DE2939744A1

DE2939744A1 - Verfahren zum entfernen von schadstoffen aus rauchgasen

Info

Publication number: DE2939744A1
Application number: DE19792939744
Authority: DE
Inventors: Berthold Dipl.-Ing. 6688 Illingen Vogel
Original assignee: SAARBERG FERNWAERME GmbH
Current assignee: SAARBERG FERNWAERME GmbH
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1981-04-02

Description

Verfahren zum Entfernen von Schadstoffen aus Rauchgasen Die Erfindung betrifft ein Ve-fahren zum Entfernen von Schadstoffen, wie Flugasche, Schweteloxlden, Fluor- und chlorverbindungen, aus Rauchgasen , bei dem der größte Teil der Flugasche auf mechanischem und elektrostatischer Wege und die Schwefeloxide nach Stoffaustausch mit einer Calciumionen enthaltenden wässrigen Waschflüssigkeit in Form von Calciumsulfat abgetrennt werden.
Bei der Verfeuerung von MüLL, beispielsweise in Kraftwerken, fällt ein Rauchgas an, welches mit erheblichen Mengen an Schadstoffen, wie Flugasche, Schwefeloxiden sowie Fluor- und Chlorverbindungen (HF, HCl), belastet ist.
Aus Gründen des Unweltschutzes müssen diese Schadstoffe aus bevor dem Rauchgas abgetrennt werden, dieses in die Atmosphäre abgeleitet wird.
Es ist bereits bekannt geworden, daß aus der Rauchgas zunächst die Flugasche mittels Elektrofilter abzutrennen und es anschliessend einer Naßwksche zu unterziehen, wobei als Waschflässigkeit eine wässrige, nit Calciumionen angereicherte Flüssigkeit zur Anwendung gelangt. Im Zuge der Naßwäsche bildet sich insbesondere Calciumsulfat, aber auch Calciumfluorid und Calciumclorid.
Darüber hinsus wird in der Waschstufe die nicht im Elaktrofilter abgeschiedene Restmenge an Flugstaub ausgewaschen.
Infolge der Anwesenheit der genannten Stoffe erweist sich die Weiterverarbeitung des Calciumsulfats zu hochwertigen Gips als sehr schwierig. Darüber hinaus beeinflußt das gelöste Calciumchlorid den pH-Wert der Waschflüssigkeit, wodurch Störungen in Ablauf des Waschvorganges auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine störungsfreie Auswaschung der Schwefeloxide und eine einfache Weiterverarbeitung des als Waschprodukt anfallenden Calctu.-sulfats zu hochwertigen Gips gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgeinäß dadurch gelöst, daß der Waschstufe zur Abtrennung der Schwefeloxide eine weitere Waschstufe zur Abtrennung der Fluor- und Chlorverbindungen sowie der Restmenge der noch ii Rauchgas enthaltene Flugasche vorgeschaltet wird.
Durch die vorgeschlagene Verfahrensweise werden Schadstoffkomponenten und Waschprodukte, die ai die Auswaschung der Schwefeloxide störend wirken, bzw. die die Weiterverarbeitung des Calciumsulfats zu hochwertigen Gips behindern, aus den Rauchgas abgetrennt, bevor dieses zur eigentlichen Schwefeloxidwäsche gelangt. Das nunmehr anfallende Calciumsulfat ist somit nicht sehr durch weitere Stoffe verunreinigt und kann auf einfache Weise zu verwertbarem gips weiterverarbeitet werden. Auch entfällt eine Beeinträchtigung des pH-Wertes der Waschflüssigkeit dieser Waschstufe durch aus des Rauchgas ausgewaschene Chlorionen, Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß Infolge der erfindungsge näß vorgesehenen weiteren Waschstufe die Elektrofilter zur Flugstaubabtrennung weniger scharf auszulegen sind, da im Rauchgas noch vorhandene Restmengen an Flugstaub in der weiteren Waschstufe ausgewaschen und somit nicht in die Hauptwäscbe nur Schwefeloxidabtrennung gelangen.
Es ergeben sich erhebliche Einsparungen an Investitions- und Betriebskosten für die Flugstaubabscheidung. Gegebenenfalls können die Elektrofilter sogar durch mechanische Trennvorrichtungen ersetzt werden.
Als Waschnittel für die erfindungsgemäß vorgesehene weitere Waschstufe wird zweckmäßigerweise ebenfalls eine mit Calciumionen angereicherte wässrige lösung verwendet. Auf diese Weise kann die ständig erforderlich e Zufuhr von frischen Waschmittel für beide Waschstufe über eine zentrale Station erfolgen.
Das beladene Absorptionsmittel der weiteren Waschstufe enthält im wementlichen den Flugstaubrest, ausgefälltes Calciumfluorid sowie gelöstes Calciumchlorid In Zuge der erneuten Aufbereitung des Absorptionsmittels erfolgt die Abtrennung dieser Feststoffe auf konventionelle Weise, beispielsweise durch Filtration oder durch den Umsatz entsprechender Zentrifugen.
Nach einer weiteren Merkmal der Erfindung wird zur Verneidung einer Ubersättigung der Waschflüssigkeit der weiteren Waschstufe nit Chlorionen ständig ein Teil dieser Flüssigkeit verdampft.
Dabei kristallisiert Calciumchlorid aus, welches einer weitern Verwertung zugeführt werden kann.
Zweckmäßigerveise erfolgt die Verdampfung der Waschflüssigkeit im direkten Wärmetausch zumindest mit einem Teil der beißen Rauchgase.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf de Müllvevbrennung beschränkt. Sie kann vielmehr in allen Fällen, in denen Rauchgase nit den genannten Schadstoffen anfallen, beispielsweise bei der Kohleverbrennung, eingesetzt werden.
