DE69114102T2 - Entfernung von Schwefeldioxyd mit einem modifizierten Kalk. - Google Patents
Entfernung von Schwefeldioxyd mit einem modifizierten Kalk.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen unter Verwendung von Kalk als Reaktant in einem Naßwäschersystem, wobei der Kalk während des Löschens modifiziert wird, wobei man ein Verfahren erhält, das die Entwässerungseigenschaften der aus dem Wäschersystem entfernten wäßrigen Calciumsulfit-Schlamm verbessert.
- Bei einem kommerziellen Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Rauchgasen wird eine wäßrige Aufschlämmung von Kalk oder einer anderen Calciumkomponente verwendet, die vorzugsweise mit Magnesium verbessert ist, um einen Gegenstrom-Strom der Rauchgase in einer Naßwäschereinheit zu waschen.
- In DE-A-24 21 423 ist ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen beschrieben, bei dem die Gase in einer Naßwäschereinheit mit einer wäßrigen Flüssigkeit, die Calciumoxid und Magnesiumoxid enthält, in Kontakt gebracht wird (vgl. z.B. Seite 2, letzter Abs., und Beispiele 1 bis 4).
- Aus dem Kalk entsteht bei der Entfernung von Schwefeldioxid aus den Rauchgasen Calciumsulfit, das aus dem Wäschersystem als Abzugsstrom des Wäschereinheits-Abstroms entfernt wird. Der Abzugsstrom wird in eine Kläreinheit oder einen Eindicker eingeführt und eine eingedickte Aufschlämmung oder ein Schlamm wird von dem wäßrigen Medium abgetrennt. Das wäßrige Medium wird als Recyclisierungsstrom in die Wäschereinheit zurückgeführt, während der Schlamm aus dem Wäschersystem ausgetragen und verworfen wird, nachdem er gewünschtenfalls weiter konzentriert worden ist. Ein Problem, das dabei auftritt, sind die schlechten Entwässerungseigenschaften des aus dem Waschsystem entnommenen Calciumsulfit-Schlammes.
- Die schlechten Entwässerungseigenschaften von Calciumsulfit-Schlämmen aus Kalk-Wäschersystemen kommen hinzu zu den Ausgaben für den Betrieb dieser Systeme. Derzeit können nur sehr begrenzte Verbesserungen durchgeführt werden, beispielsweise durch Zugabe von Schwefel oder Thiosulfat oder von polymeren Flockungsmitteln zu dem System, um so die Entwässerungseigenschaften des Schlammes zu verbessern. Ein anderer Vorschlag besteht darin, den Feststoffgehalt der Aufschlämmung herbzusetzen, um die sekundäre Keimbildung miniml zu halten, dies ist jedoch nicht durchführbar wegen der Beschränkungen aufgrund des Aufbaus des Wäschersystems.
- In mit Magnesium verbesserten Kalk-Waschverfahren wird wegen der hohen Löslichkeit von Magnesiumsulfit und seiner Neigung, in Lösung Ionenpaare zu bilden, die Sulfitbildung, nicht die Bisulfitbildung, erhöht, während Calcium durch eine geeignete Magnesium-Konzentration unterdrückt wird. Deshalb ist das Wäschersystem reich an Alkali und es entsteht kein Gips.
