DE3136155C2

DE3136155C2 - Verfahren zur Zuführung von Absorbenzien beim Naß-Kalk-Verfahren zur Abgasdesulfurierung

Info

Publication number: DE3136155C2
Application number: DE19813136155
Authority: DE
Inventors: Kenzo Hiroshima Hiroshima Muramatsu; Susumu Okino; Naoharu Shinoda; Atsushi Tatani
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-09-12
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DE3136155A1; JPS5750526A

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zur Zuführung von Absorbenzien beim Naß-Kalk-Verfahren zur Abgasdesulfurierung, bei dem Kalkstein und gelöschter (oder gebrannter ungelöschter) Kalk als Absorbenzien benutzt werden, bei dem man eine Absorptionslauge von einem SO ↓2-absorbierenden Abschnitt mit einem Gas-Flüssigkeit-Kontaktierungsmechanismus zu einem ersten Gefäß, einem zweiten Gefäß und zurück zu dem absorbierenden Abschnitt fließen läßt, während man Kalkstein dem ersten Gefäß und gelöschten (oder gebrannten ungelöschten) Kalk dem zweiten Gefäß zuführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuführung von Absorbenzien beim Naß-Kalk-Verfahren zur Abgasdesulfurierung unter Einsatz von Kalkstein und gelöschtem oder gebranntem Kalk als Absorbenzien, wobei man die Absorptionslauge von einer Gas-FIüssigkeit-Kontaktierungseinrichtung zu einem Gefäß und zurück leitet, wobei man dem Gefäß die Absorbenzien zuführt.

Ein Verfahre r dieser Art ist durch die DE-OS 22 49 874 bekannt.

Zur Entfernung von SO₂ aus Verbindungsabgasen sind Naß-Kalk-Verfahren bereits in großem Umfang angewendet worden. Im allgemeinen nnden dabei Umsetzungen in Absorptionsrohren wie folgt statt:

SO, + H₂O

H⁺ + HSOj-

CaSO₃ · i H₂O + H⁺ + HSO₃-

> Ca²⁺ + 2 HSO₃- + j H₂O

CaCO₃ + Ca²⁺ + 2HSO₃- + H₂O

* 2 CaSO₃ · j H₂O + H₂CO₃

Ca(OH)₂ + Ca²⁺ + 2HSO₃"

2 CaSO₃

^H₂O

+ H₂O

(1)

(2)

(3)

(4)

Die Formeln (1) und (2) geben die Reaktionen wieder, die in jedem Rohr stattfinden, in dem Gas-Flüssigkeit-Kontakt gegeben ist, und die Formeln (3) und (4) geben die Reaktionen in Gefäßen wieder, die mit den Rohren verbunden sind und mit absorbierenden Materialien beschickt werden. Die Formel (3) entspricht der Reaktion, die bei Verwendung von Kalkstein als absorbierendes Material stattfindet, und die Formel (4) entspricht der Reaktion bei Verwendung von gelöschtem oder gebranntem ungelöschtem Kalk.

Im Innern des Rohres bewirkt der Gas-Flüssigkeit-Kontakt, daß sich SO₂ in dem H₂O der Absorptionslauge löst und unter Bildung von HSO₃ dissoziiert, von welchem ein Teil in dem Abgas enthaltenen O₂ zu SO²T oxidiert wird. Dieses SOj," reagiert weiter mit

CaSO₃-H₂O unter Bildung von CaSO₄ -2 H₂O (diese

Reaktionsformel ist weggelassen worden).

CA²⁺ und HSOJ in der Absorptionslauge, deren pH-Wert bei Absorption von SO₂ gesenkt worden ist, reagieren mit dem absorbierenden Material in dem Gefäß des Absorptionsrohrs unter Bildung von neutralen

CaSO₃ · - H₂O-KristalIen.

