DE3815685C2 - Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime - Google Patents

Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime

Info

Publication number
DE3815685C2
DE3815685C2 DE19883815685 DE3815685A DE3815685C2 DE 3815685 C2 DE3815685 C2 DE 3815685C2 DE 19883815685 DE19883815685 DE 19883815685 DE 3815685 A DE3815685 A DE 3815685A DE 3815685 C2 DE3815685 C2 DE 3815685C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stage
ammonia
sodium sulfate
solution
carbon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19883815685
Other languages
German (de)
Other versions
DE3815685A1 (en
Inventor
Hans D Dr Rer Nat Pflug
Heinz Bettenworth
Hans Syring
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uniper Technologies GmbH
Original Assignee
PREUSSENELEKTRA AG 30457 HANNOVER DE
PreussenElektra AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PREUSSENELEKTRA AG 30457 HANNOVER DE, PreussenElektra AG filed Critical PREUSSENELEKTRA AG 30457 HANNOVER DE
Priority to DE19883815685 priority Critical patent/DE3815685C2/en
Publication of DE3815685A1 publication Critical patent/DE3815685A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3815685C2 publication Critical patent/DE3815685C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/18Preparation by the ammonia-soda process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/02Preparation by double decomposition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Umsetzung von Natriumsulfat in ammoniakalischer Lösung und Kohlendioxid zu Natriumhydrogencarbonat und Gips.The invention relates to a method for the continuous implementation of Sodium sulfate in ammoniacal solution and carbon dioxide Sodium bicarbonate and gypsum.

Ein solches gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE-Patentschrift 3 22 601 bekannt. Such a generic method is for example from the DE Patent 3 22 601 known.  

Wie bekannt ist, wird die Anwendung von Verfahren zur Rauchgas­ entschwefelung auf der Basis alkalisch reagierender Natriumsalze, wie z. B. Natriumsulfit, dadurch eingeschränkt, daß sich bei der Rauchgaswäsche durch Oxidation in größeren Mengen Natriumsulfat bilden kann, das dann als Natrium-Komponente dem Prozeß verloren geht und unter Umständen zu hohen Kosten entsorgt werden muß.As is known, the application of flue gas processes desulphurization based on alkaline sodium salts, such as B. sodium sulfite, limited in that the Flue gas scrubbing through oxidation in large quantities of sodium sulfate can form, which then lost the process as a sodium component goes and may have to be disposed of at high cost.

Als weitere Verfahren zur Gewinnung von Natriumcarbonat werden in der Literatur (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, 1979, Band 17, Seiten 162-164 und 170-171) der SOLVAY-Prozeß sowie das L´blanc-Verfahren genannt. Beim SOLVAY-Prozeß wird aus Natriumchlorid und Kohlendioxid unter Zuhilfenahme von Ammoniak Natriumcarbonat hergestellt, wobei als Nebenprodukt Calciumchlorid anfällt. Beim noch älteren L´blanc-Verfahren wird Natriumsulfat mit Hilfe von Graphit und Luft bei hohen Temperaturen in Natriumcarbonat umgewandelt. Nachteilig bei diesen beiden bekannten Verfahren ist einerseits der Erhalt des Nebenproduktes Calciumchlorid beim SOLVAY-Prozeß und andererseits das Erfordernis der hohen Temperaturen zum Betrieb des L´blanc-Verfahrens.As a further process for the production of sodium carbonate in the Literature (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, 1979, Volume 17, pages 162-164 and 170-171) the SOLVAY process and the L´blanc procedure called. In the SOLVAY process, sodium chloride is made and carbon dioxide using ammonia, sodium carbonate prepared, with calcium chloride as a by-product. The even older one L´blanc process is sodium sulfate with the help of graphite and air at high Temperatures converted to sodium carbonate. A disadvantage of these two The known method is, on the one hand, to obtain the by-product Calcium chloride in the SOLVAY process and on the other hand the requirement of high temperatures to operate the L´blanc process.

