DE4317756A1 - Verfahren zur Reinigung von mit Quecksilber belasteten Rauchgasen insbesondere aus Klärschlammverbrennungsanlagen - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von mit Quecksilber belasteten Rauchgasen insbesondere aus KlärschlammverbrennungsanlagenInfo
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Reinigung von stark mit Quecksilber belasteten Rauchgasen, ins
besondere von Rauchgasen aus Klärschlammverbrennungsanlagen,
durch eine Vorreinigung und eine vorzugsweise zweistufige nasse
Rauchgasentschwefelung, bei der der Schwefel in Form von Rauch
gasgips anfällt, wobei die Vorreinigung dadurch erfolgt, daß
- a) aus dem Rauchgasstrom zunächst mittels eines Entstaubungs aggregats die Hauptmenge der Flugasche abgeschieden wird,
- b) das Rauchgas bereits vor der Vorreinigung durch Gas-Gas- Wärmeaustausch mit gereinigtem und entschwefelten Rauchgas abgekühlt wird, wobei sich dieses wieder aufheizt, und
- c) feinteilige Aktivkohle, Aktivkoks, Herdofenkoks oder Mole kularsiebe als festes Adsorbens in den Rauchgasstrom einge blasen wird und das beladene Adsorbens mittels eines Gewe befilters entfernt wird, woraufhin die übliche nasse Rauch gasentschwefelung und die Ausschleusung des Rauchgasgipses erfolgt.
Ein derartiges Verfahren ist beschrieben in der DE-A-41 24 844
der Anmelderin. Dieses Verfahren hat sich bereits bewährt, je
doch besteht das Bedürfnis ohne großen zusätzlichen technischen
Aufwand und ohne großen zusätzlichen Materialaufwand das Ver
fahren dahingehend zu verbessern, die gereinigten und entschwe
felten Rauchgase auch noch von Spuren an Quecksilber, polychlo
rierten Substanzen und anderen flüchtigen Verunreinigungen zu
befreien, bevor sie in den Kamin geleitet werden. Weiterhin ist
gewünscht, daß der Rauchgasgips nur durch geringe Menge von
Chlorid verunreinigt ist, da er andernfalls von der Baustoff
industrie nicht abgenommen wird. Schließlich besteht das Bedürf
nis möglichst geringe Mengen oder kein Abwasser entsorgen zu
müssen, wobei das Abwasser möglichst gering belastet sein soll
mit löslichen Salzen.
Diese Aufgabe kann erstaunlich einfach und wirkungsvoll gelöst
werden dadurch, daß erstens in der Stufe c dem festen Absorbens
eine HCl-bindende Komponente zudosiert wird, und daß zweitens
das gereinigte bereits wiederaufgeheizte entschwefelte Rauchgas
nachgereinigt wird durch Einblasen von feinteiliger Aktivkohle,
Aktivkoks, Herdofenkoks oder Molekularsieben als festes Absor
bens in den Reingasstrom und Entfernung des beladenen Absorbens
mittels eines Gewebefilters, wobei das hierbei anfallende nur
sehr wenig kontaminierte feste Absorbens zurückgeführt wird in
die Stufe c.
Vorzugsweise wird als HCl-bindende Komponente Calciumhydroxid
verwendet. Geeignet sind aber auch andere basische Substanzen
wie Soda, Kalksteinmehl oder gemahlene Calciumaluminiumsilicate.
Diese werden in solchen Mengen zudosiert, daß sie geeignet sind
den überwiegenden Teil an HCl und HF im Rauchgas zu binden und
zusammen mit dem verbrauchtem Absorbens für Quecksilber und
Schwermetall aus dem Verfahren auszuschleusen. Da Klärschlamm
bei der Verbrennung nur relativ geringe Mengen an HCl und HF
freisetzt, können diese Mengen ohne weiteres wirtschaftlich auf
diese Weise aus dem Rauchgas entfernt werden. Die nicht gebunde
nen Restmengen werden beim erfindungsgemäßen Verfahren in der
nachgeschalteten nassen Rauchgasentschwefelungsanlage ausgewa
schen und erscheinen als lösliche Salze in den Abwässern und
Filtraten der Rauchgasreinigung.
Als festes Absorbens in der Nachreinigungsstufe des Reingases
eignen sich prinzipiell die gleichen Absorbenzien wie in der
Stufe c. Es ist aber auch prinzipiell möglich, hier auch andere
Absorbenzien einzusetzen, sofern sie mit den Absorbenzien der
Stufe c verträglich sind. Es ist nicht notwendig, diesem Absor
bens auch noch eine HCl-bindende Komponente zuzumischen, da
diese Reingase bereits ausreichend von HCl und HF befreit sind.
Es kann aber auch bereits hier die HCl-bindende Komponente zu
gemischt werden, um auf eine separate Zumischung oder Einblasung
von Calciumhydroxid in der Stufe c zu verzichten.