Während die Reaktionen (1), (2) fortschreiten, hat die Absorptionslauge in dem Rohr einen SO₂-Partialdruck, der ausgedruckt wird durch

Pso, = [H⁺]/HSOJ]/ HK

worin P_SOl der Partialdruck von SO₂ ist, [H⁺] und [HSOJ] Ionenkonzentrationen sind und HK eine Konstante ist. [HSOJ] in der Gleichung (5) variiert mit dem Flüssigkeit-Gas-Verhä!tnis (UG) oder dem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit von Absorptionslauge, L (kg/h), zu der Strömungsgeschwindigkeit von zu behandelndem Abgas, G (kg/h), der SO₂-Konzentration in dem Einlaß des Absorptionsrohrs, K(ppm), und dem Desulfurierungsgrad, »/, wobei die nachfolgend angegebenen Beziehungen vorliegen:

[HSO₃-] = k

YX ,1
L/G

(6)

worin k eine Konstante ist.
Wie der Gleichung (6) zu entnehmen ist, zeigt die Absorptionslauge, deren pH-Wert wegen der SO₂-Absorption gesenkt worden ist, einen erhöhten Wert für [HSOJ], wobei diese Zunahme der SO₂-Konzentration in dem Abgas direkt proportional und dem UG-WtT-hältnis umgekehrt proportional ist. Wenn daher die SO₂-Konzentration in dem Abgas s ;b auf einem hohen Wert von etwa 1000 ppm oder mehr befindet, erhöht sich der SO₂-PartiaIdruck in dei Absorptionslauge, welche im Kontakt mit dem Abgas im Innern des Rohrs fließt, und verringert sich der Desulfurierungsgrad auf einen erheblich niedrigeren Wert.

Dieses ist bisher im Hinblick auf die Formeln (5) und (6) dadurch vermieden worden, daß der pH-Wert der Absorptionslauge zu der alkalischen Seite verschoben wurde, um die H ^¥ -Ionenkonzentration zu verringern, oder das L/G-Verhältnis erhöht und der SO₂-Partialdruck in der Lauge gesenkt wurde.

Wie oben angegeben ist, muß je höher die SO₂-Konzentration in dem Abgas ist, desto stärker die Alkalinität der Absorptionslauge durch Steigung des pH-Werts der Lauge gemacht werden, oder das L/C-Verhältnis größer gemacht werden, so daß ein hohes Desulfurierungsverhältnis erhalten werden kann.

Diese herkömmliche Gegenmaßnahmen haben Nachteile, die nachfolgend erklärt werden sollen.

Damit die Absorptionslauge einen erhöhten pH-Wert aufweist, um eine starke Alkalinität aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, daß die Lauge viel (Ca(OH)₂ und CaCO₃ enthält, welche beide alkalisch sind. Daher müssen die absorbierenden Materialien in einem größeren gemeinsamen Anteil zugeführt werden, als er dem durch Absorption abgefangenen SO₂ entspricht. Dieses ist unwirtschaftlich, weil es Verluste an absorbierenden Materialien zur Folge hat.

Der Einsatz von Kalkstein als absorbierendes Material ist in der Praxis ziemlich ungeeignet bzw. unerwünscht, weil das sogenannte schwere Calciumcarbonate das durch Pulverisieren des in der Natur vorkommenden Kalksteins erhalten wird, eine so schwache Reaktionsfahigkeit hat, daß ein großer Überschuß davon für eine zu absorbierende SO^-Menge eingespeist werden muß, um die Absorptionslauge auf dem alkalischen Gebiet zu halten. Auch wenn z. B. Kalkstein oder schweres Calciumcarbonat in einem großen Überschuß in der Absorptionslauge vorhanden ist, bleibt der pH-Wert der Lauge höchstens in der Nähe von 6,0. Aus praktischen Gründen wird daher die Lauge im Innern des Absorptionsrohrgefaßes bei einem pH-Wert von etwa 5,5 gehalten, um einen erheblichen Verlust an ab- is sortierendem Material zu verhüten. Verständlicherweise kann der SOj-Partiafdruck in der Absorptionslauge in diesem Fall nicht gesenkt werden, und als Folge davon ist der Desulfurierungsgrad nicht hoch.

