DE4032249C2

DE4032249C2 - Verfahren zur Aufhellung von Rauchgasgips

Info

Publication number: DE4032249C2
Application number: DE4032249A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Hueller; Hans-Rudolf Stoesel; Guenther Dr Kirchen; Werner Dr Kemp
Original assignee: RWE Energie AG; Gebr Knauf Westdeutsche Gipswerke
Current assignee: RWE Energie AG; Knauf Gips KG
Priority date: 1989-10-14
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2010-10-12
Also published as: IT9021732A0; GB2236748A; GB2236748B; DE4032249A1; GB9022180D0; IT9021732A1; IT1243740B

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Aufhellung von Rauchgasgips aus nassen Rauchgasent schwefelungsanlagen, in denen die Waschflüssigkeit über einen Hydrozyklon eingedickt wird und der Hydrozyklon überlauf in den Waschkreislauf zurückgeführt wird und der eingedickte Hydrozyklonunterlauf in Rauchgasgips und Waschflüssigkeit aufgetrennt wird.

Der in diesen Rauchgasentschwefelungsanlagen entstehende Rauchgasgips enthält häufig noch geringe Mengen an Flug asche und andere verschmutzende Bestandteile (Nebenbe standteile). Insbesondere bei der Rauchgaswäsche von chloridarmer Braunkohle wird die Waschflüssigkeit relativ lange im Kreislauf gefahren, bis sich der Chloridgehalt auf einen bevorzugten Wert von 5.000 bis 50.000 ppm ange reichert hat. Erst wenn diese Bereiche überschritten wer den, wird ein Teil der Waschflüssigkeit ausgeschleust und durch frisches Prozeßwasser ersetzt, wobei darauf geachtet wird, innerhalb des bevorzugten Bereiches der Chloridkon zentration zu bleiben. Zusammen mit dem Chloridgehalt steigt selbstverständlich auch der Gehalt an feinstteili gen Nebenbestandteilen in der Waschflüssigkeit. Diese angereicherten Verunreinigungen werden überraschenderweise in den Rauchgasgips mit eingebaut und führen daher auch zu einer entsprechenden Verfärbung des erhaltenen Rauch gasgipses. Diese Verfärbung stört nicht, wenn der Rauch gasgips an die Zement-Industrie geliefert wird oder als Bergbaumörtel verwendet wird. Sofern jedoch der Rauchgas gips zu Baustoffen oder gar Füllstoffen verarbeitet werden soll, stört diese Verfärbung sehr. Es ist auch nicht mög lich, diese Verfärbung ohne Umkristallisation nachträglich aus dem Rauchgasgips wieder zu entfernen.

Die Erfindung hat sich somit die Aufgabe gestellt, einen Rauchgasgips, der durch feinteilige Nebenbestandteile verunreinigt und verfärbt ist, aufzuhellen und damit für Bauzwecke oder als Ausgangsmaterial für Füllstoffe brauch bar zu machen.

Es wurde jetzt gefunden, daß diese Aufgabe überraschend einfach dadurch gelöst werden kann, daß der Hydrozyklon überlauf vor der Rückführung einer weiteren Auftrennung durch einen Hydrozyklon unterworfen wird, dessen Unter lauf direkt in den Waschkreislauf zurückgeführt und dessen Überlauf vorzugsweise in einem Hochleistungseindicker oder Absetzbecken oder ähnlichen Aggregaten in auszu schleusenden Dickschlamm und in den Waschkreislauf zurück zuführende Waschflüssigkeit aufgetrennt wird.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die feinstteiligen Nebenbestandteile in erheblichem Umfang aus der Wasch flüssigkeit abgetrennt werden, bevor sie als verfärbende Verunreinigung in den Rauchgasgips eingebaut werden können. Erstaunlicherweise handelt es sich bei diesen verfärbenden Mengen an feinstteiligen Nebenbestandteilen um so geringe Mengen, daß die analytische Zusammensetzung des Rauchgas gipses kaum verändert wird, dennoch erfindungsgemäß ein Rauchgasgips entsteht, der bereits mit bloßem Auge erkenn bar wesentlich heller und wesentlich weniger angefärbt ist. Die Unterschiede sind aber auch objektiv meßbar. Bei einem Rauchgasgips aus einem Braunkohlen-Kraftwerk (KW Frimmersdorf) stieg der Weißgehalt des Rauchgasgipses von 26,0 auf 59,2 (gemessen mit dem Lange-Fotometer LFM-1 als sogenannter Norm-Farbwert). Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden somit vor allem die stark färbenden An teile der feinteiligen Nebenbestandteile aus dem Rauchgas gips entfernt, darüber hinaus auch sonstige Verunreini gungen, die insbesondere aus dem verwendeten Kalksteinmehl und Prozeßwasser stammen.