Weitere Irläuterungen zu der Erfindung sind den in der Figur schematinob dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnchmen.
Die Figur zeigt schematisch die Reinigung von Rauchgasen, die in einer Nüllverbrennungsanlage anfallen und insbesondere nit Flugasche, Schwefeloxiden, Fluorwasserstoff (HF) und Chlorwasserstoff (HCt) belastet sind.
Dabei werden die Rauchgase zunächst über eine Leitung 1 einen Elektrofilter 2 zugeführt und dort von größten Teil ihres Staubgehaltes befreit. Darauf hin werden die inner noch heißen Rauebgase zunächst in einer Regenerativ-Wärmstauscher abgekühlt und anschließend in einen Sprühwäscher 4 eingespeist. in Sprühwäscher 4 - der Sprühwäscher 4 entspricht der o g @ weiteren Wanchzone" - werden durch Stoffaustausch nit einen wässrigen, Calciumionen enthaltenden Absorptionsnittel in erster Linie die restlichen Flugstaubmengen, der Fluorwasserstoff sowie der Chlorwasserstoff ausgewaschen, so daß das an Kopf des Sprübkühlers anfallende, vorgereinigte Rauchgas im wesentlichen nur noch Schwefeloxide als Schadstoffe enthält.
Das vorgereinigte Rauchgas wird nunmehr über eine Leitung 5 einen zusätzlichen Wäscher 6, der vorzugsweise als Wirbelwäscher ausgebildet ist, zugeführt und dort in Kontakt mit einer welteren Absorbtionflüssigkeit, die ebenfalls mit Calciumionen angereichert ist, gebracht. Unter Bildung von Calciumsulfit, Calciumbisulfit, sowie Calciumsulfat werden die Schwefeloxide aus den Rauchgas abgetrennt.
Das nunmehr gereinigte Rauchgas wird über eine Leitung 7 den Wärmetauscher 3 zugeleitet, dort erwärmt und anschließend tiber einen Kamin 8 in die Atmosphäre abgezogen.
Die im sumpf des Wäschers 6 anfallende, mit Calciunsulfit, Calciuibisulfit sowie Calciumsulfat beladene Waschflüssigkeit wird in einen Oxidationsbehälter 9 eingespeist, in des durch Reaktion nit Sauerstoff sowohl das Sulfit als auch das Bisulfit zu unlöslichen Sulfat aufoxidiert wird. In eine; dem Oxidationdbehälter 9 nachgeschalteten Sinkabscheider 10 werden flüssigkeit und ausgefälltes Calciumsulfat voneinander getrennt. Während die Flüssigkeit über eine Leitung 11 erneut dem Wäscher 6 zuströmt, wird das Calciumsulfat in einen Trommelfilter 12 eingedeckt und dann über eine Leitung 13 als reines und somit hochwerttges Ausgangsprodukt für die Herstellung von Gips (Halbhydrat oder Anhydrit) aus der Anlage abgezogen.
Die im sumpf des Sprühwäschers @ anfallende Waschflüssig keit enthält Flugasche, festes Calciumfluorid, gelöstes Calciumchlorid sowie gerings Mengen Calciumbisulfit. Die Feststoffe werden in einer Filterpressq 14 abgetrennt und über eine Leitung 15 aus der anlage abgezogen, während ein Teil der verbleibenden Flüssigkeit über Leitung@16 und 17 in den Sprühwäscher 4 zurückgefördert wird Der Rest der Waschflüssigkeit wird, um eine ilbersättigung an Calciumchlorid zu verneiden, über eine Leitung 18 einem Verdampfer 19 zugeführt und dort im direkten Wärmetausch mit heißem Rauebgas, welches über eine Leitung 20 zuströmt, verdampft.
In einem dem Verdampfer 19 nachgeschalteten Zyklon 21 wird das bei der Verdampfung auskristallisierte Calciumchlorid abgtrennt und aus der Anlage abgezogen, während der abgekühlte Rauchgasstrom über eine Leitung 22 ebenfalls in den Wäscher 4 eingespeist wird.
Die Versorgung beider Waschkreisläufe mit frischem Waschmittel erfolgt über Leitungen 25 und 26, die mit einem Waschmittelbehalter 24 in Verbindung stehen. Frischwasser wird den Behälter 24 über eine Leitung 27 zugeführt, während der erforderliche Kalk des Behälter 23 entnommen wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren tun Entfernen von Schadstoffen, wie Flugasche, Schweteloslden, Fluor- und Chlorverbindungen, aus Rauchgasen , bei dem der größte Teil der Flugasche auf mechanischem und elektrostatischem Wege und die Schwefeloxide nach Stoffaustausch mit einer Calciumionen enthaltenin wässrigen Waschflüssigkeit in Forn von Calziumsulfat abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschstufe zur Abtrennung derSchwofeloxide eine weitere Waschstufe zur Abtrennung der Fluor- und Chlorvorbindungen sowie der Restmenge der noch im Rauchgas enthaltenonYlugasche vorgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel für die weitere Waschstufe eine Calolusionen enthaltene wäsarige Waschflüssigkeit verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriogerung des Chlorionena:ehaltes der Waschflüsigkelt der weiteren Waschstufe ein Teil dieser Waschflüssigkeit eingedampft und das dabei auskristalisierende Calciumchlorid au. der Anlage abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindampfung im direkten Wärmetausch zumindest mit einem Teil der der heißen Rauchgase erfolgt.
5 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnot, daß die gereinigten Rauchgase im indirekten Wärmetausch itt den heißen Rauchgasen erwärmt und über einen Kamin in die Atmosphäre abgelassen werden