Wenn andererseits weit stärker reaktiver alkalischer gebrannter ungelöschter Kalk oder gelöschter Kalk verwendet rvird, ist es leicht, den pH-Wert der Absorptionslauge auf der alkalischen Seite zu halten. Dissen ungeachtet absorbiert jedoch irgendwelches in der Absorptionslauge vorhandenes überschüssiges Ca(OH)₂ das Kohlensäuregas, das etwa 10% des Abgases ausmacht, im Innern des Rohre gemäß der Reaktion (7), was wiederum zu einem Verlust an absorbierendem Material führt.

30

Ca(OH)₂ + CO₂ * CaCO₃ + H₂O (7)

Obwohl die Zufuhr eines großen Ca(OH)_rÜberschusses z. B. den pH-Wert der Absorptionslauge auf 10 oder mehr ansteigen läßt, wird dadurch die CO₂-Ab-Sorptionsreaktion (7) gefördert, was mit einem unwirtschaftlichen Verbrauch eines großen Teils des absorbierenden Materials verbunden ist. In der Praxis wird aus diesem Grunde die Lauge in dem Gefäß des Absorptionsrohrs bei einem pH-Wert von etwa 6,0 gehalten, um einen grc Jen Verlust von absorbierendem Material zu vermeiden. In diesem Fall kann natürlich der SO₂-Partialdruck in der Lauge nicht verringert wenden, somit erhöht sich der Desulfurierungsgrad nicht. Besonders wenn die SO₂-Konzentration in dem zu behandelnden Abgas hoch ist, in der Größenordnung von etwa 1000 ppm, ist der SO₂-Partialdruck in der Lauge zu hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß so die vorstehenden Nachteile ausgeschaltet sind und ein hoher Desulfurierungswirkungsgrad erreicht wird, während gleichzeitig ein Verlust von absorbierender. Materialien vermieden wird. Dabei soll sich das Verfahren besonders vorteilhaft anwenden lassen, wenn Abgas mit hohen SO₂-Konzentrationen zu behandeln sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes &o geht aus dem Unteranspruch hervor.

Ein Ausfuhrungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung erläutert, die ein Fließschema einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung zeigt.

SO₂-haltiges Abgas 101 tritt in ein Absorptionsrohr 102 ein, in dem es durch den Kontakt mit gleichlaufender, durch die Düsen if 1 eingesprühter Absorptionslauge von SO₂ befreit wird und das Rohr 102 als gereinigtes Gas 103 verläßt Die Lauge, die SO₂ absorbiert hat, fallt durch die Leitung 105 in ein erstes Gefäß 106, wo sie mit einer Kalksteinaufschlämmung als Absorbens, welche von der Leitung 113 zugeführt wird, unter Rühren durch einen Rührer 107 vermischt wird.

Die Absorptionslauge wird dann von dem ersten Gefäß 106 durch eine Überlaufleitung 108 zu einem zweiten Gefäß 109 transportiert und wiederum unter Rühren mit einem Rührer 110 mit gelöschtem (oder gebrannten ungelöschtem Kalk) aus der Leitung 111 beschickt. Weil durch Löschen von gebranntem ungelöschtem Kalk gelöschter Kalk erhalten wird, ist im allgemeinen das durch die Leitung 111 zugefiihrte Material eine Aufschlämmung aus gelöschtem Kalk. (Der Ausdruck »gelöschter (oder gebrannter, ungelöschter) Kalk« wird der Einfachheit halber nachfolgend durch »gelöschten Kalk« ersetzt.)

Von dem zweiten Gefäß 109 wird die Absorptionslauge durch eine Umlaufpumpe 112 zu den Düsen 104 des Absorptionsrohrs zurückgeführt

Die Lauge, deren pH-Wert nach SC₂-Absorption zur sauren Seite verschoben worden ist, nimmt die Form einer Suspension an, die 5 bis 25 Gew.-% feste Teilchen enthält, hauptsächlich CaSO₃ -H₂O- und

CaSO₃ ■ 2 H₂O-KristaIle. Ein Teil der Suspension wird durch die Leitung 114 herausgenommen und der nächsten Verfahrensstufe derart zugegeben, daß die Kristalle in einer gemeinsamen molaren Meng-i, die gleich der absorbierten SO₂-Menge ist, aus dem System abgezogen werden können.