Die erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahme hat eine gewisse Ähnlichkeit mit den Verfahrensmaßnahmen gemäß DE-OS 36 07 191. Danach wird zur Verminderung der Chloridbe lastung des oberen Absorberkreislaufes von zweistufigen nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen dauernd oder in Intervallen die verdünnte Gipssuspension des Hydrozyklon oberlaufs mit einem weiteren Hydrozyklon aufgetrennt in eine in den Oxidationskreislauf zurückgeführte konzen trierte Suspension enthaltend die feinerkörnigen Fest teile und einen dem System zu entnehmenden Hydrozyklon oberlauf enthaltend feinstteilige Festteile und gelöste Salze. Damit wurde ein erheblicher Teil des Chlorids aus der Waschflüssigkeit ausgeschleust, ohne jedoch größere Anteile der Suspension zu entnehmen. Beim erfindungsge mäßen Verfahren wird dieser Hydrozyklonoberlauf nochmals aufgetrennt, nämlich beispielsweise in einem Hochleistungs eindicker in auszuschleusenden Dickschlamm und in den Waschkreislauf zurückzuführende Waschflüssigkeit und damit die gesamte Wasserbilanz nicht verschlechtert; d. h. es kommt zu keiner Erhöhung der Abwassermenge. Beim erfin dungsgemäßen Verfahren wird somit das Chlorid voll in den Waschkreislauf zurückgeführt. Nur bei zu hohem Chloridge halt in der Rauchgasentschwefelungsanlage kann auf die Rückführung dieser Waschflüssigkeit teilweise oder in Intervallen verzichtet werden. Von entscheidender Bedeu tung ist, daß erfindungsgemäß möglichst rasch und mög lichst viel der feinstteiligen Anteile aus dem Verfahren ausgeschleust wird, bevor er in den Rauchgasgips eingebaut werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher insbesondere zur Anwendung kommen, wenn chloridarme Rauch gase oder Rauchgase mit höheren Flugaschegehalten (z. B. bei älteren Elektrofiltern) entschwefelt werden sollen und dabei dennoch ein möglichst heller und reiner Rauchgas gips entstehen soll, der auch für Bauzwecke oder als Füll stoff einsetzbar ist.

Der beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Dick schlamm besteht ganz überwiegend aus feinstteiliger Flug asche sowie gewissen feinstteiligen Verunreinigungen des eingesetzten Kalksteinmehls. Dieser Dickschlamm kann da her vorzugsweise zusammen mit der übrigen Flugasche oder Rostasche entsorgt bzw. verwertet werden.

Die erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahme weist darüber hinaus gewisse Parallelitäten zu den Verfahrensmaßnahmen nach DE-OS 38 03 631 auf. Dort wird zur Steuerung des Kristallwachstums, der Filtrierbarkeit und der Entwässer barkeit von Rauchgasgips dem Oberlauf des Hydrozyklons Feststoff durch einen zweiten Hydrozyklon, einen Eindicker oder einen Filter entzogen. Bei der ersten Variante, dem Einsatz eines zweiten Hydrozyklons oder eines Eindickers, wird dabei dem System insbesondere eine Fraktion mit mittelgroßen Teilchen entzogen, während die feinsten Teil chen in das System zurückgeführt werden. Hingegen werden bei der zweiten Variante, dem Einsatz eines Filters, dem System nahezu alle Feststoffanteile des Hydrozyklonober laufs entzogen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist da gegen das Ziel, dem System nur die feinstteiligen Bestand teile zu entziehen und die mittelgroße Fraktion, die vor nehmlich aus Gips besteht, als Kristallisationskeime zu rückzuführen. Beide o. g. Varianten nach DE-OS 38 03 631 entsprechen demnach nicht der Anforderung, den Rauchgas gips aufzuhellen und trotzdem genügend Kristallisations keime zur Verfügung zu stellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in dem nachfolgenden Beispiel näher erläutert.

Beispiel

In einer technischen zweistufigen Rauchgasentschwefelungs anlage (KRC) wurde der Hydrozyklonoberlauf in einem weite ren Hydrozyklon aufgetrennt in einen feststoffreicheren Hydrozyklonunterlauf mit relativ hohem Gipsanteil, der direkt in den Oxidationskreislauf zurückgeführt wurde, und einen feststoffärmeren Hydrozyklonoberlauf. Im Ver lauf der Versuchszeit stieg der Gipsgehalt des Unterlaufs noch deutlich an. Der Hydrozyklonoberlauf enthielt vor allem feinstteilige Feststoffe und wurde in einen Hoch leistungseindicker geleitet und dort in einen nahezu fest stofffreien wäßrigen Teil aufgetrennt, der als Prozeß wasser verwendbar war, und einen Schlamm, der überwiegend aus feinsten Feststoffteilen bestand. Die Analyse dieser Schlämme ergab, daß sie nur noch aus 14,4 bis 16,8% Cal ciumsulfatdihydrat bestanden, aber 8,1 bis 9,7% Fe₂O₃, 5,1 bis 7,6% Al₂O₃, 0,16 bis 0,21% MnO, 15,8 bis 24,0% Glühverlust und 39,8 bis 45,6% HCl-Unlösliches ent hielten. Diese Werte zeigen deutlich, daß in diesem feinst teiligen Schlamm sehr viel färbende und störende Verunrei nigungen angereichert sind.

Der anfallende Rauchgasgips wurde über einen Zeitraum von mehreren Tagen hin untersucht und ergab folgende Werte:

Langzeitversuche haben ergeben, daß bei völliger Aus schleusung der Feinstteile der Weißgrad auf Werte über 60% ansteigen kann.

Es versteht sich von selbst, daß die deutliche Reduzierung der Nebenbestandteile die Einsatzmöglichkeiten des Rauch gasgipses unabhängig von der Farbe deutlich erhöht, bei spielsweise in Baustoffen oder als Füllstoff in Kunststof fen, Farben oder Klebstoffen. Da es sich bei letzteren in der Regel um Mehrstoffsysteme handelt, werden unerwünschte Nebenreaktionen durch die Verbesserung der Reinheit des Rauchgasgipses vermieden.

Claims

Verfahren zur Aufhellung von Rauchgasgips aus nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen, in denen die Wasch flüssigkeit über einen Hydrozyklon eingedickt wird und der Hydrozyklonüberlauf in den Waschkreislauf zurück geführt wird und der eingedickte Hydrozyklonunterlauf in Rauchgasgips und Waschflüssigkeit aufgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrozyklonüberlauf vor der Rückführung einer weiteren Auftrennung durch einen Hydrozyklon unterworfen wird, dessen Unterlauf direkt in den Waschkreislauf zurückgeführt und dessen Überlauf in auszuschleusenden Dickschlamm und in den Waschkreislauf zurückzuführende Waschflüssigkeit auf getrennt wird.