DE3803631A1 - Verfahren zur steuerung des kristallwachstums, der filtrierbarkeit und der entwaesserbarkeit von rauchgasgips - Google Patents
Verfahren zur steuerung des kristallwachstums, der filtrierbarkeit und der entwaesserbarkeit von rauchgasgipsInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver
fahren zur Steuerung des Kristallwachstums, der Fil
trierbarkeit und der Entwässerbarkeit von Rauchgas
gips aus nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen, bei
denen dem System grobkörniger Rauchgasgips über einen
Hydrozyklon entzogen wird.
In nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen entsteht
aus dem alkalisch absorbierten Schwefeldioxid insbe
sondere unter oxidierenden Bedingungen und den zur
Verfügung gestellten Calciumionen andererseits
Calciumsulfat, welches als schwerlösliches Calcium
sulfatdihydrat ausfällt und als sogenannter Rauch
gasgips aus dem System abgetrennt wird. Dabei ist es
sehr erwünscht, daß dieser Rauchgasgips möglichst
grobkörnig anfällt, da er dann leichter filtrierbar,
entwässerbar und weiterverarbeitbar ist. Dazu ist es
notwendig, daß die Rauchgasgipskristalle zu einer
ausreichenden Größe anwachsen können, ehe sie dem
System entzogen werden. Meist folgt die Abtrennung
des grobkörnigen Rauchgasgipses über einen Hydro
zyklon, welchem man einen Hydrozyklonunterlauf mit
relativ hohem Feststoffgehalt grobkörniger Kristalle
sowie einen Hydrozyklonoberlauf mit geringerem Fest
stoffgehalt und feinerkörnigem Gips entnehmen kann.
Der Hydrozyklonoberlauf wird in das System zurückge
führt, so daß die feinerkörnigen Rauchgasgips
kristalle die Möglichkeit haben, weiterzuwachsen und
dabei der wäßrigen Phase neugebildetes Calciumsulfat
zu entziehen. Das Ausschleusen des gröberkörnigen
Rauchgasgipses wird im allgemeinen gesteuert über
die Dichte der Suspension, weil nur dadurch gewähr
leistet ist, daß die aus dem absorbierten Schwefel
dioxid gebildete Menge an neuem Calciumsulfat in
gleichem Maße aus dem System herausgeholt wird. Dies
führt jedoch dazu, daß bei schwankenden Belastungen
der Rauchgasentschwefelungsanlage sowohl von der
Last als auch von der Belastung des Brennmaterials
mit Schwefel unterschiedliche Verweilzeiten der Cal
ciumsulfatkristalle in dem System in Kauf genommen
werden müssen. Dies wiederum führt dazu, daß in Ab
hängigkeit von der Verweilzeit das Kristallwachstum
mehr oder weniger voranschreiten kann und demzufolge
unterschiedliche durchschnittliche Kristallgrößen
entstehen. Dies wiederum hat zur Folge, daß nicht
nur das Kristallwachstum, sondern auch die Filtrier
barkeit und Entwässerbarkeit des abgetrennten Rauch
gasgipses erheblichen Schwankungen unterliegen kann.
Insbesondere bei Verwendung von Kalkstein als Absorp
tionsmittel und beim Einbringen von Schlamm aus Ab
wasseraufbereitungsanlagen in den Prozeß werden unter
schiedliche Mengen von feinstteiligen Verunreini
gungen in das System eingebracht. Diese Verunreini
gungen bzw. inerte Partikel, die zum Teil zwar als
Kristallisationskeime wirken können, sich aber auch
beim Kristallisationsprozeß inert verhalten können,
führen bei zu starker Anreicherung dazu, daß die
mittlere Korngröße stark absinkt. Beim Ausschleusen
von Rauchgasgips über den Hydrozyklonunterlauf führt
der höhere Feinkornanteil im Zulauf zu einem erhöhten
Mitriß dieser Partikel in den Unterlauf, zum anderen
zu einer Anreicherung der Feinkornpartikel im Prozeß
durch die Rückführung über den Hydrozyklonoberlauf.