Da sich andererseits mit Waschlösungen, die als Absorbens ein reaktionsfähiges Natriumsalz enthalten, weit größere Mengen an Schwefeldioxid abscheiden lassen als unter vergleichbaren Bedin­ gungen mit einer konventionellen Kalk- oder Kalksteinwäsche, be­ steht ein Bedürfnis, Verfahren zur Rauchgasentschwefelung auf der Basis von Natriumsalzen durch Minimierung von Betriebsmittelver­ lusten konkurrenzfähig zu machen.On the other hand, with washing solutions that act as an absorbent contain reactive sodium salt, much larger amounts of Let sulfur dioxide separate than under comparable conditions conditions with a conventional limescale or limestone wash, be there is a need for flue gas desulfurization processes Basis of sodium salts by minimizing operating resource consumption to make competitions competitive.

Die Lösung dieser Aufgabe durch das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daßThis object is achieved by the method according to the invention characterized in that

  • a) eine hoch konzentrierte, ammoniakalische Lösung von Natriumsulfat in einem Wäscher gegen gekühltes Rauchgas, das Kohlendioxid enthält, verrieselt wird, wobei das Verhältnis von Wasservolumen/Gasvolumen 5 bis 30 l/m³ beträgt;a) a highly concentrated, ammoniacal solution of sodium sulfate in a scrubber against cooled flue gas containing carbon dioxide, is trickled, the ratio of water volume / gas volume 5 to Is 30 l / m³;
  • b) das durch Reaktion zwischen dem Natriumsulfat und dem Kohlendioxid gebildete Natriumhydrogencarbonat als Niederschlag ausfällt und von der Lösung abgetrennt wird;b) by reaction between the sodium sulfate and the carbon dioxide formed sodium bicarbonate precipitates and is separated from the solution;
  • c1) die erhaltene Lösung, die Natriumsulfat, Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumsulfat enthält, über eine zweistufige Entgasungsanlage geführt wird, wobeic1) the solution obtained, the sodium sulfate, ammonium bicarbonate and contains ammonium sulfate, passed through a two-stage degassing plant will, where
  • c1a) in der ersten Stufe freies Ammoniak und Kohlendioxid bei einem pH-Wert von 8,2 bis 8,4 durch Verrieselung ausgetrieben werden, undc1a) in the first stage free ammonia and carbon dioxide at one pH from 8.2 to 8.4 can be driven off by trickling, and
  • c1b) in der zweiten Stufe gebundenes Ammoniak bei einem pH-Wert von 10 bis 12,5 mit Kalkmilch freigesetzt und über eine Anreicherungskolonne abdestilliert wird, wobei im Sumpf des zweiten Entgasers Calciumsulfat ausfällt; oderc1b) ammonia bound in the second stage at a pH of 10 to 12.5 released with milk of lime and via an enrichment column is distilled off, calcium sulfate in the bottom of the second degasser fails; or
  • c2) in einer einstufigen Entgaseranlage Ammoniak bei einem pH-Wert von 8,2 bis 8,4 aus der in Stufe b) erhaltenen Lösung ausgetrieben wird, wobei der pH-Wert durch eine geregelte Dosierung von Kalkmilch im Sumpf der Entgaseranlage eingestellt wird; undc2) in a single-stage degasifier ammonia at a pH of 8.2 to 8.4 is expelled from the solution obtained in stage b), where the pH value through a controlled dosage of milk of lime in the swamp Degasser system is set; and
  • d) das ausgetriebene Ammoniak der Reaktionsstufe a) zugeführt wird.d) the expelled ammonia is fed to reaction stage a).