Zur optimalen Ausnützung der trockenen Absorbenzien hat es sich
als zweckmäßig erwiesen, diese im Kreislauf zu fahren und nur
einen Teil auszuschleusen. Dies gilt insbesondere für das Ab
sorbensgemisch in der Stufe c.
Da bereits der überwiegende Anteil an HCl und HF in der Stufe c
entfernt wird, ist der Gehalt an Chlorid im Abwasser und Filtrat
der Rauchgasentschwefelungsanlage sehr niedrig. Es entsteht
somit nur wenig bzw. nur wenig belastetes Abwasser. Erfindungs
gemäß ist es obendrein möglich, die Abwässer und Filtrate der
Rauchgasentschwefelungsanlage in die Verbrennungsanlage zurück
zuführen, so daß das Verfahren völlig abwasserfrei arbeitet. Bei
dieser Rückführung der Abwässer und Filtrate der Rauchgasent
schwefelungsanlage wird das mitgeführte Calciumchlorid in der
Verbrennungsanlage wieder zersetzt, wobei wiederum HCl entsteht.
Es wird somit das HCl nur noch aus dem Verfahren ausgeschleust
in Form von Calciumchlorid aus der Stufe c.
Bei der Auswahl des Absorbens und der alkalischen Komponente in
der Stufe c sollte möglichst darauf geachtet werden, daß es
wenig SO₂ bindet, da dieses vorzugsweise später in oxidierter
Form als Calciumsulfat (Rauchgasgips) ausgeschleust werden soll
te. Calciumhydroxid ist unter anderen deshalb bevorzugt, da
zunächst gebildetes Calciumsulfit durch HCl-Gas wieder zerlegt
wird in Calciumchlorid und SO₂.
Um die Entfernung von Quecksilber zu verbessern, ist es oben
drein möglich, dem oder den festen Absorbenzien Chemikalien
zuzusetzen wie Schwefel, Sulfide, Polysulfide, Selen oder Jod.
Vorzugsweise werden diese Chemikalien als äußere Schicht auf die
festen Absorbenzien aufgetragen. Schließlich ist es möglich,
solche Chemikalien in flüssiger, gelöster oder verdampfter Form
in oder vor der Stufe c einzublasen.
Handelt es sich bei dem zu verbrennenden Material um ein Materi
al mit hohem Gehalt an organischen Verunreinigungen wie PCB und
Dioxin, besteht die Möglichkeit, die Absorbenzien der Stufe c
zum überwiegenden Teil in die Verbrennung zurückzuführen, damit
sie dort möglichst weitgehend verbrennen. Der nicht verbrannte
und ausgeschleuste Teil der Absorbenzien wird dadurch stärker
belastet mit Quecksilber, Chlorid und Fluorid, aber weniger
belastet mit PCB und Dioxinen.
Handelt es sich bei dem zu verbrennenden Material um ein Materi
al mit geringem Quecksilbergehalt und niedrigem HCl-Gehalt, aber
hohem Gehalt an PCB und Dioxin, ist es prinzipiell auch möglich,
das verbrauchte Absorbens der Stufe c vollständig zu verbrennen.
Dabei steigt aber sowohl der Quecksilbergehalt als auch der
Chloridgehalt des Rauchgasgipses und der Abwässer und Filtrate.
Diese können dann auch nicht mehr verbrannt werden, da es sonst
zu einer Anreicherung im Gips und im Reingas kommen würde.
Bei erfindungsgemäßen Verfahren entstehen somit aus dem ver
brannten Material, insbesondere dem Klärschlamm, ein sauberer
quecksilber- und chloridarmer Rauchgasgips, ein hochgereinigtes
Abgas, eine quecksilberarme Flugasche und nur sehr geringe Men
gen verbrauchtes Absorbens aus der Stufe c, welche neben den
Schwermetallen, Quecksilber und Organika Calciumchlorid und
Calciumfluorid enthält. Diese geringe Mengen lassen sich pro
blemlos entsorgen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren herrschen vorzugsweise folgende
Temperaturverhältnisse: das ungereinigte Rauchgas weist Tempera
turen um 200°C auf und wird bei diesen Temperaturen entstaubt,
beispielsweise mit Hilfe von Elektrofiltern, Multizyklonen und
Zyklon-Wirbeln. In einem Gas-Gas-Wärmeaustauscher wird dieses
vorgereinigte Gas auf ca. 135°C abgekühlt. Gekühlt wird mit dem
ca. 70°C warmen gereinigten Rauchgas aus der nassen Rauchgasent
schwefelungsanlage, welches dabei wiederum auf ca. 135°C erwärmt
wird. Dieses gereinigte wieder aufgeheizte Reingas wird dann dem
zusätzlichen Reinigungsschritt mit festen Absorbens unterworfen
und danach in dem Kamin geleitet.
Das auf ca. 135°C abgekühlte entstaubte Rauchgas wird in der
Stufe c weiter gereinigt und dann in die nasse vorzugsweise
zweistufige Rauchgasentschwefelungsanlage eingeleitet. Die erste
Stufe derartiger Rauchgasentschwefelungsanlagen besteht meist
aus einem Quencher, in welchem das Rauchgas auf ca. 70°C abge
kühlt und mit Wasserdampf beladen wird. Die Temperaturen in der
Rauchgasentschwefelungsanlage betragen somit im allgemeinen
70°C. Folglich fallen auch die Abwässer beispielsweise aus dem
Hydrozyklonoberlauf und dem Bandfilter bzw. der Gipszentrifuge
bei derartigen Temperaturen an. Vorzugsweise wird der Hydrozy
klonoberlauf zurückgeführt in die Rauchgasentschwefelungsanlage
oder in dem Behälter der Kalksteinsuspension für die Rauchgas
entschwefelung.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es aber auch möglich, schon
den Hydrozyklonoberlauf zusammen mit dem Zentrifugat oder Fil
trat des Rauchgasgipses zusammen in die Verbrennungsanlage zu
rückzuführen und damit völlig abwasserfrei zu arbeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für die
Rauchgase aus Klärschlammverbrennungsanlagen. Als Klärschlamm
verbrennungsanlage hat sich insbesondere eine Wirbelschichtver
brennung bewährt. Es ist besonders einfach in eine derartige
Anlage auch die calciumchloridhaltigen Abwässer der Rauchgasent
schwefelungsanlage einzudüsen und somit in den Kreislauf zurück
zuführen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Reinigung von stark mit Quecksilber belaste
ten Rauchgasen, insbesondere von Rauchgasen aus Klär
schlammverbrennungsanlagen, durch eine Vorreinigung und
eine vorzugsweise zweistufige nasse Rauchgasentschwefelung,
bei der der Schwefel in Form von Rauchgasgips anfällt,
wobei die Vorreinigung dadurch erfolgt, daß
- a) aus dem Rauchgasstrom zunächst mittels eines Entstau bungsaggregats die Hauptmenge der Flugasche abgeschie den wird,
- b) das Rauchgas bereits vor der Vorreinigung durch Gas- Gas-Wärmeaustausch mit gereinigtem und entschwefelten Rauchgas abgekühlt wird, wobei sich dieses wieder aufheizt, und
- c) feinteilige Aktivkohle, Aktivkoks, Herdofenkoks oder
Molekularsiebe als festes Adsorbens in den Rauchgas
strom eingeblasen wird und das beladene Adsorbens
mittels eines Gewebefilters entfernt wird, woraufhin
die übliche nasse Rauchgasentschwefelung und die Aus
schleusung des Rauchgasgipses erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß- 1. in der Stufe c dem festen Absorbens eine HCl bindende Komponente zudosiert wird und daß
- 2. das gereinigte bereits wieder aufgeheizte ent schwefelte Rauchgas nachgereinigt wird durch Einblasen von feinteilige Aktivkohle, Aktivkoks, Herdofenkoks oder Molekularsieben als festes Absorbens in den Reingasstrom und Entfernung des beladenen Absorbens mittels eines Gewebefilters, wobei das hierbei anfallende nur sehr wenig kon taminierte feste Absorbens zurückgeführt wird in die Stufe c.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
HCl-bindende Komponente Calciumhydroxid verwendet wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Adsorbens bzw. Absorbensgemisch im Kreislauf gefah
ren wird und nur zum Teil aus dem Kreislauf ausgeschleust
wird.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Abwässer und Filtrate der Rauchgas
entschwefelungsanlage zurückgeführt werden in die Verbren
nungsanlage.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß in oder vor der Stufe c Quecksilber-bin
dende Chemikalien in fester, flüssiger, gelöster oder ver
dampfter Form eingeblasen werden.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Absorbenzien der Stufe c nur zum Teil
ausgeschleust und zum überwiegenden Teil in die Verbrennung
zurückgeführt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934317756 DE4317756A1 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Verfahren zur Reinigung von mit Quecksilber belasteten Rauchgasen insbesondere aus Klärschlammverbrennungsanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934317756 DE4317756A1 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Verfahren zur Reinigung von mit Quecksilber belasteten Rauchgasen insbesondere aus Klärschlammverbrennungsanlagen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4317756A1 true DE4317756A1 (de) | 1995-01-12 |
Family
ID=6489113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934317756 Withdrawn DE4317756A1 (de) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Verfahren zur Reinigung von mit Quecksilber belasteten Rauchgasen insbesondere aus Klärschlammverbrennungsanlagen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4317756A1 (de) |
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1993
- 1993-05-28 DE DE19934317756 patent/DE4317756A1/de not_active Withdrawn
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EP2217543A4 (de) * | 2007-11-09 | 2011-10-05 | United States Gypsum Co | Aktivkohle als mittel zur bekämpfung der freisetzung von quecksilber bei der calcinierung von gips |
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