Die nächste Verfahrensstufe ist z. B. eine Oxidationsstufe, in der CaSO₃-H₂O zu CaSO₄-2 H₂O oxidiert

und Gips als Nebenprodukt entfernt wird. Zu anderen Möglichkeiten gehört eine Verfahrensstufe, in der die Suspension in Flüssigkeit und feste Stoffe getrennt wird und letztere als Schlamm abgezogen werden. Es sollen nun die mit dem Verfahren der Erfindung durch Zuführung von Kalkstein und gelöschtem Kalk zu dem ersten und zweiten Gefäß 106,109 zu erzielenden Wirkungen und Effekte erläutert werden.

Das Verfahren der Erfindung, das unter die Kategorie der Naß-Kalk-Verfahren fallt, benutzt die oben angegebenen chemischen Reaktionen (1) bis (t) und (7).

In stöchiometrischer Hinsicht jedoch finden die Reaktionen in der folgenden Weise statt:

Bei Zusammenfassung von (1) und (2) wird die SO₂-Absorptionsreaktion durch

SO₂ + CaSO₃

j H₂O + 5 H₂O

Ca²⁺ + 2HSO₃- + H₂O

(8)

ausgedrückt.

Der Reaktionsgrad von Kalkstein auf Basis der aufgefangenen oder absorbierten (molaren) SO₂-Menge soll α sein. Dann geht die Umsetzung wie folgt vorsieh:

aCaCOj + aCa²⁺ + 2aHSOf + 0H₂O
> 2aCaSO₃ -^H₂O + aH₇CO₃

(9)

Diese Reaktion (9) findet in dem ersten Gefäß 106 unter Bildung von Kohlensäure, H₂CO₃, statt.

In dem zweiten Gefäß 109 reagiert die Säure, H₂CO₃, mit gelöschtem Kalk. Unter der Voraussetzung, daß der

zugeführte gelöschte Kalk, auf der stöchiometrischen Basis der absorbierten (molaren) SO_rMenge, b ist, findet hier folgende Umsetzung statt:

6Ca(OH)₃ + aHjCOj

> eCaCOj + (ft - O)Ca(OH)₂ + 2aH₂O

Wenn in der vorstehenden Formel (10) Ca(OH)₂ in einer Menge zugeführt wird, die für H₂CO₃ weder zu groß noch zu gering ist, dann kann die stöchiomelrische Beziehung a = b eingehalten werden, und die Formel (10) kann wie folgt umgeschrieben werden:

6Ca(OH)₂+ 6H₂CO,

6CaCO₃ + 26H₂O (11)

Das auf diese Weise gebildete CaCO₃ ist eine hoch reaktive Verbindung, die als leichtes Calciumcarbonat bekannt ist, im Unterschied zum Kalkstein, der in der Natur vorkommt und schweres Calciumcarbonat genannt wird. Dieses reaktive leichte Calciumcarbonat reagiert dann mit Ca²^ und HSOJ, welche nach SO₂-Absorption in dem Absorptionsrohr 102 gebildet worden

sind, und ergibt neutrale CaSOj-H₂O-Kristalle unter

Freigabe von CO₂ in den Abgasstrom gemäß folgender Gleichung:

6CaCO₃ + 6Ca²⁺ + 26HSO₃- > 26CaSO₃-j H₁O + 6CO₂

(12)

Wenn Kalkstein und gelöschter Kalk aus den Leitungen 113, ili in genauen Anteilen für den absorbierten SOj-Anteil (wie in (8) angegeben ist) zugeführt werden, dann gilt

(13)

Wenn gelöschter Kalk außerdem in stöchiometrischer Hinsicht in einem Anteil, der weder zu hoch noch zu niedrig für die in (9) gebildete Kohlensäure, H₂CO₃, ist, dann werden α =b, und Formel (13) wird wie folgt umgeschrieben:

a + b = a+a = 1. Daraus ergibt sich die folgende Beziehung:

a = b =0,5

(14)

Darunter ist zu verstehen, daß das beste Ergebnis erhalten wird, wenn Kalkstein und gelöschter Kalk getrennt dem ersten und zweiten Gefäß 106,109 in Anteilen zugeführt werden, die jeweils 50% der absorbierten SOr-Menge entsprechen, weil die Reaktionen (8) bis (12) in stöchiometrischer Weise ohne Überschuß oder Mängel an den Reaktanten ablaufen. In der Praxis werden die vorteilhaften Effekte der Erfindung dadurch erreicht, daß Kalkstein und; gelöschter Kalk getrennt den beiden Gefäßen in Anteilen zugeführt werden, die die absorbierte SO₂-Menge nicht übersteigen.