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen folgende chemische Reaktionen zugrunde:The chemical reactions according to the invention are as follows based on:

  • a) Umsetzen von Natriumsulfat zu Natriumhydrogencarbonat in ammon­ iakalischer Lösung durch Begasung mit Rauchgas-Kohlendioxid: Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2CO₂ + 2H₂O → 2NaHCO₃ ↓ + (NH₄)SO₄a) converting sodium sulfate to sodium bicarbonate in ammon iacal solution by fumigation with flue gas carbon dioxide: Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2CO₂ + 2H₂O → 2NaHCO₃ ↓ + (NH₄) SO₄
  • b) Austreiben von überschüssigem, freien Ammoniak und Kohlendioxid aus der schwach alkalischen ausgeschleusten Waschlösung in der ersten Entgaserstufe: NH₄HCO₃ → NH₃ ↑ + CO₂ ↑ + H₂Ob) expelling excess free ammonia and carbon dioxide from the weakly alkaline discharged washing solution in the first degasser stage: NH₄HCO₃ → NH₃ ↑ + CO₂ ↑ + H₂O
  • c) Austreiben von gebundenem Ammoniak nach Alkalisierung mit Kalk­ milch, wobei Calciumsulfat ausfällt: (NH₄)₂SO₄ + Ca(OH)₂ → 2NH₃ ↑ + CaSO₄ ↓ + 2H₂OWegen der Anwesenheit von Natriumsulfat findet in geringem Um­ fang noch folgende Umsetzung statt:Na₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄ ↓ + 2NaOHDas Austreiben von Ammoniak ist auch in einem Schritt (c) möglich, wobei dann jedoch zur Vermeidung von Carbonatfällung ein pH-Wert von = 8.3 eingehalten werden muß, was größere Entgaser mit sehr genauer pH-Regelung erfordert.c) Expulsion of bound ammonia after alkalization with lime milk, whereby calcium sulfate fails: (NH₄) ₂SO₄ + Ca (OH) ₂ → 2NH₃ ↑ + CaSO₄ ↓ + 2H₂O Because of the presence of sodium sulfate takes place in low order the following reaction takes place: Na₂SO₄ + Ca (OH) ₂ → CaSO₄ ↓ + 2NaOH The expulsion of ammonia is also possible in step (c), then, however, to avoid carbonate precipitation, a pH of = 8.3 must be observed, which larger degasser with very requires precise pH control.
  • d) Wegen der Restkonzentration an gelöstem Carbonat hinter der ersten Entgaserstufe ist der Ausfall von geringen Mengen an Calcium­ carbonat nach der Alkalisierung mit Kalkmilch möglich: NH₄HCO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + NH₃ ↑ + 2H₂OZur Erzeugung von Reingips wird ausgefallenes Calciumcarbonat mit Schwefelsäure gelöst:CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ ↓ + CO₂ ↑ +H₂Od) Because of the residual concentration of dissolved carbonate behind the first Degassing stage is the failure of small amounts of calcium carbonate possible after alkalization with milk of lime: NH₄HCO₃ + Ca (OH) ₂ → CaCO₃ ↓ + NH₃ ↑ + 2H₂O dissolved with sulfuric acid: CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ ↓ + CO₂ ↑ + H₂O
  • e) Das aus der zweiten Entgaserstufe zur Natriumsulfat-Lösestation zurückfließende Sumpfprodukt ist gesättigt mit Gips und muß daher, um bei der Begasung mit Rauchgas Carbonatabscheidung zu vermeiden, vorher carbonisiert werden: CaSO₄ (gelöst) + CO₂ + 2NaOH → CaCO₃ ↓ + Na₂SO₄ + H₂Oe) That from the second degasser stage to the sodium sulfate dissolving station backflow of the bottom product is saturated with gypsum and must therefore, to carbonate separation when fumigated with flue gas avoid being carbonized beforehand: CaSO₄ (dissolved) + CO₂ + 2NaOH → CaCO₃ ↓ + Na₂SO₄ + H₂O

Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand des beiliegenden, bei­ spielhaften Fließbildes näher erläutert:The method according to the invention is based on the enclosed, at playful flow diagram explained in more detail:

In der Lösestation 1 wird festes Natriumsulfat in die dort vorlie­ gende ammoniakalische Lösung eingebracht, wobei während des Löse­ vorgangs die Temperatur merklich absinkt. Die nahezu gesättigte Lösung wird dann in dem, zweckmäßig mit Füllkörpern ausgerüsteten, Wäscher 2 gegen einen über einen Wärmetauscher 13 auf Solltempera­ tur gekühlten und geregelten Rauchgasstrom verrieselt. Dabei setzt sich, je nach der gewählten Temperatur zwischen 5 und 35°C, ein Teil des Natriumsulfats mit Ammoniak und Kohlendioxid bei einem pH-Wert von 8.2 bis 8.4 zu Natriumhydrogencarbonat und Ammonium­ sulfat um. Die Ausbeute kann 20 bis 40% betragen, wobei dann, um bilanzmäßig das gesamte, in der Zeiteinheit der Anlage zugegebene Natriumsulfat umzusetzen, die 5- bis 2.5fache Menge Waschlösung über die Pumpe 14 im Kreislauf geführt wird. Je nach der Prozeß­ führung und der Auslegung und Konstruktion des Wäschers 2 wird sich das Verhältnis Wasservolumen/Gasvolumen zwischen 5 und 30 l bewegen. Das abgeschiedene Natriumhydrogencarbonat wird über eine Entwässerungseinrichtung 3 (Filter, Zentrifuge) abgetrennt und einer Wiederverwertung zugeführt, während das Filtrat über die Pumpe 15 in den Wäscher 2 zurückfließt.In the dissolving station 1 , solid sodium sulfate is introduced into the ammoniacal solution present there, the temperature falling noticeably during the dissolving process. The almost saturated solution is then sprinkled in the, suitably equipped with packing, scrubber 2 against a chilled and regulated flue gas stream via a heat exchanger 13 to set temperature. Depending on the selected temperature between 5 and 35 ° C, some of the sodium sulfate converts with ammonia and carbon dioxide at a pH of 8.2 to 8.4 to sodium hydrogen carbonate and ammonium sulfate. The yield can be 20 to 40%, in which case, in order to implement the balance of the entire sodium sulfate added in the unit time, the 5 to 2.5 times the amount of washing solution is circulated via the pump 14 . Depending on the process management and the design and construction of the scrubber 2 , the ratio of water volume / gas volume will be between 5 and 30 l. The separated sodium bicarbonate is separated off via a dewatering device 3 (filter, centrifuge) and fed for recycling, while the filtrate flows back into the scrubber 2 via the pump 15 .

Aus dem Wäscher 2 wird eine entsprechende Menge der geklärten Lösung, die nun neben Ammoniumsulfat nicht umgesetztes Natriumsulfat und Ammoniumhydrogencarbonat enthält, ausgeschleust und über die Pumpe 16 nach Aufheizung durch den Brüdenkondensator 4 auf 75 bis 95°C in dem, zweckmäßig mit Füllkörpern ausgerüsteten, Entgaser 5 verrieselt. In dem Entgaser 5 werden durch Einblasen von Dampf oder Heißluft oder eine geeignete Heizvorrichtung freies Ammoniak und Kohlendioxid ausgetrieben, wobei 20 bis 50% der entgasten Lösung verdampfen. Die Brüden werden nach Aufheizung in einem Kompressor 7 zur in­ direkten Beheizung des nachgeschalteten Entgasers 8 verwendet.Is from the scrubber 2 is a corresponding amount of the clarified solution, which now contains ammonium sulfate unreacted sodium sulfate and ammonium bicarbonate, discharged and equipped on the pump 16 by heating by the vapor condenser 4 to 75 to 95 ° C where, advantageously with packings, degassers 5 sprinkles. In the degasser 5 , free ammonia and carbon dioxide are expelled by blowing in steam or hot air or a suitable heating device, with 20 to 50% of the degassed solution evaporating. After heating, the vapors are used in a compressor 7 for directly heating the downstream degasser 8 .

Aus dem Entgaser 5 wird das Sumpfprodukt mit einem pH-Wert von 5 bis 6, das nun neben geringen Mengen Ammoniumhydrogencarbonat noch Natriumsulfat und Ammoniumsulfat enthält, ausgeschleust, in dem Behälter 6 mit Kalkmilch auf einen pH-Wert von 10 bis 12.5 alkali­ siert und über die Pumpe 17 dem Sumpf des Entgasers 8 zugeführt. From the degasser 5 , the bottom product with a pH of 5 to 6, which now contains sodium sulfate and ammonium sulfate in addition to small amounts of ammonium hydrogen carbonate, is discharged, alkalized in the container 6 with lime milk to a pH of 10 to 12.5 and over the pump 17 is fed to the bottom of the degasser 8 .

Dort wird das gebundene, dann durch die Alkalisierung freigesetzte Ammoniak über eine Füllkörperkolonne angetrieben. Dabei wird die Menge des Rücklaufs so eingestellt, daß im Sumpf des Entgasers noch kein Natriumsulfat auskristallisiert. Das abgetriebene Ammoniak-Dampf­ gemisch wird ebenso wie das als Heizmedium verwendete Ammoniak/Koh­ lensäure-Dampfgemisch aus Entgaser 5 dem Brüdenkondensator 4 zugeleitet, dort niedergeschlagen bzw. gekühlt und danach als Löse­ mittel für frisches Natriumsulfat der Lösestation 1 zugeführt.There the bound ammonia, which is then released by the alkalization, is driven via a packed column. The amount of reflux is adjusted so that no sodium sulfate crystallizes out in the bottom of the degasser. The driven ammonia-steam mixture is fed to the vapor condenser 4 , like the ammonia / carbon dioxide vapor mixture used as a heating medium, from the degasifier 5 , where it is deposited or cooled and then supplied as a solvent for fresh sodium sulfate to the dissolving station 1 .

Das im Sumpf des Entgasers 8 sich abscheidende Calciumsulfat wird zum Teil, um die Gipsübersättigung im Sumpfprodukt abzubauen, über den Behälter 6 wieder in den Entgaser 8 zurückgeleitet, zum Teil in der Entwässerungseinrichtung 9 (Filter, Zentrifuge) abgetrennt und zur Umsetzung von mitgefälltem Calciumcarbonat mittels Schwefel­ säure zu Gips in den Lösebehälter 10 verbracht. Der dort sich ab­ setzende Gips wird in der Zentrifuge 11 zu einem verkaufsfähigen Produkt gewaschen und entwässert, das Zentrifugat über die Pumpe 18 in den Lösebehälter 10 zurückgeleitet.The calcium sulfate which separates out in the sump of the degasifier 8 is partly returned to the degasifier 8 via the container 6 in order to reduce the gypsum supersaturation in the sump product, partly separated in the dewatering device 9 (filter, centrifuge) and used to convert the calcium carbonate which has co-precipitated Sulfuric acid is added to gypsum in the dissolving container 10 . The gypsum that settles there is washed and dewatered in the centrifuge 11 to a salable product, the centrifugate is returned to the dissolving container 10 by the pump 18 .

Das in der Entwässerungseinrichtung 9 anfallende Filtrat, das neben geringen Mengen Ammonsulfat und Natriumhydroxid etwas gelöstes Calciumsulfat und hauptsächlich Natriumsulfat enthält, wird über die Pumpe 19 einer Carbonisierungsanlage 12 zugeführt, in der mit­ tels eines geringen Rauchgas-Teilstroms das gelöste Calciumsulfat mit Kohlendioxid bei einem pH-Wert = 8.3 als Calciumcarbonat ausge­ fällt, und dieses über die Pumpe 21 in den Lösebehälter 10 verbracht wird. Der Klarlauf der Carbonisierungsanlage 12 wird über eine Kläreinrichtung (Lamellen, Filter) und die Pumpe 20 in die Löse­ station 1 zurückgeführt. Zur Aufrechterhaltung der Wasser- und der Stoffbilanzen wird vor der Carbonisierungsanlage eine geringe Teil­ menge als Abwasser verworfen.The filtrate obtained in the dewatering device 9 , which, in addition to small amounts of ammonium sulfate and sodium hydroxide, contains somewhat dissolved calcium sulfate and mainly sodium sulfate, is fed via the pump 19 to a carbonization system 12 , in which the dissolved calcium sulfate with carbon dioxide at a pH with a small flue gas partial stream -Value = 8.3 falls out as calcium carbonate, and this is brought into the dissolving container 10 via the pump 21 . The clear running of the carbonation system 12 is fed back into the release station 1 via a clarifying device (fins, filter) and the pump 20 . In order to maintain the water and material balances, a small part of the amount is discarded as waste water in front of the carbonation plant.

Es ist auch möglich, mit einer entsprechend größer dimensionierten einstufigen Entgaseranlage das im Kreislauf geführte gesamte Ammoniak in einem Schritt auszutreiben. Um die Abscheidung von Calciumcarbonat zu vermeiden, muß dann die Entgasung bei einem pH-wert von 8.2 bis 8.4 betrieben werden, wobei zweckmäßig der pH-Wert durch eine gere­ gelte Alkalisierung im Sumpf des Entgasers aufrecht erhalten wird.It is also possible with a correspondingly larger dimension single-stage degassing system, all the circulated ammonia to expel in one step. For the separation of calcium carbonate To avoid this, degassing at a pH of 8.2 to 8.4 operated, where appropriate the pH value by a gere valid alkalization is maintained in the bottom of the degasser.

Claims (8)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Umsetzung von Natriumsulfat in ammoniaka­ lischer Lösung und Kohlendioxid zu Natriumhydrogencarbonat und Gips da­ durch gekennzeichnet, daß
  • a) eine hochkonzentrierte, ammoniakalische Lösung von Natriumsulfat in einem Wäscher gegen gekühltes Rauchgas, das Kohlendioxid enthält, verrieselt wird, wobei das Verhältnis von Wasservolumen/Gasvolumen 5 bis 30 l/m³ beträgt;
  • b) das durch Reaktion zwischen dem Natriumsulfat und dem Kohlendi­ oxid gebildete Natriumhydrogencarbonat als Niederschlag ausfällt und von der Lösung abgetrennt wird;
  • c1) die erhaltene Lösung, die Natriumsulfat, Ammoniumhydrogencar­ bonat und Ammoniumsulfat enthält, über eine zweistufige Entgasungs­ anlage geführt wird, wobei
  • c1a) in der ersten Stufe freies Ammoniak und Kohlendioxid bei einem pH-Wert von 8,2 bis 8,4 durch Verrieselung ausgetrieben werden, und
  • c1b) in der zweiten Stufe gebundenes Ammoniak bei einem pH-Wert von 10 bis 12,5 mit Kalkmilch freigesetzt und über eine Anreicherungskolonne abdestilliert wird, wobei im Sumpf des zweiten Entgasers Calciumsulfat ausfällt; oder
  • c2) in einer einstufigen Entgaseranlage Ammoniak bei einem pH-Wert von 8,2 bis 8,4 aus der in Stufe b) erhaltenen Lösung ausgetrieben wird, wobei der pH-Wert durch eine geregelte Dosierung von Kalkmilch im Sumpf der Entgaseranlage eingestellt wird; und
  • d) das ausgetriebene Ammoniak der Reaktionsstufe a) zugeführt wird.
1. Process for the continuous implementation of sodium sulfate in ammonia solution and carbon dioxide to sodium hydrogen carbonate and gypsum since characterized in that
  • a) a highly concentrated, ammoniacal solution of sodium sulfate in a scrubber against cooled flue gas, which contains carbon dioxide, is sprinkled, the ratio of water volume / gas volume being 5 to 30 l / m³;
  • b) the sodium hydrogen carbonate formed by reaction between the sodium sulfate and the carbon dioxide precipitates as a precipitate and is separated from the solution;
  • c1) the solution obtained, which contains sodium sulfate, ammonium hydrogen carbonate and ammonium sulfate, is passed through a two-stage degassing system, wherein
  • c1a) in the first stage free ammonia and carbon dioxide at pH 8.2 to 8.4 are driven off by trickling, and
  • c1b) ammonia bound in the second stage is released at a pH of 10 to 12.5 with lime milk and distilled off via an enrichment column, calcium sulfate precipitating in the bottom of the second degasser; or
  • c2) ammonia at a pH of 8.2 to 8.4 is expelled from the solution obtained in stage b) in a single-stage degassing system, the pH being adjusted by a controlled metering of milk of lime in the bottom of the degassing system; and
  • d) the expelled ammonia is fed to reaction stage a).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Auf­ lösen von kristallisiertem Natriumsulfat in ammoniakalischem Wasser auf­ tretende Abkühlung der Lösung zur Absenkung der Betriebstemperatur der Rauchgaswäsche benutzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the on dissolve crystallized sodium sulfate in ammoniacal water Cooling of the solution to reduce the operating temperature of the Flue gas scrubbing is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf das Volumen der frisch zugesetzten Natriumsulfatlösung, eine 5- bis 2,5fa­ che Menge davon im Reaktionskreislauf umgewälzt und in dem Wäscher gegen Rauchgas verrieselt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that, based on the volume of the freshly added sodium sulfate solution, a 5- to 2.5fa The amount circulated in the reaction circuit and in the scrubber is sprinkled against flue gas. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniak in den Verfahrensstufen c1a) und c2) bei einem pH-Wert von 8,3 ausgetrieben wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the ammonia in process stages c1a) and c2) at a pH is driven out of 8.3. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniak in den Verfahrensstufe c1b) bei einem pH-Wert von 11,5 bis 12 ausgetrieben wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ammonia in process step c1b) at a pH of 11.5 to 12 is driven out. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak und Kohlendioxid durch Einblasen von Dampf, Heißluft oder durch indirekte Beheizung ausgetrieben werden und die Temperatur dieses Gas/Dampfgemisches durch Kompression so weit erhöht wird, daß es zur indirekten Beheizung der nachgeschalteten, zweiten Entgaserstufe verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that Ammonia and carbon dioxide by blowing in steam, hot air or be driven out by indirect heating and the temperature of this Gas / vapor mixture is increased by compression so that it for indirect heating of the downstream, second degasser stage is used. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas/Dampfgemisch aus der Entgaseranlage zum Aufheizen der zu entgasenden Lösung aus Stufe c) auf eine Temperatur von 75 bis 95°C, vorzugsweise 80 bis 90°C genutzt und danach, nach Abkühlung durch ein externes Kühlmedium, als Lösungsmittel für kristallisiertes Natriumsulfat in Schritt a) verwendet wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the gas / steam mixture from the degassing system to heat the degassing solution from stage c) to a temperature of 75 to 95 ° C, preferably used 80 to 90 ° C and then, after cooling by a external cooling medium, as a solvent for crystallized sodium sulfate in Step a) is used. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sumpfprodukt aus der Verfahrensstufe c2) nach Abscheidung des ge­ fällten Calciumsulfats und vor Rückführung in die Lösestation für Natri­ umsulfat einer Karbonisierungsanlage zugeleitet wird, in der durch Rauchgas-Kohlendioxid die Konzentration an gelöstem Calcium durch Fällung von Calciumcarbonat bei einem pH-Wert von 8,2 bis 8,4 soweit vermindert wird, daß nach Verdünnung mit der frisch angesetzten Natriumlösung in den nachgeschalteten Anlagen eine Abscheidung schwer löslicher Calciumverbindungen vermieden wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the bottom product from process stage c2) after separation of the ge precipitated calcium sulfate and before returning to the solving station for natri  Sulphate is fed to a carbonation plant in which Flue gas carbon dioxide through the concentration of dissolved calcium Precipitation of calcium carbonate at a pH of 8.2 to 8.4 so far is reduced that after dilution with the freshly prepared Sodium solution in the downstream plants difficult to separate soluble calcium compounds is avoided.
DE19883815685 1988-05-07 1988-05-07 Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime Expired - Fee Related DE3815685C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883815685 DE3815685C2 (en) 1988-05-07 1988-05-07 Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883815685 DE3815685C2 (en) 1988-05-07 1988-05-07 Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3815685A1 DE3815685A1 (en) 1989-11-16
DE3815685C2 true DE3815685C2 (en) 1997-07-17

Family

ID=6353913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883815685 Expired - Fee Related DE3815685C2 (en) 1988-05-07 1988-05-07 Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3815685C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109384330B (en) * 2017-08-10 2024-03-08 中国瑞林工程技术股份有限公司 Carbon dioxide decalcification system and method suitable for gypsum neutralization process treatment post-treatment liquid
CN109850922B (en) * 2019-03-11 2023-10-03 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 Method and device for recycling baking soda desulfurization ash
CN115403059B (en) * 2022-09-02 2023-07-07 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 Method and system for recycling baking soda dry desulfurization ash
CN117682539B (en) * 2024-02-04 2024-04-19 北京康仑循环科技有限公司 Method for producing sodium carbonate and high-strength gypsum by using calcium carbonate and sodium sulfate as raw materials

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE322601C (en) * 1917-07-17 1920-07-05 Prod Chim Soc Ind De Process for the production of carbonate of sodium and ammonium sulfate

Also Published As

Publication number Publication date
DE3815685A1 (en) 1989-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68916104T2 (en) Process for the desulfurization of a gas stream containing sulfur dioxide.
EP0182931B1 (en) Process for the preparation of very pure magnesium oxide
EP0005301B1 (en) Process for the removal of sulphur oxides from high-chloride flue gases
DE2313264A1 (en) PROCESS FOR THE DIRECT PRODUCTION OF A SULPHATE OR SULPHATES FROM EXHAUST GASES CONTAINING SO DEEP 2-GAS
DE2258442A1 (en) PROCESS FOR THE SEPARATION OF SULFUR DIOXIDE FROM GASES AND FOR THE RECOVERY OF ELEMENTAL SULFUR
DE69114102T2 (en) Removal of sulfur dioxide with a modified lime.
US2161056A (en) Process for recovering sulphur dioxide from waste gases
DE3815685C2 (en) Process for the continuous conversion of sodium sulfate into sodium hydrogen carbonate and gypsum using flue gas and lime
DE2306805C3 (en) Process for the desulfurization of exhaust gases containing sulfur compounds
DE3523073C2 (en) Process for the removal and recovery of elemental sulfur from sulfur dioxide or gases containing sulfur dioxide and hydrogen sulfide
US2843454A (en) Conversion of sodium chloride into sodium carbonate and ammonia chloride
DE69603385T2 (en) Process for the removal of sulfur dioxide from gases containing it, with the simultaneous production of elemental sulfur
US2922735A (en) Method of producing pulping liquor
US2140605A (en) Recovery of hydrocyanic acid
DE3233201C2 (en) Process for removing sulfur oxides from industrial waste gases
DE3538231C2 (en)
DE2249253A1 (en) PROCESS FOR PURIFICATION OF SULFURIC ACID ANHYDRIDE OR SULFUR HYDROGEN CONTAINING INDUSTRIAL EXHAUST GAS WITH SIMULTANEOUS RECOVERY OF ELEMENTAL SULFUR
DE3446787A1 (en) Process for obtaining marketable mineral fertilisers
DE545627C (en) Process for the extraction of sulphate and sulfur from gases
DE2933147A1 (en) METHOD FOR REMOVING SULFUR HYDROGEN FROM GASES, ESPECIALLY CARBON DISTILLING GASES
DE926006C (en) Process for the production of alkali or ammonium sulfate
DE1567923B2 (en) Process for the production of sodium hydrogen carbonate
DE2053549A1 (en) Process for removing sulfur dioxide from the flue gas of burned, sulfur-containing, fossil fuels
US2242507A (en) Manufacture of sodium sulphate
DE1467100A1 (en) Process for removing hydrogen sulphide from gases, exhaust gases or exhaust air

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PREUSSENELEKTRA ENGINEERING GMBH, 45896 GELSENKIRC

8339 Ceased/non-payment of the annual fee