- Dieses Verfahren ist jedoch bekannt dafür, daß ein Schlamm entsteht, der schwierig zu entwässern ist, ohne eine erzwungene Oxidation anzuwenden, wobei der Schlamm hauptsächlich aus Calciumsulfit und etwas mitausgefälltem Calciumsulfat besteht. Von J. Chang und T. Brna in "Evaluation of Solids Dewatering for a Pilot-Scale Thiosorbic Lime 502 Scrubber", AIChE 1987, National Meeting, Houston, Texas (April 1987), wurde angenommen, daß Magnesium die Entwässerungseigenschaften der Rauchgas-Desulfurisierungs(FGD)-Feststoffprodukte verschlechtert. Es wurde von P. Tseng und G. Rochell, "Calcium Sulfite Hemihydrate: Crystal Growth Rate and Crystal Habit", in "Environmental Progress", 5 (1), S. 5-11 (1986), gezeigt, daß ein Calciumsulfithemihydrat-Kristalldefekt, der durch das mitausgefällte Calciumsulfat verursacht wird, den Kristallhabitus und damit die Absetz-und Entwässerungseigenschaften des Schlammes in nachteiliger Weise beeinflußt. Von F. Bazek et al. in "Effect of Wet Lime FDG Operating Conditions on Improving Particle Size and Dewatering of Sludge", 10. Symposium on Flue Gas Desulfurization, 17. bis 21. November 1986, wurden niedrige Feststoffgehalte vorgeschlagen und von L. Benson et al., "Improving Sludge Dewatering in Magnesium-Enhanced Lime FGD Systems" in "Proceedings of the EPA/EPRI First Combined FGD and Dry SO&sub2; Control Symposium", St. Louis, Missouri, Oktober 1988, wurde vorgeschlagen, die sekundäre Keimbildung minimal zu halten und dadurch die durchschnittliche Teilchengröße zu erhöhen. Außerdem scheint der Vorschlag von J. Chang und T. Brna in "Gypsum Crystallization for Limestone FGD" in "Chemical Engineering Progress", 82:51 (1986), vielversprechend, zur Verbesserung der Schlammentwässerungseigenschaften einen Kristallisator mit Doppelabzugs-Konfiguration zu verwenden, in dem große Teilchen von feinen Keimen getrennt werden und nur die großen Teilchen in die Eindicker überführt werden.
- Obgleich intensive Forschungsarbeiten durchgeführt wurden, um die Schlammentwässerungseigenschaften zu verbessern, nehmen die Erfinder der vorliegenden Erfindung an, daß noch einige unerforschte Bereiche existieren, beispielsweise die Kontrolle der Keimbildung an der sich auflösenden Kalkoberfläche durch Modifizierung der Oberflächenchemie des Kalks oder durch Modifizieren der Art, in der der Kalk in das FGD-System eingeführt wird.
- Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die primäre Keimbildung (Primärkeimbildung) von Calciumsulfit in einem Naßwäschersystem herabzusetzen und die durchschnittliche Teilchengröße des Calciumsulfits zu erhöhen und die Durchführung der Entwässerung von wäßrigen Schlämmen aus einem solchen System zu erleichtern.
- Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht durch ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen, bei dem man die Gase in einer Naßwäschereinheit mit einer Calciumkomponenten enthaltenden wäßrigen Aufschlämmung in Kontakt bringt, wobei die Calciumkomponenten in der genannten Aufschlämmung bereitgestellt werden durch Zugabe von wäßrigem gelöschtem Kalk und Klären eines Teils des Abstroms aus der Wäschereinheit, der Calciumsulfit- Feststoffe enthält, um die Calciumsulfit-Feststoffe in Form eines wäßrigen Schlammes daraus zu entfernen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der der genannten Aufschlämmung zugesetzte wäßrige gelöschte Kalk gebildet wird durch Mischen von Kalk und Wasser, wobei das Wasser ein Calcium- Schwefeloxid-Salz in einer Menge zwischen 0,3 und 5,0 Gew.-% Calcium-Schwefeloxid-Salz, bezogen auf den genannten Kalk, enthält, um die durchschnittliche Teilchengröße der Calciumsulfit-Feststoffe in dem genannten wäßrigen Schlamm zu erhöhen und die Abtrennung von Wasser aus dem genannten wäßrigen Schlamm zu verbessern.
- Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß die Entwässerungseigenschaften der Eindicker-Unterlauf- Schlämme aus einem Kalk-Wäschersystem verbessert werden und daß dadurch die Betriebskosten für ein solches System verringert werden.
- Erfindungsgemäß wird das Calcium-Schwefeloxid-Salz vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Calciumsulfat und Calciumsulfit.