Die Vorteile des Zuführungsverfahrens gemäß der Erilnduug gegenüber den !iäerkönnniidieü Verfahren sind die folgenden erreichbaren überlegenen Effekte:

(A) Wie in der Formel (11) angegeben ist, wird gelöschter Kalk in einer eingestellten Menge für die Neutralisation der durch (9) gebildeten Kohlensäure, H₂CO₃, zugeführt. Dadurch wird ein übermäßiger Verbrauch von Absorbens, wie es bisher für die Absorption von Kohlensäuregas der Fall war, vermieden.

(B) Das durch die Reaktion (11) gebildete CaCO₃ ist leichtes Calciumcarbonat und so reaktiv, daß es sofort nach SOj-Absorption aus dem Abgas gebildetes HSOJ durch Gas-Flüssigkeit-Kontakt im Innern des Absorp tionsrohrs zu neutralen CaSO₃ -HjO-Kristallen neu tralisiert. Im Gegensatz dazu ist natürlicher Kalkstein schweres Calciumcarbonat, das nicht eine sofortige Neutralisationsreaktion in dem Rohr eingeht; es ist höchstens in einem solchen Ausmaß reaktiv, daß es eine Neutralisationsreaktion langsam innerhalb einer langen Verweildauer in den Gefäßen bewirkt. Die vorliegende Erfindung verwendet daher nicht bloß Kalkstein, sondern außerdem das stark reaktive Calciumcarbonat, das

.'o die Neutraiisationsreaktion (12) im Verlauf des Uas-Flüssigkeit-Kontakts bewirkt. Dementsprechend wird die HSOJ-Ionenkonzentration verringert und kann der Gas-Flüssigkeit-Kontakt mit der bei einem niedrigen SO₂-Partialdruck gehaltenen Absorptionslauge durch geführt werden. Dadurch wird ein hoher Grad der SO₂- Entfernung erzielt.

(C) Wenn ein hoher Desulfurierungsgrad auf herkömmliche Weise durch die Verwendung von gelöschtem Kaifc erzielt werden soll, wird übermäßig viel ge-

jo löschter Kalk verbraucht, weil der Kalk außerdem das in dem Abgas reichlich vorhandene Kohlensäuregas absorbiert. Das Verfahren der Erfindung schaltet diesen Nachteil aus.

(D) Besonders wenn die SO_rKonzentration in dem js Abgas sehr hoch ist, wie 1000 ppm oder darüber, ist es bei den herkömmlichen Verfahren üblich, daß der Wirkungsgrad der Desulfurierung in dem Maße abnimmt, in dem die AbsOfpiionsiauge einen srhöhicn SO₂-Psrtialdruck aufgrund der SOj-Absorption in dem Rohr hat.

Bei dem Verfahren der Erfindung kann der SO₂-Partialdruck in der Absorptionslauge niedrig gehalten werden und ist die teilweise aus der Vorrichtung durch die Leitung 114 abgezogene Lauge weitgehend frei von un umgesetztem CaCO₃, wodurch Verluste an Absorbens vermieden werden. Kurz gesagt, stellt die Erfindung ein sehr nützliches Verfahren zur Verfügung, das die gleichzeitige Realisierung von zwei miteinander in Konflikt stehenden Zielen, nämlich der Einhaltung eines hohen

so Desulfurierungsgrads und der Verhütung eines übermäßigen Verbrauchs von absorbierenden Materialien, ermöglicht, was bisher nach den üblichen Verfahren unerreichbar war.