Dies führt zu einer sich rasch verschlechternden
Filtrierbarkeit und Entwässerbarkeit des ausgeschleus
ten Rauchgasgipses. Ein derartiger Rauchgasgips er
fordert nicht nur größere Mengen Energie und längere
Zeiten zum Trocknen, sondern weist meist auch
schlechtere Eigenschaften bezüglich der Weiterverar
beitbarkeit beispielsweise zu Baustoffen auf.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt,
das Kristallwachstum, die Filtrierbarkeit und die
Entwässerbarkeit von Rauchgasgips aus nassen Rauch
gasentschwefelungsanlagen, bei denen dem System grob
körniger Rauchgasgips über einen Hydrozyklon entzogen
wird, so zu steuern, daß auch bei schwankenden Be
lastungen und damit schwankenden Verweilzeiten der
Suspension im System dennoch ein gleichmäßiger und
grobkörniger Rauchgasgips entnommen werden kann.
Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß der
Suspension des Hydrozyklonoberlaufs dauernd oder in
Intervallen mindestens ein Teil der feinerkörnigen
Festteile entzogen und nur die verbleibende wäßrige
Phase der Suspension in das System zurückgeführt
wird.
Dabei ist es prinzipiell möglich, diese feinerkörni
gen Festteile durch einen zweiten Hydrozyklon, einen
Eindicker oder einen Filter zu entziehen. Bei Verwen
dung des zweiten Hydrozyklons oder eines Eindickers
wird dem System insbesondere eine Fraktion mit mittel
großen Teilchen entzogen, während die feinsten Teil
chen zusammen mit der wäßrigen Phase in das System
zurückgeführt werden. Bei Verwendung von Filtern
werden hingegen nahezu alle Feststoffanteile des
Hydrozyklonoberlaufs dem System entzogen. Dies hat
zur Folge, daß bei Entzug der gleichen Gewichtsmenge
Feststoff aus dem Hydrozyklonoberlauf eine wesentlich
höhere Teilchenzahl entzogen wird, die als Kristalli
sationskeim wirken kann. Hierdurch wird somit das
Kristallwachstum der verbliebenen feinerkörnigen
Festteile in der Supension stärker beschleunigt als
wenn zwar die gleiche Gewichtsmenge durch einen
Hydrozyklon oder Eindicker entzogen wird, jedoch die
Anzahl der zurückgeführten Teilchen immer noch rela
tiv groß ist.
Dieser Nachteil des Entziehens von feinerkörnigen
Festteilen durch einen zweiten Hydrozyklon oder einen
Eindicker wird jedoch gegebenenfalls dadurch ausge
glichen, daß die abgetrennte Fraktion mit mittlerer
Teilchengröße sehr gut geeignet ist, nach einer Phase
weiteren Kristallwachstums in das System zurückge
führt zu werden. Diese Phase des weiteren Kristall
wachstums kann beispielsweise durchgeführt werden in
einem gerührten oder umgepumpten Zwischengefäß,
welches insbesondere bei absinkenden Temperaturen
verstärktes Kristallwachstum ermöglicht.
Bei der Abtrennung der feinerkörnigen Festteile mit
Hilfe eines Filters bietet sich hingegen an, die
abgetrennte Fraktion separat zu trocknen und/oder
weiterzuverarbeiten, wobei es je nach Verwendungs
zweck der Hauptfraktion des abgetrennten gröberkörni
gen Rauchgasgipses möglich ist, diesem auch die rela
tiv geringe Menge der separat getrockneten Fraktion
feinerkörnigen Materials beizumischen. Nach dem Fil
trieren und Trocknen der gröberkörnigen Rauchgasgips
fraktion braucht es nämlich nicht mehr unbedingt
störend zu sein, feinerkörniges Material zuzumischen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderer
Bedeutung für zweistufige Rauchgasentschwefelungsan
lagen, bei denen der gröberkörnige Rauchgasgips aus
der unteren Oxidationsstufe entnommen und die wäßrige
Phase des Hydrozyklonoberlaufs in diese untere Oxi
dationsstufe zurückgeführt wird, beispielsweise wie
bei dem "Doppelloop"-Verfahren der Anmelderin.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist, daß die Dimension des Hydrozyklons zum Entziehen
des grobkörnigen Rauchgasgipses aus dem System
kleiner gewählt werden kann als bisher. Bisher wurden
nämlich Dimensionen dieses Hydrozyklons so gewählt,
daß der Trennschnitt bei relativ großen Körnern
liegt, so daß relativ viel Feinkorn im Oberlauf ver
bleibt. Da jedoch der Hydrozyklonoberlauf bisher als
Ganzes in das System zurückgeführt wurde, verringerte
sich dadurch die mittlere Korngröße im System. Dies
wiederum konnte zu einem nicht ausreichenden Kristall
wachstum führen, so daß schließlich sich auch die
mittlere Korngröße des ausgeschleusten Rauchgasgipses
verringerte. Dies wiederum führt dann zu schlechterer
Filtrierbarkeit und höherer Restfeuchte, die nur
unter erheblichem Energieaufwand entfernt werden
kann. Auch die Weiterverarbeitbarkeit eines feiner
körnigen Rauchgasgipses ist beispielsweise für Bau
zwecke deutlich verschlechtert.
Durch die Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es möglich, das Kristallwachstum auch in extreme
ren Situationen ausreichend zu steuern und damit
auch die Filtrierbarkeit und Entwässerbarkeit des
Rauchgasgipses zu gewährleisten. Im Normalbetrieb
reicht das Auftrennvermögen eines kleineren Hydro
zyklons mit geringerer Nennweite ohne weiteres aus,
die anfallenden Mengen an Rauchgasgips in der ge
wünschten Körnung abzutrennen.
Um das Kristallwachstum, die Filtrierbarkeit und
Entwässerbarkeit des Rauchgasgipses zu steuern, ist
es zweckmäßig, außer der Dichtemessung der auszu
schleusenden Suspension auch eine Messung der durch
schnittlichen Teilchengröße des ausgeschleusten
Rauchgasgipses vorzunehmen. Bei sinkender durch
schnittlicher Teilchengröße des ausgeschleusten Mate
rials wird der Suspension des Hydrozyklonoberlaufs
dauernd oder in Intervallen ein größerer Teil der
feinerkörnigen Festteile entzogen. Sobald die mittle
re Korngröße der ausgeschleusten Rauchgasgips
kristalle wieder ausreichend angewachsen ist, kann
der Entzug der feinerkörnigen Festteile verringert
oder völlig eingestellt werden. Sofern den abgetrenn
ten feinerkörnigen Festteilen die Möglichkeit gegeben
wird, weiter anzuwachsen, können sie ebenso problem
los dem System wieder zugeführt werden. Das gleiche
gilt für die gegebenenfalls in schwankenden Mengen
anfallenden getrockneten Fraktionen abgetrennten
feinerkörnigen Festteile. Diese können unter Um
ständen gleichmäßig dosiert dem getrockneten Rauch
gasgips beigemengt werden, so daß das eigentliche
Endprodukt wiederum eine relativ einheitliche Zu
sammensetzung bezüglich der Korngrößen aufweist.
Claims (6)
1. Verfahren zur Steuerung des Kristallwachstums, der
Filtrierbarkeit und der Entwässerbarkeit von Rauch
gasgips aus nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen,
bei denen dem System grobkörniger Rauchgasgips über
einen Hydrozyklon entzogen wird, dadurch gekennzeich
net, daß der Suspension des Hydrozyklonoberlaufs
dauernd oder in Intervallen mindestens ein Teil der
feinerkörnigen Festteile entzogen und nur die ver
bleibende wäßrige Phase der Suspension in das System
zurückgeführt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Festteile durch einen zweiten Hydrozyklon,
einen Eindicker oder einen Filter entzogen werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die abgetrennten feinerkörnigen Fest
teile separat getrocknet und/oder weiterverarbeitet
werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die abgetrennten feinerkörnigen Fest
teile nach einer Phase weiteren Kristallwachstums in
das System zurückgeführt werden.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich um Rauchgasgips handelt
aus Rauchgasentschwefelungsanlagen, bei denen Kalk
stein als Absorptionsmittel verwendet wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich um Rauchgasgips handelt
aus zweistufigen Rauchgasentschwefelungsanlagen, bei
denen der gröberkörnige Rauchgasgips aus der unteren
Oxidationsstufe entnommen und die wäßrige Phase des
Hydrozyklonoberlaufs in diese untere Oxidationsstufe
zurückgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883803631 DE3803631C2 (de) | 1988-02-06 | 1988-02-06 | Verfahren zur Steuerung des Kristallwachstums, der Filtrierbarkeit und der Entwässerbarkeit von Rauchgasgips |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19883803631 DE3803631C2 (de) | 1988-02-06 | 1988-02-06 | Verfahren zur Steuerung des Kristallwachstums, der Filtrierbarkeit und der Entwässerbarkeit von Rauchgasgips |
Publications (2)
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DE3803631A1 true DE3803631A1 (de) | 1989-08-17 |
DE3803631C2 DE3803631C2 (de) | 1994-11-24 |
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ID=6346805
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3803631C2 (de) |
Cited By (3)
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-
1988
- 1988-02-06 DE DE19883803631 patent/DE3803631C2/de not_active Revoked
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DE3803631C2 (de) | 1994-11-24 |
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