorrichtung mehrere getrennte Behälter besitzt, von denen jeder mit der Abflußvorrichtung in Verbindung steht und daß die zusätzliche Pumpvorrichtung flüssigen Schlamm und darin enthaltenes flüssiges Reagenzmittel von wenigstens einigen der Schlammbehälter zu allen anderen Sprühelementen der anderen Stufen befördert.
509810/0508
23428H
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Beförderung des flüssigen Schlammes von einem Schlammbehälter zum Mischbehälter nach Abscheiden der Feststoffe vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußvorrichtung eine Abflußöffnung in jeder Stufe besitzt zum Abfließen des flüssigen Schlammes an jeder Stufe in einen getrennten Schlammbehälter.
24. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammbehältervorrichtung mehrere getrennte Schlammbehälter besitzt, von denen jeder den flüssigen Schlamm einer der Sprühstufen aufnimmt, daß die Pumpvorrichtung das flüssige Reagenzmittel von dem Mischbehälter zu der stromabwärts liegenden Sprühstufe befördert und daß zusätzliche Pumpvorrichtungen den flüssigen Schlamm mit darin enthaltenem flüssigen Reagenzmittel, der von den stromabwärts von der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe gelegenen Sprühstufen abfließt zu der nächsten stromaufwärts gelegenen Sprühstufe pumpen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine
ist weitere Pumpvorrichtung vorgesehen gcitKi, zur Förderung des flüssigen Schlammes vom Abfluß der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe zum Mischbehälter, wodurch ein geschlossener
50981 0/0508
23428H
Zyklus für ein flüssiges Reagenzmittel geschaffen wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist zum Ausscheiden fester Stoffe aus dem flüssigen Schlamm, der aus der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe abfließt, vor der Rückführung in den Mischbehälter.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung zum Ausscheiden fester Stoffe einen Abscheider besitzt, eine Abführleitung zum Abführen der festen Stoffe und einen Absetzbehälter, der mit der Abführleitung in Verbindung steht, zum Sammeln der festen Stoffe.
28. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Pumpvorrichtung aus mehreren Pumpen besteht, die jeweils in Verbindung mit einem der Schlammbehälter und einem der Sprühelemente stehen,
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe vorgesehen ist, die mit dem Mischbehälter und dem Schlammbehälter in Verbindung steht, welcher den Schlamm aus der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe erhält.
50981 0/0508
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Ventile zwischen jedem Schlammbehälter und der jeweils zugehörigen Pumpe angeordnet sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überlaufleitung die Schlammbehälter miteinander verbindet und das Oberfließen von flüssigem Schlamm in diesen Behältern verhindert.
32. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlammbehälter nach oben zur Atmosphäre hin offen ist und die Abflußvorrichtung mehrerer Auslaufrohre besitzt, die zu jeweils einem der Schlammbehälter führen, um das Spritzen von aus der Kammer auslaufendem Schlamm zu verhindern.
33. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Regelung des pH des flüssigen Reagenzmittels vorgesehen ist, welche ein Steuerelement besitzt, das mit dem flüssigen Schlamm in Verbindung steht, der aus der stromaufwärts liegenden Sprühstufe ausläuft.
34. Vorrichtung nach.Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung mehrere Mischbehälter für jeweils verschiedene flüssige Reagenzmittel besitzt, ferner je eine mit
509810/0508
23428U
einem Mischtank verbundene Pumpvorrichtung und wenigstens ein Sprühelement in Verbindung mit jeder dieser Pumpvorrichtungen zum Versprühen des flüssigen Reagenzmittels in den Strömungsweg, wobei jede Pumpvorrichtung flüssiges Reagenzmittel aus dem zugehörigen Mischbehälter unter Druck zu einem der Sprühelemente pumpt, wodurch Sprühstufen für verschiedene flüssige Reagenzmittel geschaffen werden.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammbehältervorrichtung mehrere getrennte Schlammbehälter besitzt, von denen wenigstens einer zur Aufnahme des abfließenden flüssigen Schlammes von den Sprühstufen für ein bestimmtes flüssiges Reagenzmittel vorgesehen ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist zum Befördern des flüssigen Schlammes mit einem bestimmten flüssigen Reagenzmittel von dem entsprechenden Schlammbehälter zu dem zugehörigen Mischbehälter.
37. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,daß die Wandung zylindrisch ist und einen Strömungsweg mit über die ganze Länge gleichmäßigem kreisförmigem Querschnitt bildet.
509810/0508
38. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprüheleraent wenigstens eine Sprühdüse besitzt, die zugeführtes flüssiges Reagenzmittel im wesentlichen senkrecht zum Strömungsweg und daher in Querrichtung zur Richtung der hindurchgeführten Schornsteinabgase versprüht.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse derart ausgebildet Bt, daß sie einen Schirm von Sprühtropfen erzeugt.
40. Verfahren zum Behandeln von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Hindurchleiten der Schornsteinabgase in im wesentlichen horizontaler Richtung durch einen vorgesehenen Strömungsweg mit über seine Länge gleichförmigem Querschnitt
und Kontaktieren der Schornsteinabgase in dem Strömungsweg mit wenigstens einem flüssigen Reagenzmittel, das in den Schornsteinabgasen enthaltene Verunreinigungen absorbiert.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Reagenzmittel Kalziumhydroxid benutzt wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das
50981 0/0508
23428H
stöchiometrische Verhältnis von Kalziumhydroxid als Reagenz zu dem Schwefeldioxid in den Schornsteinabgasen für die Kalziumhydroxid-Schwefeldioxidreaktion im Bereich von 1,0 bis 2,0 gehalten wird.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das stöchiometrische Verhältnis vorzugsweise bei 1,5 liegt.
44. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel durch den Strömungsweg fließt mit einer Geschwindigkeit von etwa 38 bis 190 l/min (10-50 GPM) bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Schornsteinabgase von etwa 30 m3/min (1000 CFM).
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel vorzugsweise mit 142 l/min (37,5 GPM) bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Gase von 30 m /min (1000 CFM) strömt.
46. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kontaktierung das flüssige Reagenzmittel durch den Strömungsweg gesprüht wird, um in wenigstens einer Stufe den Strömungsbereich mit flüssigen Sprühtröpfchen des Reagenzmittels zum Absorbieren der Verunreinigungen aus den Schorn-
509810/0508
23428H
Steinabgasen möglichst vollständig zu durchsetzen.
47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schornsteinabgase versprüht wird.
48. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel in mehreren über die Länge des Strömungsweges verteilten Stufen durch diesen gesprüht wird.
49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Reagenzmittels in jeder Stufe etwa 38 bis 190 l/min (10-50 GPM) beträgt bei einer Geschwindigkeit der Schornsteinabgase von etwa 30 m /min (1000 CFM) .
50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Reagenzmi.ttels in jeder Stufe vorzugsweise 142 l/min (37,5 GPM) beträgt bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Gase von 30 m /min (1000 CFM).
51. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene flüssige Reagenzmittel in verschiedenen, an unter-
509810/0508
23428U
schiedlichen Stellen angeordneten Stufen durch den Strömungsweg gesprüht werden.
52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eines dieser flüssigen Reagenzmittel Kalziumhydroxid ist.
53. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eines der flüssigen Reagenzmittel Wasserstoffperoxid ist.
54. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eines der flüssigen Reagenzmittel Kaliumpermanganat ist.
55. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühflüssigkeit durch den Strömungsweg mit einer Geschwindigkeit von etwa 38 bis 190 l/min (10-50 GPM) bei einer Gasgeschwindigkeit von etwa 30 m /min (1000 CFM) gepumpt wird.
56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des flüssigen Reagenzmittels vorzugsweise 142 l/min (37,5 GPM) beträgt bei einer Geschwindigkeit der Schornsteinabgase von 30 m /min (1000 CFM).
57. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige, mit Schwefeldioxid reagierende Reagenzmittel an wenigstens einer Stufe in den Strömungsweg gesprüht wird und
509810/0508
23428H
daß ein flüssiges, mit Stickoxid reagierendes Reagenzmittel in wenigstens einer anderen Stufe in den Strömungsweg gesprüht wird.
58. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß Kalziumhydroxid als flüssiges Reagenzmittel in den Strömungsweg an wenigstens einer Stelle eingesprüht wird und daß Wasserstoffperoxid als flüssiges Reagenzmittel an einer gegenüber der Stufe zum Versprühen von Kalziumhydroxid stromabwärts gelegenen Stelle eingesprüht wird.
59. Verfahren zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Hindurchleiten der Schornsteinabgase in im wesentlichen horizontaler Richtung durch eine Kammer, die einen Strömungsweg für die Schornsteinabgase bildet,
Einsprühen von flüssigen Reagenzmitteln quer zur Kammer und durch den Strömungsweg zum möglichst vollständigen Durchsetzen des Querschnittes des Strömungsweges mit flüssigen Sprühtröpfchen an wenigstens einer Stelle, wodurch in den Schornsteinabgasen enthaltene Verunreinigungen in den Sprühtröpfchen absorbiert werden,
509810/0508
- so -
Ausschwemmen der mit Verunreinigungen angereicherten, auf der Oberfläche der Kammer auftreffenden Flüssigkeit durch den nachfolgend auftreffenden Flüssigkeitssprühnebel, so daß die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit zum Boden der Kammer fließt
und Abfließen der zum Boden der Kammer hingeschwemmten, mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit aus der Kammer.
60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in mehreren Stufen quer zur Kammer versprüht wird,
61. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit, die aus jeder der Sprühstufen abläuft, mit Ausnahme einer Sprühstufe von allen diesen Stufen zu der jeweils nächst folgenden Stufe gepumpt und dort durch den Strömungsweg versprüht wird.
62. Verfahren nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Sprühstufe die am weitesten stromaufwärts gelegene Sprühstufe ist und daß die jeweils nächst folgenden Sprühstufen stromaufwärts von den Sprühstufen liegen, von denen die Flüssigkeit abfließt.
63. Verfahren nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die
509810/0508
mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit, die von der am weitesten stromaufwärts gelegenen Stufe abfließt, zu der am weitesten stromabwärts gelegenen Stufe zurückgeführt wird.
64. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in vier Stufen quer zur Kammer versprüht wird.
509810/0508.
Si
Leerseite
ORIGINAL INSPECTED
DE19732342814 1972-03-24 1973-08-24 Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen Granted DE2342814A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732342814 DE2342814A1 (de) 1972-03-24 1973-08-24 Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen
US06/042,915 US4481170A (en) 1972-03-24 1979-05-29 Apparatus for treating stack gases

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/237,812 US3948608A (en) 1972-03-24 1972-03-24 Apparatus for treating stack gases
DE19732342814 DE2342814A1 (de) 1972-03-24 1973-08-24 Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen
US06/042,915 US4481170A (en) 1972-03-24 1979-05-29 Apparatus for treating stack gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2342814A1 true DE2342814A1 (de) 1975-03-06
DE2342814C2 DE2342814C2 (de) 1987-10-08

Family

ID=37744151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732342814 Granted DE2342814A1 (de) 1972-03-24 1973-08-24 Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4481170A (de)
DE (1) DE2342814A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0045218A1 (de) * 1980-07-30 1982-02-03 Haden Drysys International Limited Vorrichtung zum Abscheiden von Lösungsmitteln aus der Luft
DE4016468A1 (de) * 1990-05-22 1991-11-28 Passavant Werke Verfahren und anlage zur thermischen entsorgung von klaerschlaemmen

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270015A (en) * 1986-11-07 1993-12-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus for removing sulfur from sulfur containing gases
US5401481A (en) * 1986-11-10 1995-03-28 Board Of Regents, The University Of Texas System Processes for removing acid components from gas streams
US5795548A (en) * 1996-03-08 1998-08-18 Mcdermott Technology, Inc. Flue gas desulfurization method and apparatus
CN111036056A (zh) * 2018-10-11 2020-04-21 中国石油化工股份有限公司 一种尾气处理装置
CN110833736B (zh) * 2019-11-26 2022-02-22 江西晶昊盐化有限公司 一种并联预处理式两级湿法除尘方法及其应用
US11214489B1 (en) * 2020-11-28 2022-01-04 Ceres Technology, LLC Crossflow scrubbing method and apparatus to produce a product such as potassium thiosulfate or ammonium thiosulfate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2998097A (en) * 1957-11-18 1961-08-29 James M Baxter Smoke consumer
DE1671393A1 (de) * 1968-01-26 1971-09-09 Erren Rudolf Arnold Vorrichtung zum Ausscheiden von festen,fluechtigen und gasfoermigen Bestandteilen aus Abgasen und Abluftmengen
DE2140130B2 (de) * 1971-08-10 1976-05-06 Kosar, Franz, Pri Celju (Jugoslawien) Vorrichtung zum entfernen von russ und gasen aus abluft

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US879149A (en) * 1906-12-15 1908-02-18 Eric Maxwell Francis Device for purifying products of combustion and oxidation.
US1908782A (en) * 1929-07-16 1933-05-16 London Power Company Ltd Apparatus for the treatment of flue gases and the like
US1985010A (en) * 1932-11-23 1934-12-18 Berkhuijsen Eric Henri Apparatus for bringing liquids and gases into intimate contact
US2215707A (en) * 1938-09-19 1940-09-24 Matanovich-Manov Mateo Stack gas smoke control apparatus
US2833528A (en) * 1955-11-22 1958-05-06 Otto A Schroeder Smoke consumer
US3119675A (en) * 1960-11-10 1964-01-28 Gallagher Kaiser Corp Spray booth
US3390869A (en) * 1966-11-16 1968-07-02 Alliger Howard Spray-type soot eliminator
US3522000A (en) * 1967-09-06 1970-07-28 Chillum Sheet Metal Inc Method and apparatus for cooling and purifying gaseous products of combustion
FR2086574A5 (de) * 1970-04-02 1971-12-31 Pechiney Saint Gobain
US3616597A (en) * 1970-05-11 1971-11-02 Solomon L Stewart Method for treating and purifying air

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2998097A (en) * 1957-11-18 1961-08-29 James M Baxter Smoke consumer
DE1671393A1 (de) * 1968-01-26 1971-09-09 Erren Rudolf Arnold Vorrichtung zum Ausscheiden von festen,fluechtigen und gasfoermigen Bestandteilen aus Abgasen und Abluftmengen
DE2140130B2 (de) * 1971-08-10 1976-05-06 Kosar, Franz, Pri Celju (Jugoslawien) Vorrichtung zum entfernen von russ und gasen aus abluft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0045218A1 (de) * 1980-07-30 1982-02-03 Haden Drysys International Limited Vorrichtung zum Abscheiden von Lösungsmitteln aus der Luft
DE4016468A1 (de) * 1990-05-22 1991-11-28 Passavant Werke Verfahren und anlage zur thermischen entsorgung von klaerschlaemmen

Also Published As

Publication number Publication date
US4481170A (en) 1984-11-06
DE2342814C2 (de) 1987-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007050904B4 (de) Anlage und Verfahren zur Reinigung von Rauchgasen
DE2708497C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Abgas
DE2215177C3 (de) Verfahren zur Behandlung von schwefeldioxid enthalteden Abgasen
DE3881315T2 (de) Nassentschwefelungsverfahren zur Behandlung von Abgasen.
AT402264B (de) Verfahren und einrichtung zur nassen abscheidung saurer gase
DE2222561C3 (de) Verfahren zum Waschen eines Gases mit einer Flüssigkeit
DE19731062A1 (de) Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Rauchgasen
DE2705903A1 (de) Horizontale gas-spruehreinigungsvorrichtung
DE2532373A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von rauchgasen und anderen abgasen, die schwefeldioxyd enthalten
DE1542314B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur entfernung von schwefeloxiden aus abgasen
DE2519996A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum inberuehrungbringen zweier fluide
DE2325733C2 (de) Verfahren zur Abtrennung gasförmiger Schwefeloxide aus Gasströmen
DE2304496A1 (de) Verfahren zur so tief 2-entfernung
DE2404361C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von schwefelwasserstoffhaltigem Gas
DE3609025A1 (de) Verfahren zur verringerung der so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-emission von mit fossilen brennstoffen befeuerten kesseln
DE2847047A1 (de) Verfahren zur entschwefelung schwefelhaltiger prozessgase
DE2342814A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen
EP0205866A1 (de) Verfahren zur trockenen Reinigung von Rauchgasen
DE2363793B2 (de) Verfahren zur Entfernung von schwefelhaltigen Gasen aus Abgasen
CH617867A5 (de)
DE4405010C2 (de) Verfahren zur Reinigung eines Verbrennungsabgases
DE3516419A1 (de) Verfahren und anlage zur reinigung von rauchgas
DE102009039590B4 (de) Anlage zur Reinigung eines Gases von Schwefelwasserstoff
DE2432749A1 (de) Verfahren zur entfernung von schwefeldioxid aus gasstroemen
DE19733256A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur nassen Rauchgasentschwefelung

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee