DE4015831C2

DE4015831C2 - Vorrichtung zum Auswaschen von HCl aus einem Abgas

Info

Publication number: DE4015831C2
Application number: DE19904015831
Authority: DE
Inventors: Karl-Peter Lux; Achim Heipt
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2010-05-18
Also published as: DE4015831C1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswaschen von HCl aus einem im wesentlichen staubfreien Abgas gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Aus dem Prospekt "Gas-Waschanlagen" der Fa. Wiegand Karlsruhe GmbH (1982) ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei der die beiden Wäscher als Strahlwäscher mit je einer einzigen Strahldüse ausgebildet sind. Der Waschkanal ist fallend auf einem Sumpfbehälter befestigt. Neben dem fallenden Waschkanal ist aufsteigend ein Gasführungskanal angeordnet, in dessen unterem Ende als Tröpfchenabscheider ein Drallabscheider angeordnet ist. Derartige Strahlwäscher bedürfen einer höheren Pumpleistung wegen des größeren Druckverlustes und bei Einsatz eines Drallabscheiders besteht die Gefahr, daß Tröpfchen in nicht ausreichender Weise abgeschieden und in den zweiten Wäscher überführt werden.

Weiterhin ist aus der DE 33 01 688 A1 ein einstufiger Gegenstromwäscher mit Gaseintritt am unteren Ende und Gasaustritt am oberen Ende bekannt, bei dem im Wäscherkopf vor dem Gasaustritt ein radial durchströmbarer ringartiger Tröpfchenabscheider vorgesehen ist, der von einem sich in seinem Strömungsquerschnitt zum Gasaustritt hin erweiternden Gasabführungskanal umgeben ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, mit deren Hilfe das Auswaschen von HCl erleichtert und die Tröpfchenabscheidung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedem Waschlösungskreislauf mehrere Düsen zugeordnet sind und der erste Wäscher einschließlich seines ihm zugeordneten Waschlösungskreislaufes auf dem zweiten Wäscher angeordnet ist, daß der Tropfenabscheider am unteren Ende des oberen Wäschers ringartig angeordnet ist und das untere Ende des oberen Wäschers in das in seinem Querschnitt erweiterte obere Ende des unteren Wäschers hineinragt derart, daß das Abgas den Tropfenabscheider radial durchströmt, und daß die Waschlösungskreisläufe über eine Förderpumpe miteinander verbunden sind.

Das zu reinigende Abgas tritt in den ersten Wäscher ein und wird dort mit der Kreislauflösung, die aus dem zweiten Wäscher abgezogen wurde, in Kontakt gebracht. In dem ersten Wäscher wird das Abgas aufgrund der Ver dampfung von Wasser aus der wäßrigen Kreislauflö sung abgekühlt. Je nach Konzentration der auszuwa schenden HCl in dem zugeführten Gas wird HCl von der Gasphase in die flüssige Phase und/oder von der flüssigen Phase in die Gasphase über führt.

Infolge der verbesserten Tropfenabscheidung wird möglichst wenig Flüssigkeit von dem ersten Wäscher in den zweiten Wäscher überführt, in dem infolge der Frisch wasserzufuhr über den zweiten Wäscher die Säurebildner aus der Gasphase in die flüssige Phase überführt werden. Dadurch, daß möglichst wenig Flüssigkeit von dem er sten Wäscher in den zweiten Wäscher gelangt und Waschlösung aus dem zweiten Wäscher in den ersten Wäscher als Waschlösung eingeführt wird, kann eine Aufkonzentra tion der in dem zweiten Wäscher erzeugten Säure in dem ersten Wäscher erfolgen; mit anderen Worten: durch die zweitstufige Ausgestaltung des Auswaschvor gangs und die Zwischenschaltung der Tropfenabschei dung zwischen den beiden Wäschern kann ein relativ gro ßes Konzentrationsgefälle zwischen den beiden Wäschern eingestellt werden.

Der ringartig angeordnete Tropfenabscheider kann vorzugsweise aus mehreren in einem Polygonzug ange ordneten quaderförmigen Abscheideelementen beste hen.

Eine Ausfüh rungsform einer Waschvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens soll nun anhand der Figuren näher erläu tert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die beiden Waschstu fen und eine schematische Darstellung der Waschkreis läufe,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Das entstaubte Abgas AG tritt über einen Abgaska nal 1 in das obere Ende eines ersten Wäschers 2 ein. Dem Wäscher 2 ist ein Waschlösungskreislauf 3 zuge ordnet. Aus dem Wäschersumpf 4 wird über eine Lei tung 5 von einer Umwälzpumpe 6 Waschlösung abge saugt und im oberen Teil des Wäschers 2 angeordneten Düsenstöcken 7 zugeleitet. Der Abgaskanal 1 ragt mit seinem Gasaustrittsende in einen erweiterten Kopfab schnitt 2a des Wäschers hinein und in diesen erweiterten Abschnitt wird über Radialdüsen 8 ebenfalls Wäschlö sung eingedüst. Am unteren Ende des Wäschers 2 sind oberhalb des Wischersumpfes 4 in polygonaler Anord nung (vergl. Fig. 2) Tröpfchenabscheideelemente 9a ei nes ringartigen Tröpfchenabscheiders 9 angeordnet. Der Wäscher 2 ragt mit seinem den Tröpfchenabschei der 9 tragenden unteren Ende in den erweiterten Kopf abschnitt 10a eines zweiten Wäschers 10 hinein und wird von dem Kopfabschnitt getragen.

