DE2836201B1

DE2836201B1 - Entschwefelungsmasse

Info

Publication number: DE2836201B1
Application number: DE19782836201
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr-Ing Kruse; Walter Dr-Ing Maus
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1979-07-19

Description

Patentansprüche: 1. Entschwefelungsmasse in Pelletform für Gase mit hohem CO2-Gehalt, insbesondere Klärgas, wobei die Masse hauptsächlich aus Eisenoxydhydrat besteht, dem Auflockerungsmittel, Bindemittel und Zuschlagstoffe, Kalziumkarbonat oder Hochofenschlacke zugesetzt sind, und die gebundenes Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse Alkalihydroxyd in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-% enthält und einen Wassergehalt von 30 bis 60 Gew.-% aufweist.
2. Entschwefelungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxyd in einer Menge von 3 bis 4 Gew.-% vorhanden ist.
3. Entschwefelungsmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel hochsulfatfester Zement enthalten ist.
Die Erfindung betrifft eine Entschwefelungsmasse in Pelletform für Gase mit hohem CO2-Gehalt, insbesondere Klärgas, wobei die Masse hauptsächlich aus Eisenoxydhydrat besteht, dem Auflockerungsmittel, Bindemittel und Zuschlagstoffe wie Kalziumkarbonat oder Hochofenschlacke zugesetzt sind, und die gebundenes Wasser enthält.
Derartige Massen sind beispielsweise aus der DE-OS 2006758 bekannt, jedoch eignen sich die dort beschriebenen Massen nicht zur Entschwefelung von Gasen mit hohem CO2-Gehalt, vielmehr ist beispielsweise bei der Entschwefelung von Klärgas die Schwefelaufnahme nur sehr gering und liegt im allgemeinen unter 10%.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Masse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß auch Gase mit hohem CO2-Gehalt wirksam entschwefelt werden können, wobei die Masse auch bei der Entschwefelung dieser Gase eine sehr hohe Schwefelaufnahmekapazität besitzt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Masse Alkalihydroxyd in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-% enthält und einen Wassergehalt von 30bis 60 Gew.-% aufweist. Durch die zugesetzte Menge an Alkalihydroxyd wird der pH-Wert neutral oder schwach alkalisch gehalten. Der Wassergehalt liegt vorzugsweise bei 40 bis 50 Oew.-%.
Das Alkalihydroxyd liegt vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 4 Gew.-O/o vor. Als Bindemittel wird vorzugsweise hochsulfatfester Zement verwendet, der insbesondere mehr als 70% Hochofenschlacke enthält.
Als Eisenoxydhydrat kommen chemisch aktive Eisenoxydhydratmassen, etwa Massen, die als Rückstände bei dem pyrogenen Baüxit-Aufschluß bei der Aluminiumherstellung anfallen, Rasen-Eisenerz, Waserwerksmasse und dergleichen in Frage.
Als Auflockerungsmittel kann zum Beispiel Sägemehl oder Torf zur Erhöhung der offenen Porigkeit verwendet werden.
Als Bindemittel kommt beispielsweise Zement, Ton, Kalk, Gips in Frage, jedoch wird hochsulfatfester Zement bevorzugt, da bei der Oxydation von Sulfiden mit Luft nicht elementarer Schwefel, sondern auch Sulfat entsteht und mit dem Kalziumoxyd des Zementes Kalziumsulfat bildet, das bei höheren Gehalten sonst die Zementbindung zerstören könnte.
Beispielsweise können die Massen folgende Zusammensetzung besitzen: 1. 58 bis 63% Eisenoxydhydrat (aus dem pyrogenen Bauxit-Aufschluß stammend), 10% Sägemehl (<3,15 mm), 20 bis 25% hochsulfatfester Zement, mit mehr als 70% Hochofenschlacke, 7% Hochofenschlacke (<2 mm), Wasser.
2. 45% Eisenoxydhydrat, 10% Sägemehl (<3,15 mm), 20% hochsulfatfester Zement, 10% Ca (OH)2, 7% Hochofenschlacke, Wasser.
Die Massen werden zur Herstellung mit 70 bis 80% Wasser bezogen auf die Trockensubstanz angerührt und dann pelletisiert. Hierzu kann die angerührte Masse zu einer flachen Schicht ausgebreitet, zu Körpern geeigneter Stückgröße, beispielsweise 2 bis 10 g Gewicht abgeteilt und auf einem Pelletierteller zu Kugeln eingeformt werden. Anschließend werden die noch weichen Massen zum Abbinden des Zements in geeigneter Weise, zum Beispiel an Luft bei Raumtemperatur, gelagert.
Zusätzlich wird beim Anrühren eine geringe Menge Alkalihydroxyd, beispielsweise Natriumhydroxyd, zugegeben oder aber ein Eisenoxydhydrat verwendet, das bereits von sich aus einen entsprechenden Aikalihydroxydgehalt aufweist. Bei einem CO2-Gehalt des Gases von etwa 30% beträgt der notwendige Alkaligehalt der Masse beispielsweise 3 bis 4% Na2O.
Die Massen werden zweckmäßigerweise bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei das zum Anrühren verwendete Wasser während der Lagerung zum Abbinden des Zementmörtels dient. Zur Beschleunigung des Härtungsprozesses kann die Lagerung auch bei erhöhter Temperatur, etwa bei 500 C erfolgen.
Im Verlauf der Aushärtung des Zementes wird das Anrührwasser teilweise als Kristallwasser gebunden, teilweise verdampft, teilweise verbleibt es als Restfeuchtigkeit in der Masse.
Beim betrieblichen Einsatz der Masse zur Entschwefelung von Gas ist der Wassergehalt durch einen erneuten, falls erforderlich zu wiederholenden Wasserzusatz auf 30 bis 60, vorzugsweise 40 bis 50% einzustellen. Der Wassergehalt ist.dabei wie folgt definiert: (Gewicht der feuchten Masse - Gewicht der getrockneten Masse) l Gewicht der feuchten Masse in %.
Bei der Entschwefelung von Klärgas nimmt eine erfindungsgemäße Masse, die etwa die obige Zusammensetzung 1. oder 2. mit 3 bis 4% Na2O besitzt, bis zu 70% ihres ursprünglichen Gewichtes an Schwefel auf, während bekannte Massen unter gleichen Bedingungen nur bis zu 10% Schwefel annehmen können.

Claims

Bei der Entschwefelung sollte die Temperatur zweckmäßigerweise im Bereich von 20 bis 300 C liegen.