(E) Zur Behandlung von Abgasen mit hohen SO₂-Konzentrationen sind bisher Anlagen mit einer Vielzahl von in Reihe angeordneten Absorptionsrohren verwendet worden, um einen hohen Desulfurierungsgrad zu erreichen und Verluste an absorbierenden Materialien zu vermeiden. Das Erfordernis nur eines einzigen Absorptionsrohrs ist ein anderer Vorteil der Erfindung gegenüber den bisher bekannten Verfahren.

(F) Wenn Kalkstein und gelöschter Kalk gemeinsam benutzt werden, ist festzustellen, daß der erstere weniger reaktiv ist als der letztere, und bei der Erfindung werden beide getrennt gemäß ihren Reaktivitäten zugeführt. Diese Yerfebreaäührung ist es, durch welche die oben beschriebenen Effekte der Erfindung erreicht werden. Obwohl die gemeinsame Verwendung von

Kalkstein und gelöschtem Kalk der Technik bekannt gewesen ist, handelte es sich dabei um eine bloße Kombination der beiden Materialien, welche nicht genau stöchiometrisch zugemessen wurden. Außerdem unterschieden sich die Methoden der Zuführung derselben von der Erfindung, und daher konnten die herkömmlichen Verfahren nicht die vorteilhaften Effekte der kombinierten Verwendung von Kalkstein und gelöschtem KaIiL₁ welche die Erfindung kennzeichnet, ergeben.

Wenn z. B. Kalkstein und gelöschter Kalk ein und demselben Gefäß zugeführt werden, wird eine auf einen pH-Wert von 6 oder mehr eingestellte SOi-Absorptionslauge vollständig mit gelöschtem Kalk aber wenig mit Kalkstein reagieren. In diesem Fall kann das Verfahren nicht den geringsten Vorteil aus der kombinierten ι5 Verwendung von Kalkstein und gelöschtem ziehen.

Wenn die Lauge auf einen pH-Wert von 6 oder weniger eingestellt wird, während dem gleichen Gefäß Kalkstein und gelöschter Kalk zugeführt werden, erhöht sich die Reaktivität von Kalkstein, doch steigt, weil der SO₂- '«» Partialdruck nicht gesenkt werden kann, der Desulfurierungsgrad nicht in entsprechenderweise. In jedem Fall ergibt eine bloße Kombination von Kalkstein und gelöschtem Kalk kein gutes Ergebnis.

(G) Ferner ist die vorliegende Erfindung mit Absorptionsrohren vom gleichlaufenden Gas-Flüssigkeit-Kontakttyp wirksam durchführbar. Üblicherweise wird von der Theorie der Gasabsorption her der Gegenstrom-Gas-Flüssigkeit-Kontakttyp gegenüber dem gleichlaufenden Typ bevorzugt. Für das Absorptionsrohr bei jo einer Abgas-Desulfurierungsvorrichtung, die nach dem Nail-Kalk-Verfahren arbeitet, wird eine Aufschlämmung einer Calciumverbindung mit geringer Löslichkeit verwendet, im Gegensatz zu der nach dem Sodaverfahren arbeitenden Vorrichtung, bei der eine wäßrige alkalische Lösung für die Absorption verwendet wird. Die grundlegende Überlegung bei Durchführung des Ksikvcrfshrens ist daher darauf gerichtet, eine Schlakkenbildung zu vermeiden. Dieses Ergebnis wird durch die Benutzung eines relativ großen LIG-Verhältnisses *o und die dadurch erreichte Vermeidung eines Stockens der Aufschlämmung erzielt Dieses ist der Grund dafür, daß häufig Absorptionsrohre vom gleichlaufenden Typ verwendet werden, bei dem weniger Strömungsdruckverluste als beim Gegenstromtyp auftreten. Im allge- *5 meinen zeigt der gleichlaufende Typ einen ausgeprägten Abfall hinsichtlich des Desulfurierungswirkungsgrades mit einem.Austieg des SO₂-Partia!drucks in der Absorptionslauge. Als Folge davon erhöht eine Zunahme der SOj-Konzentration Kindern Abgas das LIG- so Verhältnis zu sehr und macht den Betrieb zu kostspielig. Bei dem Verfahren der Erfindung kann der SO_rPartialdruck im Innern des Absorptionsrohrs klein gehalten werden und kann daher das LJG-Verhältnis niedrig sein. Das Verfahren der Erfindung ist besonders bei einem Absorptionsrohr mit gleichlaufendem Gas-Flüssigkeit-Kontaktierungsmechanismus zur Behandlung von Abgasen wirksam, dessen SO₂-Konzentrationen etwa 1000 ppm oder mehr betragen.

Beispiel

Ein Gas, das annähernd aus 4000 ppm SO₂, 10 Vol.-% CO₂, 16 Vol.-% H₂O, 5 VoL-% O₂ und 69 Vol.-% N₂ bei 55° C bestand, wurde mit einem Durchsatz von 2000 m³N/h durch ein Absorptionsrohr 102 vom Gitter-gefüllten, gleichlaufenden Gas-Flüssigkeit-Kontakttyp behandelt. Der Gitterfüllungsabschnitt war 8 Meter hoch.

Die Menge von Absorptionslauge wurde so eingestelllt, daß eine Umlaufpumpe 112 für das Rohr die Lauge mit einer Geschwindigkeit von 40 m^J/h umlaufen lassen und die Lauge in dem ersten und zweiten Gefäß 106, 109 für etwa 2 bis 1 Minute verweilen konnte.

Das erste Gefäß 106 wurde mit einer Kalksteinaufschlämmung beschickt, die etwa 8 Gew.-% Kalkstein (schweres Calciumcarbonat) enthielt, der so zerkleinert worden war, daß er ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,044 mm (325-mesh-Sieb) passierte, und zwar kontinuierlich in einem Anteil von 250 l/h, so daß eine Kalksteinmenge zugeführt werden konnte, die etwa 50 Mol-% des zu absorbierenden SO₂ entsprach, und der pH-Wert der Absorptionslauge in dem ersten Gefäß 106 wurde auf 5,0 bis 5,5 eingestellt.

Das zweite Gefäß 109 wurde mit einer Aufschlämmung beschickt, die etwa 6 Gew.-% Ca(OH)₂-Kristalle enthielt und welche durch Löschen von gebranntem ungelöschtem Kalk erhalten worden war, und zwar kontinuierlich in einem Anteil von etwa 250 l/h, so daß eine Menge von gelöschtem Kalk zugeführt werden konnte, die etwa 50 Mol-% des zu absorbierenden SO₂ entsprach, und der pH-*A'cfi der Absorpiionslauge in dem zweiten Gefäß wurde auf 6,0 bis 9,0 eingestellt

Die Absorptionslauge, die nach unten durch das Absorptionsrohr floß, wurde teilweise abgenommen, und zwar kontinuierlich in einem Anteil von etwa 500 l/h durch die Leitung 114. Die CaCOj-Konzentration in der abgezogenen Lauge betrug gemäß der Analyse nicht mehr als 0,02 Mol/l oder nur 2,5 Mol-% oder weniger im Vergleich mit der Gesamtkonzentration von Calciumverbindung in der Lauge von 0,80 Mol/l. Demnach betrug der Umsetzungsgrad der Absorbenzien über 97,5%. Der pH-Wert der durch die Leitung 114 abgezogenen Lauge lag im Bereich von etwa 4,7 bis 5,0. Andererseits enthielt das Gas, das das Absorptionsrohr 102 verließ, etwa 80 ppm SO₂, was einen hohen Desulfurierungsgrad anzeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zuführung von Absorbenzien beim Naß-Kalk-Verfahren zur Abgasdesulfurierung unter Einsatz von Kalkstein und gelöschtem oder gebranntem Kalk als Absorbenzien, wobei man die Absorptionslauge von einer Gas-Flüssigkeit-Kontaktierungseinrichtung zu einem Gefäß und zurück leitet, wobei man dem Gefäß die Absorbenzien zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Absorptionslauge in ein weiteres Gefäß fließen läßt, und dem ersten Gefäß Kalkstein und dem zweiten Gefäß gelöschten oder gebrannten Kalk zuführt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem ersten Gefäß Kalkstein und dem zweiten Gefäß gelöschten Kalk jeweils in einem Anteil zuführt, der den durch Absorption des SO₂ verbrauchten nicht übersteigt.