Die mit dem Wäschersumpf 4 verbundene Leitung 5 durchsetzt den Kopfabschnitt 10a. Der den Wischer 2 verlassende Abgasstrom AG durchsetzt den Tropfenab scheider 9 im wesentlichen radial und wird dann auf Düsenstöcke 11 des zweiten Wäschers 10 gelenkt. Die Düsenstöcke 11 bilden zusammen mit dem Wäscher sumpf 12, einer Abzugsleitung 13 und einer Umwälz pumpe 14 den Waschlösungskreislauf 15 des unteren Wäschers 10.

Dem unteren Wäscher 10 wird, wie bei 16 gezeigt, Frischwasser zugeführt. Das Frischwasser muß nicht unbedingt dem Wäscher 10 selbst zugeführt werden, es ist auch möglich das Frischwasser über den Kreislauf 15 zuzuführen.

Die Waschlösung des Kreislaufes 15 des zweiten Wä schers 10 wird über eine eine Förderpumpe 17 aufwei sende Verbindungsleitung 18 dem Waschkreislauf 3 des ersten Wäschers 2 zugeführt.

Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung kann HCl mit stark schwan kender Konzentration aus einem Abgas ausgewaschen werden, und es kann gleichzeitig eine höherkonzentrier te Säure als beim Stand der Technik abgezogen werden. Das ausgewaschene Abgas wird aus dem unteren Be reich des Wäschers 10 über einen Auslaßstutzen 19 ab gezogen und einer nicht dargestellten Entschwefelungs- und ggf. einer Entstickungseinrichtung zugeleitet.

Eine Temperaturänderung erfolgt in der zweiten Waschstufe 10 nur noch in unwesentlichem Umfange, da das in die aus den beiden Wäschern 2 und 10 bestehende Waschvorrichtung eintretende Abgas bereits im we sentlichen in dem Wäscher 2 durch die Verdampfung von Wasser aus der Waschlösung abgekühlt wird.

Die Anordnung des Wäschers 2 auf dem Wäscher 10 ist von besonderem Vorteil, da die Schwerkraft die Ab scheidung von Tröpfchen im Wäscher 2 unterstützt.

Der Waschkreislauf 3 des oberen Wäschers 2 kann noch einen nicht dargestellten Zwischenbehälter auf weisen, in den die Waschlösung aus dem unteren Kreis lauf 15 eingeleitet wird.

Beispiel

Es werde angenommen, daß die HCl-Konzentration in dem auszuwaschenden Abgas Werte, die zwischen 500 mg/Nm³ und 1500 mg/Nm³ liegen, annehmen kann. Die Ausgangskonzentration der aus dem Waschkreis lauf 3 über Leitung 20 abgezogenen Salzsäure soll bei 10% liegen und die Konzentration im gereinigten Abgas soll bei 100 mg/Nm³ liegen. Der Konzentration von 10% der abgezogenen Säure entspricht in etwa einer HCl-Konzentration im Abgasstrom, der dem zweiten Wäscher 10 zugeführt wird, von 1000 mg/Nm³.

Bei einer Eingangskonzentration von 500 mg/Nm³ und einer sich im Wäschersumpf 12 einstellenden HCl-Konzentration von 1 bis 2% geht bei Einsatz einer Salz säure dieser Konzentration als Waschlösung in dem ersten Wäscher 2 HCl aus der rückgeführten Lösung aus der flüssigen Phase in die gasförmige Phase über, so daß die Eingangskonzentration im zweiten Wäscher er reicht wird, in dem dann ein Übergang von der gasför migen Phase in die flüssige Phase (Auswaschen) derart erfolgt, daß am Auslaß 19 die Auslaßkonzentration von 100 mg/Nm³ sichergestellt ist. Weist das eintretende Abgas eine Konzentration von 1500 mg/Nm³ auf, er folgt auch im ersten Wäscher bereits ein Übergang von der gasförmigen in die flüssige Phase.

Claims

1. Vorrichtung zum Auswaschen von HCl aus einem im wesentlichen staubfreien Abgas, insbesondere einem Abgas einer Abfallverbrennungsanlage,
mit zwei nacheinander durchströmbaren Gleichstromwäschern
mit jeweils einem Waschlösungskreislauf bestehend aus Wäschersumpf, Umwälzpumpe und mindestens einer Waschdüse,
einer Verbindung für die Waschlösungskreisläufe,
jeweils einem Abgaseintritt am oberen Ende und einem Abgasaustritt im Bereich des unteren Endes des Wäschers,
einem dem Abgasaustritt des ersten Wäschers zugeordneten Tropfenabscheider,
einem dem ersten Wäscher zugeordneten Säureablauf,
und einem dem zweiten Wäscher zugeordneten Frischwasserzulauf,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Waschlösungskreislauf (3, 15) mehrere Düsen (7, 11) zugeordnet sind
und der erste Wäscher (2) einschließlich seines ihm zugeordneten Waschlösungskreislaufes (3) auf dem zweiten Wäscher (10) angeordnet ist,
daß der Tropfenabscheider (9) am unteren Ende des oberen Wäschers (2) ringartig angeordnet ist und das untere Ende des oberen Wäschers in das in seinem Querschnitt erweiterte obere Ende (10a) des unteren Wäschers (10) hineinragt derart, daß das Abgas (AG) den Tropfenabscheider radial durchströmt,
und daß die Waschlösungskreisläufe (3, 15) über eine Förderpumpe (17) miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringartig angeordnete Tropfenabscheider (9) aus mehreren in einem Polygonzug angeordneten quaderförmigen Abscheideelementen (9a) besteht.