DE2822086A1

DE2822086A1 - Verfahren zum herstellen eines absorptionsmittels

Info

Publication number: DE2822086A1
Application number: DE19782822086
Authority: DE
Inventors: Norbert Alscher; Guenter Dipl Chem Dr Frank; Maximilian Hoppe
Original assignee: RWK KALKWERKE DORNAP GmbH; RWK RHEIN WESTFAEL KALKWERKE
Current assignee: Rheinisch-Westfaelische Kalkwerke Ag 5600 Wuppert
Priority date: 1978-05-20
Filing date: 1978-05-20
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2822086C2

Description

Verfahren zum Herstellen eines Absorptionsmittels
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Absorptionsmittels zum Behandeln von Schadstoffe enthaltenden Abgasen, bei dem als Hauptbestandteil ein Erdalkalioxid mit einen.Redktionszusatz als Reaktionsbeschleuniger aus der Gruppe der Alkali - oder Erdalkalihalogeni gemischt wird.
Zum Behandeln von Schadstoffe enthaltenden Abgasen werden Naß, und Trockenverfahren angewendet. Bei den Nbßverfahren wird das zu behandelnde Abgas durch Wasser geleitet, das gelöste oder suspendierte Reaktionsmittel enthält. Die Vorteile der Naßverfahren liegen in einem verbäitnisnäßig guten Wirkungsgrad. Nachteilig sind jedoch die relativ hohen Betriebskosten der wartungsintensiven Anlagen, Schwierigkeiten mit dem Ablagern der Reaktionsprodukte und die durch die Arbeitsweise bedingten Abwasserprobleme. Auch flir die Weiterverarbeitung sind die als Schlamm anfallenden Substanzen weniger gut geeignet.
Bei den bekannten Trockenverfahren werden im allgemeinen feinverteilte Feststoffe als Absorptionsmittel verwendet, mit denen die Abgase in Kontakt gebracht werden. Zwar weisen diese Verfahren einen geringeren Wirkungsgrad auf, jedoch ist die Ablagerung und/ oder Weiterverarbeitung der Reaktionsprodukte wesentlich einfacher.
Im einzelnen ist in der DGOS 25 48 845 ein Verfahren der einleitend genannten Art zum Ehtschwefeln von Abgasen beschrieben. Das Entschwefelungsmittel wird nach dem bekannten Verfahren durch einfaches, trockenes Mischen des Hauptbestandteiles und des Zusatzes (Reaktionsbeschleuniger) hergestellt. Nach einer bevorzugten beschriebenen Ausführungsform soll der Hauptbestandteil, z.B. Calciumcarbonat mit dem in Wasser gelösten Zusatz, z.B. Kaliumchlorid imprEgniert und das erhaltene Produkt zum Austreiben des Lösungsmittels anschließend getrocknet werden. Wenn auch der mit dem nach dem Ausführungsbeispiel 1 der genannten DE-OS hergestellten Entschwefelungsmittel erzielte Abscheidungsgrad verhältnismäßig hoch ist, so ist doch die beschriebene Imprägnierung mit anschließender Trocknung, insbesondere bei pulverförmigem Material verfahrenstechnisch sehr schwierig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie ein Absorptionsmittel anzugeben, das auf einfachere Weise, insbesondere ohne aufwendige Trocknung herstellbar ist und mittels dessen gleichzeitig und trotz eines geringen Zusatzes an Reaktionsbeschleuniger ein besserer Umsetzungsgrad bzw. Wirkungsgrad erzielt werden kann, wobei die Lager- und Transportfähigkeit nicht beeinträchtigt sein sollen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein pu1ver farbiges, trockenes Reaktionsmittel unter Zugabe des Reaktionsbeschleunigers durch Hydratisierung des ErdaIkalioxides erzeugt wird, wobei der Reaktionsbeschleuniger aus der Gruppe der Alkali - oder Erdalkalihalogenide in einer oder beiden Ausgangskomponenten flir die Hydratisierung vorverteilt wird. In bevorzugter Weise wird dabei als Erdalkalioxid Calciumoxid hydratisiert, dem als Reaktionsbeschleuniger Calciunchlorid zugefügt wird. Als Alkalihalogenid wird Kalimchlorid bevorzugt.
Die Vorverteilung des Reaktionsbeschleunigers, vorzugsweise des Calciumchlorids erfolgt mit Vorteil durch Mahlen mit Calciumoxid, der einen Ausgangskomponente für die Hydratisierung und/oder durch Losen in dem für die Hydratisierung verwendeten WasserXder anderen Ausgangskomponente für die es ratisierung.
Die Lagerfähigkeit des erfindungsgemaßen Absorptionsmittels wird.
verbessert, wenn die es ratisierung der Erdalkalioxide lediglich zu 90 bis 99 % durchgeführt wird. In gleicher Weise kann neben der Lagerfähigkeit zusätzlich auch noch die Transportfähigkeit verbessert werden, wenn dem Erdalkalioxid vor der Hydratisierung eine Fettsäure oder ein Fettsäurederivat in einer Menge von 0,005 bis 0,5 % zugegeben wird. Dieser Zusatz hat den weiteren Vorteil, daß das Reaktionsmittel besser im Abgasstrom verteilt wird und somit die Reaktion zwischen dem festen Stoff und den im Abgas verteilten Schad-stoffen, die von der Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens der Reaktionspartner abhängt, begflnstigt wird.
Erfindungswesentlich und für den erzielbaran Wirkungsgrad des Absorptionsmittels nach der Erfindung ist ferner zßgebend, daß das Calciumchlorid auf Ca (OH)2 - ista1len oder Kristallaggregaten in »lekularer Verteilung vorliegf, was durch die Hydratisierung der Xeaktionspartner, d.h. praktisch in statu nascendi erreicht wird.
Die Vorteile des Verfahrens zum Herstellen des Absorptionsmittels nach der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß das Absorptionsmittel ohne aufwendige Trocknung herstellbar ist und lediglich eine geringe Menge des Reaktionsbeschleunigers trotz eines gleichzeitig besseren Umsetzungsgrades des Absorptionsmittels mit den aus den Abgasen zu entfernenden Schadstoffennotwendig ist.
Als weiterer wesentlicher Vorteil ist ferner bei dem erfindungsgemäßen Absorptionsmittel die extreme Feinverteilung des Reaktionsbeschleunigers auf dem Hauptbestandteil des Absorptionsmittels zu betrachten, die durch eine Reaktion "in statu nascendi" erzielt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei das Absooptionsmittel in Beispiel 1 nach dem Stand der Technik als Nullprobe hergestellt wurde und zum Vergleich mit dem erfindungsgemäß hergestellten Mittel dient.
Beispiel 1: In einen 3 g SO2/Nm3 enthaltenden Rauchgasstrom wurde ein Reaktionsmittel gebracht, das durch einfaches Vermischen von Calciumchlorid mit Calciumhydroxid hergestellt war und 10 % Calciumchlorid enthielt.
Die Zugabemenge war so bemessen, daß sie der i,1-faehen stöchiometrischen zunge des S02 entsprach. Dabei konnte ein Umsetzungsgrad von 61 % erzielt werden.
Beispiel 2: In einen 3 g SO2/Nm3 enthaltenden Rauchgasstrom wurde ein Reaktionsmittel gebracht, das erfindungsgemäß durch Vermahlen von Branntkalk mit Calciumchloridzusatz und anschließende Hydratisierung hergestellt war und 3 % CaC12 enthielt. Die Zugabemenge war wie bei Beispiel 1 auf 1,1-fache Stöchiometrie eingestellt. Obwohl ein wesentlich geringerer Gehalt an Reaktionsbeschleuniger (CaC12) gegenüber Beispiel 1 vorlag, wurde ein höherer Umsetzungsgrad von 80,5 % ermittelt.
Beispiel 3: In einen 3 g SO2/Nm3 enthaltenden Rauchgasstrom wurde ein Reaktionsmittel gebracht, das durch Ablöschen eines feingemahlenen Brannkalkes mit einer Calciumchloridlösung hergestellt war und 3 % Ca012 enthielt. Die Zugabemenge war wiederum auf i,1-fache Stöchiometrie eingestellt. Dabei wurde ein Umsetzungsgrad von 81 i ermittelt.
Beispiel 4: Branntkalk wurde unter Zusatz von 0.03 % Fettsäure gemahlen und mit einer Calciumchloridlösung hydratisiert, so daß das Fertiggut 3 alciumchlorid enthielt. Dieses Produkt zeigte ein deutlich besseres Fließverhalten und eine bessere tagerungsähigkeit als das nach Beispiel 3 hergestellte Produkt. Bei einem Einsatz zur Rauchgasentschwefelung wie bei Beispiel 3 wurde ein Umsetzungsgrad von 89,3 % erzielt, d.h. ein noch besserer Wirkungsgrad als in Beispiel 3.
Ebenso wie zur Entfernung von Schwefel aus Abgasen aller Art eignet sich das erfindungsgemäße Absorptionsmittel selbstverständlich auch zur Entfernung von Fluor und Chlor sowie deren Verbindungen aus Abgasen von z.B, der chemischen Industrie, Kraftwerksanlagen, Ofen der Eisen- und Stahlindustrie, Aluminiumindustrie, Superphosphatfabriken, Ziegeleien, Ton-, Glas- und Emaillierwerken, usw.
Sofern bei dem Einsatz des Absorptionsmittels dieses nicht vollständig umgesetzt wird, wird mit Vorteil das gewonnene Reaktionsprodukt ganz oder auch nur zum Teil entweder in dem gleichen Verfahrensgang oder in einem weiteren Verfahrensgang, in dem Schadstoffe der genannten Art aus Abgasen zu entfernen sind, als Absorptionsmittel erneut eingesetzt.

Claims

Anspr;be 1.

Verfahren zum Herstellen eines Absorptionsmittels zum Behandeln von Schadstoffe enthaltenden Abgasen, bei dem als Hauptbestandteil ein Erdalkalioxid mit einem Reaktionszusatz als Reaktionsbeschleuniger aus der Gruppe der Alkali - oder Erdalkalihalogenide gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein pulverförmiges, trockenes Reaktionsmittel unter Zugabe des Reaktionsbeschleunigers durch Hydratisierung des Erdalkalioxides erzeugt wird, wobei der Reaktionsbeschleuniger aus der Gruppe der Alkali - oder Erdalkalihalogenide in einer oder beiden Ausgangskomponenten für die Hydratisierung vorverteilt wird.
2.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdalkalioxid Calciumoxid hydratisiert wird, dem als Reaktiansbeschleuniger Calciumehlorid zugefügt wird.
3, Verfahren nach den Ansprechen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumchlorid durch Mahlen mit Calciumoxid vorverteilt wird.
4.

Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Calciumchlorid durch Losen in dem zur die Hydratisierung ve wendeten Wasser vorverteilt wird.
5.

Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkalioxid zu 90 bis 99 % hydratisiert wird.
6.

Verfahren nach den Ansprechen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Erdalkalioxid vor der Hydratisierung eine Fett säure oder ein Fettsäurederivat in einer Menge von 0,005 bis 0,5 % zugegeben wird, 7.

Absorptionsmittel fdr die Entfernung von Schadstoffen aus Abgasen, bestehend aus Calciumoxid und Calciumchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumchlorid auf Ca (OH)2 - Kristallen oder Kristallaggregaten in molekularer Verteilung vorliegt.