- Bei bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens ist das Calcium-Schwefeloxid-Salz Calciumsulfit in einem Teil der Calciumsulfit-Feststoffe aus der Klärung des Abstroms aus dem Naßwäscher oder die aus dem genannten geklärten Teil des Abstroms aus der Wäschereinheit entnommenen Calciumsulfit-Feststoffe können von dem wäßrigen Medium weiter abgetrennt werden und die abgetrennten Feststoffe, die Calciumsulfit enthalten, können für die Verwendung beim Mischen des Kalks mit Wasser als Calcium-Schwefeloxid-Salz zurückgeführt werden.
- Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des Verfahrens, wie es beispielsweise in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein Fließdiagramm, welches das derzeit bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren erläutert;
- Fig. 2 ein Digramm, das die Absetzeigenschaften von Schlämmen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zu einem Schlamm aus einem konventionellen Waschverfahren darstellt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein verbessertes Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen in einem Naßwäscher, bei dem Calciumkomponenten zum Auswaschen des Schwefeldioxids aus den Gasen verwendet werden, wobei die Calciumkomponenten aus gelöschtem Kalk gebildet werden, der in das Wäschersystem eingeführt wird.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn eine Waschaufschlämmung aus Calciumhydroxid und Magnesiumhydroxid gebildet wird, wobei das Magnesiumhydroxid in einer solchen Menge zugegeben wird, daß ein wirksamer Magnesiumionengehalt in dem Waschturm zwischen etwa 2500 und 9000 ppm erhalten wird. Wie allgemein bekannt, ist die wirksame Menge an Magnesiumionen in einem solchen Waschmedium die Menge, die oberhalb des Chloridionengehaltes des in der Wäschereinheit vorhandenen wäßrigen Mediums liegt. Da Chloridionen die Neigung haben, den Einfluß der in der Waschlösung vorhandenen Magnesiumionen zu stören, werden nur die Magnesiumionen, die über die zur Bildung von Magnesiumchlorid in der Wäschereinheit erforderliche Menge hinaus gehen, als "wirksam" zur Entfernung von Schwefeldioxid aus dem Rauchgas (Verbrennungsgas) angesehen.
- In der beiliegenden Zeichnung, die das erfindungsgemäße Verfahren schematisch erläutert, ist ein Waschsystem dargestellt. Eine Naßwäschereinheit 1 enthält Schwefeldioxid enthaltende Verbrennungsgase, die durch die Leitung 3 zugeführt werden, wobei die Gase in Aufwärtsrichtung hindurchströmen und gereinigt werden und die sauberen Gase, aus denen das Schwefeldioxid entfernt worden ist, durch den Auslaß 5 aus der Naßwäschereinheit 1 ausgetragen werden. Wie üblich, steht eine wäßrige Aufschlämmung, die Calciumkomponenten wie Calciumhydroxid enthält, im Gegenstrom-Kontakt mit den Verbrennungsgasen in der Naßwäschereinheit 1 und sie strömt durch die Leitung 7 in einen Recyclisierungstank 9. Eine Calciumkomponente wie Kalk aus einer Kalklöscheinheit 11 strömt durch die Leitung 13 in einen Lagertank 15 für gelöschten Kalk und von dort aus durch die Leitung 17, je nach Bedarf, in den Recyclisierungstank 9. Ein Rücklauf des Wäscher-Abstroms aus dem Recyclisierungstank strömt durch die Leitungen 19, 21 und 23 zurück in die Naßwäschereinheit 1. Wie ebenfalls üblich, wird ein Abzugsstrom oder ein Teil des Abstroms aus der Wäschereinheit 1 aus dem Recyclisierungstank 9 und der Leitung 19, der Calciumsulfit-Feststoffe enthält, durch die Leitung 25 entnommen und in einen Eindicker 27 eingeführt, in dem der wäßrige Abstrom geklärt wird, um Calciumsulfit-Feststoffe in Form eines Schlammes daraus zu entfernen, wobei das Calciumsulfit als Unterlauf (unterer Abstrom) durch die Leitung 29 entfernt wird, während die geklärte Flüssigkeit als Überlauf durch die Leitung 31 entnommen wird für die Recyclisierung durch die Leitung 33 in die Leitung 23 und für die Rückkehr in die Wäschereinheit 1. Durch die Leitung 35 und die Leitung 33 kann gewünschtenfalls zusätzliches Wasser, wenn es in der Wäschereinheit 1 benötigt wird, zugeführt werden. Der Unterlauf (unterer Abstrom) aus der Leitung 29 wird in einen Separator 37, beispielsweise einen Filter oder in eine Zentrifuge, überführt, in dem Calciumsulfit-Feststoffe durch die Leitung 39 entfernt werden und das Filtrat oder die abgetrennte Flüssigkeit durch die Leitung 41 entnommen wird. Das Filtrat oder die Flüssigkeit wird in das System zurückgeführt, beispielsweise durch Rückführung durch die Leitung 41 in die Leitung 25 in den Eindicker, während ein Spülstrom gewünschtenfalls aus der Leitung 41 durch die Leitung 42 entnommen werden kann. Dieses System ist allgemein bekannt und ist nützlich zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der der wäßrigen Waschaufschlämmung zugesetzte wäßrige gelöschte Kalk gebildet durch Mischen von Kalk, der vorzugsweise Magnesiumhydroxid zur Erzielung eines wirksamen Magnesiumionengehaltes zwischen 2500 und 9000 ppm in der Wascheinheit enthält, mit Wasser, das ein Calcium-Schwefeloxid-Salz enthält. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird Kalk aus einer Quelle (nicht dargestellt) durch die Leitung 43 in die Kalklöscheinheit 11 eingeführt. In einem Vorbehandlungstank 45 wird ein Vorrat an Calcium-Schwefeloxid-Salz, wie Calciumsulfit oder Calciumsulfat, durch die Leitung 47 eingeführt und mit dem durch die Leitung 49 in den Vorbehandlungstank 45 eingeführten Wasser gemischt. Das das Calcium-Schwefeloxid-Salz enthaltende Wasser wird dann durch die Leitung 51 in die Kalklöscheinheit 11 eingeführt, in der es zum Löschen von Kalk verwendet wird, der in der wäßrigen Waschaufschlämmung in der Naßwäschereinheit 1 verwendet werden soll.
- Das Calcium-Schwefeloxid-Salz, das dem Wasser zugesetzt wird für die Verwendung beim Löschen des Kalks kann aus verschiedenen Quellen stammen, vorzugsweise wird es jedoch aus dem Waschsystem selbst entnommen. Eine Calciumsulfit- Quelle ist beispielsweise der Unterlauf (unterer Abstrom) in der Leitung 29 aus dem Eindicker 27. Aus der Leitung 29 kann die gewünschte Menge Unterlauf, der Calciumsulfit enthält, in die Entnahmeleitung 53 eingeführt und der Leitung 47 zugeführt werden für die Zugabe in den Vorbehandlungstank 45. Wenn der Unterlauf des Eindickers als Quelle für Calciumsulfit verwendet wird, ist eine ausreichende Verdünnung mit frischem Wasser erforderlich, um eine starke primäre Keimbildung bei dem Kalklöschen zu verhindern. Die Menge der Verdünnung mit frischem Wasser in dem Vorbehandlungstank 45 hängt von den jeweiligen Waschverfahrens-Parametern ab, eine Verdünnung auf etwa das 50bis 200-fache des anfänglichen Volumens sollte jedoch ausreichen. Eine andere Quelle für das Calcium-Schwefeloxid- Salz sind die Feststoffe aus dem Separator 37, von denen ein Teil aus der Leitung 39 durch die Leitung 55 in die Leitung 47 eingeführt werden kann für die Zugabe zu dem Vorbehandlungstank 45.
- In einem erfindungsgemäßen Beispiel wurde ein Kalklöschverfahren modifiziert, um die Oberflächenchemie der Kalk- Teilchen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu modifizieren. Beim Kalklöschen wurde mit Calciumsulfit oder Calciumsulfat gesättigtes Wasser (bis zu 2,0 Gew.-% CaSO&sub3;.1/2 H&sub2;O oder CaSO&sub4;.2H&sub2;O, bezogen auf das vorhandene Ca(OH)&sub2;) anstelle von normalem Wasser verwendet. Zum Löschen eines gebrannten Kalks, bestehend aus 89 % CaO, 6 % MgO und 5 % inerten Materialien, wurde ein Wasser:Kalk- Verhältnis von 5:1 angewendet. Die inerten Materialien wurden durch Hindurchleiten der Kalkaufschlämmung durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,149 mm (100 mesh screen) entfernt. Dann wurde normales Wasser verwendet, um die Kalkaufschlämmung auf die gewünschte Konzentration zu verdünnen, die 5 Gew.-% betrug. In einer Testeinheit für die Desulfurierung wurde, um eine konstante Produktdionsgeschwindigkeit von CaSO&sub3;.1/2 H&sub2;O und einen gleichbleibenden Feststoffgehalt in der Waschaufschlämmung für Absetz- Tests zu gewährleisten, eine konstante Zuführungsgeschwindigkeit des Kalks eingestellt und die SO&sub2;-Strömungsgeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß der pH-Wert konstant bei 7,0 gehalten wurde. Ein Strom von Waschwasser wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min kontinuierlich mindestens 4 h lang in einen 5,5 l-Reaktor eingeführt, um einen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Die Zusammensetzung der Flüssigkeiten wurde variiert, um die Konzentrationen an Mg&spplus;&spplus;, SO3= und SO&sub4;= einzustellen. Calcium und Magnesium wurden durch EDTA-Titration analysiert. Natrium und Chlorid wurden nicht analysiert, sondern so wie sie in der Flüssigkeit vorlagen, angegeben. Sulfit wurde durch ionometrische Titration analysiert, während die Sulfatkonzentrationen aus Ladungsgleichgewichtsberechnungen erhalten wurden. Es wurden die Teilchengrößenverteilungen bestimmt. Die Absetzgeschwindigkeiten wurden mit einem graduierten 1 l-Zylinder bei Raumtemperatur gemessen.
- Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, um eine kontrollierte Basislinie zu erstellen, um die Effekte von modifiziertem Kalk auf die Schlammentwässerungseigenschaften zu erläutern. Die kontrollierten Versuche (Tabelle 1, D-1 bis C-4) wurden durchgeführt durch Zuführen von 5 gew.-%igem normalem Kalk mit konstanten Geschwindigkeiten, um 3 SCFM Rauchgas zu absorbieren, das 2000 ppm SO&sub2;, 8,5 % O&sub2; und als Rest N&sub2; enthielt. Diese kontrollierten Versuche waren auch dazu bestimmt, um die einzelnen Effekte von Magnesium und Gesamtsulfit auf die Teilchengröße von Calciumsulfithemihydrat-Feststoffprodukten zu verstehen. Tabelle 1 Versuche Chemie Teilchengröße (µm)
- Bei einem niedrigen Magnesiumgehalt und einem niedrigen Gesamtsulfitgehalt (C-1) war die durchschnittliche Teilchengröße des festen Produkts extrem groß, 46,9 µm. Es sei hier betont, daß die in einer Labortesteinheit erhaltenen Teilchen in der Regel größer sind als ihre Gegenstücke im großen Maßstab, hauptsächlich wegen des Mangels an mechanischer Scherung und daraus folgendem Mangel an sekundärer Keimbildung. Dennoch zeigt die Tabelle 1 eindeutig, daß anstelle des hohen Magnesiumgehaltes (C-3) es der hohe Gesamtsulfitgehalt (C-2) ist, der eine Verringerung der Teilchengröße bewirkt, obgleich ein hoher Magnesiumgehalt und ein hoher Gesamtsulfitgehalt (C-4) in synergistischer Weise die Teilchengröße von CaSO&sub3;. 1/2 H&sub2;O herabsetzen und die Schlammentwässerungseigenschaften beeinträchtigen (verschlechtern) kann. Es wurde bisher angenommen, daß es das "wirksame Magnesium" ist, dessen molare Konzentration an Mg&spplus;&spplus; weniger als das 2-fache der molaren Konzentration an Cl&supmin; beträgt, welches die Schlammentwässerungseigenschaften beeinträchtigt (verschlechtert) (vgl. Chang und Brna, 1987, supra). Die Konzentration an "wirksamem Magnesium" ist jedoch proportional zur Summe von Gesamtsulfit und Sulfat, da Mg&spplus;&spplus; das Hauptkation und SO&sub3;= und HSO&sub3;&supmin; und SO&sub4;= die Hauptanionen in einer Mg-Kalk-Waschflüssigkeit sind. Das "wirksame Magnesium" kann den Kristallhabitus von CaSO&sub3;.1/2 H&sub2;O signifikant modifizieren. Die in der Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse zeigen jedoch, daß das "wirksame Magnesium" einen geringen Einfluß auf die Teilchengröße von CaSO&sub3;.1/2 H&sub2;O hat. Außerdem zeigen die Ergebnisse, da in diesen kontrollierten Versuchen vergleichbare Konzentrationen an Sulfat vorlagen, daß die hohe Gesamtsulfitkonzentration selbst im wesentlichen die CaSO&sub3;.1/2 H&sub2;O-Teilchengröße herabsetzt, wahrscheinlich aufgrund einer starken primären Keimbildung an der sich auflösenden Kalk-Teilchen-Grenzfläche.
- Es wurde festgestellt, daß eine Kalkstein-Auflösungsgeschwindigkeit durch eine hohe Konzentration an Sulfat oder Gesamtsulfit unterdrückt wurde (Rochelle et al., "Limestone Dissolution in Flue Gas Desulfurization", EPA Cooperative Agreement R8006251, 1983, S. 38, 39, 42-44) obgleich dies im übrigen vorhergesagt werden konnte, nach den folgenden Gleichungen:
- CaCO&sub3; + HSO&sub3;&supmin; T CaSO&sub3; + HCO&sub3;&supmin; (1)
- CaCO&sub3; + SO&sub4;= T CaSO&sub4; + CO&sub3;= (2)
- Der "Blinding-Effekt" ist eine mögliche Erklärung. Das heißt mit anderen Worten, die schnellen Reaktionen (1) oder (2) erleichtern die CaSO&sub3; oder CaSO&sub4;-Abscheidung auf der Kalkstein-Oberfläche. Der Massentransfer von CaCO&sub3; von der Seite der Feststoff-Grenzfläche auf die Seite der Flüssigkeits-Grenzfläche wurde daher unterdrückt durch den "Aschenschicht"-Überzug aus CaSO&sub3;- oder CaSO&sub4;Ablagerungen.
- Das gleiche Prinzip kann angewendet werden auf die Kontrolle der Kalkauflösungsgeschwindigkeit und daher auf die Kontrolle der Calcium-Konzentration beim Auflösen einer Kalkteilchen-Oberfläche. Die untere Linie dient der Kontrolle der relativen CaSO&sub3;-Sättigung und deshalb der primären Keimbildung. Die Abscheidung von CaSO&sub3; oder CaSO&sub4; auf einer Kalkoberfläche kann durch die folgende Reaktion beschrieben werden:
- CaO + SO&sub3;= + H&sub2;O T CaSO&sub3; + 2OH&supmin; (3)
- CaO + SO&sub4;= + H&sub2;O T CaSO&sub4; + 2OH&supmin; (4)
- In der Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Effekte von modifizierten Kalken auf die Schlammentwässerungseigenschaften nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammengefaßt. Alle diese drei Versuche wurden in Gegenwart eines hohen Magnesiumgehaltes und eines hohen Gesamtsulfitgehaltes (C-4) in der Tabelle 1 durchgeführt. Tabelle 2 Versuch Kalk normal modifiziert Kalk Chemie Teilchengröße (µm)
- Die Ergebnisse zeigen, daß sowohl mit CaSO&sub3; (A) als auch mit CaSO&sub4; (B) modifizierte Kalke (2 %, bezogen auf den Kalk) mit Erfolg die durchschnittliche Teilchengröße der CaSO&sub3;.1/2 H&sub2;O-Kristalle von 23,6 auf 36,0 bzw. 37,8 µm erhöhen.
- Die Fig. 2 zeigt die Absetz-Testergebnisse der End- Aufschlämmungen dieser drei Versuche. Sie zeigt eindeutig, daß Schlämme, die unter Verwendung des mit CaSO&sub3; (A) oder CaSO&sub4; (B) modifizierten Kalks hergestellt worden sind, sich viel schneller absetzen als der Kontroll-Schlamm (C-4). Daneben sind die End-Schlammvolumina, ein Anzeichen für die Schlamm-Entwässerungseigenschaften, der aus mit CaSO&sub3; oder CaSO&sub4; modifiziertem Kalk erhaltenen Schlämme viel geringer als das Volumen des Kontrollschlammes.
- Das erfindungsgemäße Verfahren, wie es in der Tabelle 2 erläutert ist, führt zu einer Zunahme der Teilchengröße von etwas oberhalb 20 µm bis auf nahezu etwa 40 µm. Außerdem erhöhte sich die anfängliche Absetzgeschwindigkeit, wie in Fig. 2 erläutert, um etwa das 5-fache und das Schlammvolumen nach dem Absetzen über Nacht nahm um 50 % ab. Die Untersuchung im Lichtmikroskop zeigte, daß sich die Kristallmorphologie änderte.
- Die Zugabe des Calcium-Schwefeloxid-Salzes in Wasser muß während des Löschens des Kalks in der Kalklöscheinheit 11 erfolgen. Die Zugabe eines solchen Modifizierungsmittels zu dem Lagertank 15 für gelöschen Kalk ergibt, wie gefunden wurde, nicht die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Claims (5)
1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus
Verbrennungsgasen durch
- Inkontaktbringen der Gase in einem Gaswäscher mit einer
wäßrigen Aufschlämmung, die Calciumverbindungen enthält,
wobei die Calciumverbindungen in die Aufschlämmung
eingebracht werden durch Zugabe von wäßrigem gelöschten Kalk,
und
- Klären eines Teils des Überlaufs des Gaswäschers, der
Calciumsulfit-Feststoffe enthält, um die Calciumsulfit-
Feststoffe daraus als wäßrigen Schlamm zu entfernen,
dadurch gekennzeichnet, daß der der Aufschlämmung zugesetzte
wäßrige gelöschte Kalk gebildet wird durch Mischen von Kalk
und Wasser, wobei das Wasser ein Calcium-Schwefeloxid-Salz
in einer Menge zwischen 0,3 und 5,0 Gew.-%, bezogen auf den
Kalk enthält, um die mittlere Teilchengröße der
Calciumsulfit-Feststoffe in der wäßrigen Aufschlämmung zu vergrößern
und so die Abtrennung des Wassers von der wäßrigen
Aufschlämmung zu verbessern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Calcium-Schwefeloxid-Salz gewählt wird aus Calciumsulfat und
Calciumsulfit.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Calcium-Schwefeloxid-Salz Calciumsulfit ist und das Salz, das
bei der Mischung des Kalks und des Wassers verwendet wird, zur
Verfügung gestellt wird durch Rückführung eines Teils der
Calciumsulfit-Feststoffe aus dem geklärten Teil des Überlaufs.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Calciumsulfit-Feststoffe, die aus dem geklärten Teil des
Überlaufs des Gaswäschers entfernt wurden, weiter von dem
wäßrigen Medium abgetrennt werden und die abgetrennten
Feststoffe, die Calciumsulfit enthalten, zur Verwendung beim
Mischen des Kalks und des Wassers als Calcium-Schwefeloxid-Salz
rückgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Calciumverbindungen enthaltende wäßrige Aufschlämmung zur
Abtrennung des Schwefeldioxids in dem Gaswäscher einen
Magnesiumionengehalt zwischen 2500 und 9000 ppm aufweist.
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |