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Dokumentenidentifikation DE69401097T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0628342
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von SO2-haltigen Gasen
Anmelder ABB Fläkt AB, Stockholm, SE
Erfinder Ragnarsson, Sven, S-360 44 Ingelstad, SE
Vertreter Hoffmann, Eitle & Partner Patent- und Rechtsanwälte, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69401097
Vertragsstaaten DE, DK, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.05.1994
EP-Aktenzeichen 948500871
EP-Offenlegungsdatum 14.12.1994
EP date of grant 11.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse B01D 53/34
IPC-Nebenklasse B01D 53/50   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Gas, das Schwefeldioxid enthält, wie in den kennzeichnenden Anteilen der Patentansprüche 1 bzw. 7 angegeben. Genauer zielt die vorliegende Erfindung auf die Beschränkung des Sulfat- Gehaltes von Abwasser, das auf einer derartigen Reinigung von Schwefeldioxid-haltigem Gas resultiert.

Eine zunehmende Anzahl von Ländern verabschieden strengere Bestimmungen bezüglich der zulässigen Menge an Verunreinigungen in Abwasser, beispielsweise hinsichtlich des Sulfatgehaltes. Beispielsweise verlangen sowohl das schwedische als auch das niederländische Gesetz, daß der Sulfatgehalt von Abwasser 300 mg/l nicht überschreiten darf.

Bei der Reinigung von Schwefeldioxid-haltigen Gasen, wie beispielsweise Rauchgasen von ölbefeuerten Kraftwerken, kohlebefeuerten Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen, wird das Schwefeldioxid in einer waschflüssigkeit absorbiert, die Kalk enthält (z.B. Calciumcarbonat oder gelöschten Kalk). Durch Reaktion mit dem Kalk wird das Schwefeldioxid abgetrennt, vorwiegend in Form von Calciumsulfat (Gips). Obwohl das meiste des absorbierten Schwefeldioxids dadurch als festes Material (Gips) entfernt wird, wird von der Waschflüssigkeit ein hoher Sulfat-Gehalt von ungefähr 3 000 bis 10 000 mg/l zurückgehalten. Bevor die Waschflüssigkeit in das Abwassersystem abgelassen werden kann, muß es zur Reduzierung seines Sulfat-Gehaltes gereinigt werden, was in einer speziellen Behandlungsanlage durchgeführt wird. Durch eine solche Reinigung wird der Schwefel-Gehalt jedoch lediglich auf den Sättigungswert von Calciumsulfat reduziert, der bei ungefähr 1 500 mg/l liegt, und die oben genannte Voraussetzung eines maximalen Sulfat-Gehaltes von Abwasser von 300 mg/l wird daher nicht erfüllt.

Ferner wird die sogenannte Doppelsalztechnik angewendet, die in erster Linie zur Reinigung von Abgasen aus Müllverbrennungsanlagen dient, die Chlorwasserstoff sowie Schwefeldioxid enthalten. Nach dieser Technik werden die Abgase in einem zweistufigen Abstreifer gereinigt, worin Chlorwasserstoff in der ersten Stufe und Schwefeldioxid in der zweiten Stufe abgetrennt wird. Die saure Waschflüssigkeit aus der ersten Stufe wird mit Kalk neutralisiert, wodurch Schwermetallverunreinigungen abgetrennt werden, so daß die Waschflüssigkeit dann hauptsächlich Calciumchlorid enthält. In der zweiten Stufe ist die Waschflüssigkeit stärker alkalisch und enthält Natriumhydroxid und es wird daher durch die Absorption von Schwefeldioxid Natriumsulfat enthalten. Die Waschflüssigkeit aus der zweiten Stufe wird mit der Calciumchlorid-haltigen Waschflüssigkeit aus der ersten Stufe gemischt und Calciumsulfat (Gips) wird ausgefällt. Die Abtrennung des ausgefallenen Gipses resultiert in Abwasser, das mit Calciumsulfat gesättigt ist, also 1 500 mg/l Sulfat enthält. Auch dieses Verfahren erreicht nicht die Maßgabe eines maximalen Sulfat-Gehaltes des Abwassers von 300 mg/l.

Wenn der Sulfat-Gehalt des Abwassers auf ein Maximum von 300 mg/l nach den obigen Verfahren aus dem Stand der Technik reduziert werden soll, so kann dies gegenwärtig nur durch Verdünnung des Abwassers mit Frischwasser erzielt werden. Dies stellt jedoch kein Reinigungsverfahren dar und reduziert nicht die Gesamtmenge an Sulfat. Ferner führt die Zugabe von Frischwasser zu einer Kostenzunahme.

Erfindungsgemäß wurde nun herausgefunden, daß es möglich ist, durch eine speziell konstruierte Regenerierung der Waschflüssigkeit bei der Reinigung von Schwefeldioxidhaltigen Gasen wie beispielsweise Rauchgasen, den Sulfat- Gehalt des Abwassers aus der Regenerierung auf weniger als 300 mg/l zu reduzieren. Genauer wird der Sulfat-Gehalt dadurch reduziert, daß ein Teil der Waschflüssigkeit, der als Abwasser abgelassen werden soll, zuerst zur Ausfällung und Abtrennung von Natriumsulfat abgekühlt wird, und dann der Ausfällung und Abtrennung von mehr Sulfat in Form von Calciumsulfat unterzogen wird, wodurch die so behandelte Waschflüssigkeit als Abwasser entsorgt werden kann, das einen Sulfat-Gehalt von weniger als 300 mg/l aufweist.

Wie im folgenden beschrieben wird, kann die Erfindung verwendet werden zur Reinigung von Gasen, die nur Schwefeldioxid enthalten oder zur Reinigung von Gasen, die sowohl Schwefeldioxid als auch Chlorwasserstoff enthalten, in welchem Falle weitere Vorteile erzielt werden.

Dementsprechend stellt die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Schwefeldioxid-haltigem Gas wie beispielsweise Rauchgas bereit, worin das Gas in einem Gasabstreifer zur Absorption von Schwefeldioxid in einer wäßrigen, auf Natrium basierenden Waschflüssigkeit, die in einem Primärkreislauf zirkuliert, behandelt wird, wobei ein Teilfluß in einen Sekundärkreislauf abgezogen wird, und durch Zugabe einer Calciumionen-Quelle zur Ausfällung und Entfernung von Calciumsulfat regeneriert wird, und dann eine Carbonationen- Quelle zur Ausfällung Entfernung von Calciumcarbonat zugegeben wird, woraufhin der Teilfluß der regenerierten Waschflüssigkeit in den Primärkreislauf recycliert wird, wobei dieses Verfahren dadurch charakterisiert ist, daß von dem Sekundärkreislauf eine Teilmenge an Waschflüssigkeit in einen Kühlkreislauf abgezweigt wird, worin sie auf eine Temperatur von weniger als 30ºC zur Ausfällung und Abtrennung von Natriumsulfat gebracht wird und dann zu der Teilmenge der Waschflüssigkeit eine Calciumionen-Quelle zur Ausfällung und Entfernung von Calciumsulfat zugegeben wird, woraufhin die Teilmenge an Waschflüssigkeit, die so von ausgefälltem Material befreit ist, entfernt wird.

Die Erfindung stellt ferner eine Vorrichtung zur Reinigung von Schwefeldioxid-haltigem Gas wie beispielsweise Rauchgas bereit, umfassend einen Gasabstreifer, der mindestens eine Stufe einschließt, umfassend einen Primärkreislauf mit Vorrichtungen zur Zirkulierung einer wäßrigen, auf Natrium basierenden Waschflüssigkeit in Kontakt mit dem Gas, eine Leitung zur Abzweigung eines Teilflusses der Waschflüssigkeit in einen Sekundärkreislauf, der Vorrichtungen zur Beschickung mit einer Calciumionen-Quelle und zur Abtrennung von ausgefällten Calciumsulfat aufweist, sowie Vorrichtungen zur Beschickung mit einer Qarbonationen-Quelle und zur Abtrennung ausgefällten Caclciumcarbonats, sowie zur Recyclierung der regenerierten Waschflüssigkeit in den Primärkreislauf; die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Leitung vom Sekundärkreislauf zur einem Kühlkreislauf, der eine Kühlvorrichtung zur Abkühlung einer Teilmenge der Waschflüssigkeit aus dem Sekundärkreislauf und zur Ausfällung von Natriumsulfat aufweist, eine Vorrichtung zur Abtrennung und Recyclierung des ausgefällten Natriumsulfats in den Sekundärkreislauf, eine Vorrichtung zur Zuführung einer Calciumionen-Quelle in die verbleibende Teilmenge und zur Ausfällung von Calciumsulfat, eine Vorrichtung zur Recyclierung des ausgefällten Calciumsulfates in den Sekundärkreislauf, und eine Vorrichtung zur Abzweigung einer Teilmenge der Waschflüssigkeit, die auf diese Weise von ausgefälltem Natriumsulfat und Calciumsulfat befreit ist.

Weitere bestimmte Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen deutlich.

Zum Zwecke der klareren Darstellung wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, worin

Figur 1 eine Vorrichtung zur Reinigung von Gas, das nur Schwefeldioxid enthält, darstellt, und

Figur 2 illustriert eine Vorrichtung zur Reinigung von Gas, das Schwefeldioxid sowie Chlorwasserstoff enthält.

Wie in Figur 1 gezeigt, wird Schwefeldioxid-haltiges Gas 1, wie beispielsweise Rauchgas aus einem kohlebefeuerten Kraftwerk in einen Abstreifer 2 eingeführt, wo es mit feinverteilter Waschflüssigkeit 3 in Kontakt gebracht wird, die d&s Schwefeldioxid absorbiert, bevor das das gereinigte Gas 4 den Abstreifer verläßt. Die Waschflüssigkeit 3 besteht aus einer wäßrigen, auf Natrium basierenden alkalischen Lösung, die Schwefeldioxid aus dem Gas absorbiert und dann, während sie in einem Primärkreislauf 5 (durch die gestrichelten Linien angezeigt) zirkuliert, aufgesammelt und aus dem Abstreifer 2 durch eine Leitung 6 in einen Sammeltank 7 abgezogen wird. Als Ergebnis der Absorption von Schwefeldioxid enthält die Waschflüssigkeit hauptsächlich Sulfationen. Die Waschflüssigkeit wird aus dem Sammeltank 7 durch eine Leitung abgezogen und mittels einer Zirkulationspumpe 9 zurück in den Abstreifer 2 befördert, in den sie durch Düsen 10 injiziert wird. Da die Waschflüssigkeit mehr Schwefeldioxid aus dem Gas 1 absorbiert, nimmt der Sulfat-Gehalt in der Waschflüssigkeit zu. Damit eine effiziente Absorption von Schwefeldioxid aus dem Gas 1 ermöglicht wird, muß die Waschflüssigkeit regeneriert werden. Dies wird bewerkstelligt durch Abziehen eines Teilflusses der Waschflüssigkeit aus dem Primärkreislauf 5 und Einleiten dieses Teilflusses durch eine Leitung 11 in einen Sekundärkreislauf (angezeigt durch die gestrichelten Linien in Figur 1) zur Regenerierung. Die Regenerierung wird durchgeführt durch Ausfällung des absorbierten Schwefeldioxids, das in der Flüssigkeit in Form von Sulfationen vorhanden ist, als Calciumsulfat (Gips). Folglich wird die Waschflüssigkeit zuerst in einen Tank 13 eingespeist, wozu eine Calciumionen-Quelle 14 zugegeben wird. Bequemerweise beteht die Calciumionen-Quelle aus Kalk, wie beispielsweise Calciumcarbonat (CACO&sub3;) oder gelöschtem Kalk (Ca(OH)&sub2;). Dann wird die Waschflüssigkeit durch eine Leitung 15 in einen Ausfällungstank 16 geführt, wo Calciumsulfat ausfällt und sedimentiert und als Gipsschlamm 17 über einen Auslaß am Boden des Tankes abgetrennt werden kann. Obwohl der Gipsschlamm entsorgt werden kann, wird er vorzugsweise zur Herstellung von beispielsweise Gipstafeln verwendet. Damit der Gipsschlamm verwendbar ist, sollte er eine minimale Menge an Verunreinigungen enthalten. Nach der Ausfällung und Abtrennung von Calciumsulfat wird die Waschflüssigkeit durch eine Leitung 18 in einen Tank 19 zur Ausfällung von Calciumionen in Form von schwer löslichen Calciumcarbonat eingespeist. Dies wird bewirkt durch Zugabe einer Carbonationen-Quelle 20, wie beispielsweise Soda (Na&sub2;Co&sub3;) oder Kohlendioxid (CO&sub2;), zu der Waschflüssigkeit. Dann wird die Waschflüssigkeit durch eine Leitung 21 in einen Ausfällungstank 22 geleitet, wo Calciumcarbonat ausfällt und sedimentiert. Das Calciumcarbonat-Sediment wird als Schlamm am Boden des Tankes durch eine Leitung 23 abgetrennt. Die regenerierte Waschflüssigkeit, die auf diesem Wege von Schwefeldioxid, das in Form von Sulfat absorbiert wurde, befreit ist, wird dann aus dem Ausfüllungstank 22 über eine Leitung 24 in den Sammeltank 7 recycliert.

Bis hierher ist das erfindungsgemäße Verfahren bekannt, und für weitere Einzelheiten wird auf US 3 873 532 verwiesen. Dieses Verfahren ist bekannt als indirektes Kalkverfahren und wurde entwickelt in Hinsicht auf die Reinigung von Gasen, die nur Schwefeldioxid enthalten, wie beispielsweise Rauchgase aus der Verbrennung von Kohle. Gemäß dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird der sedimentierte Calciumcarbonat-Schlamm über die Leitung 23 im Sekundärkreislauf in den Container 13 recycliert. Ferner ist eine Ableitung aus der Leitung 24 vorhanden, wie jedoch vorstehend angemerkt, übersteigt der Sulfat-Gehalt der abgezweigten Waschflüssigkeit 300 mg/l und kann daher nicht ohne weitere Reinigung in das Abwassersystem abgelassen werden. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens aus dem Stand der Technik ist, daß die Recyclierung des ausgefällten Calciumcarbonat-Schlammes in den Sekundärkreislauf aus dem Ausfällungstank 22 in den Tank 13 zu einer Kontaminierung des Gipses führt, der in 17 ausgefällt und abgetrennt wird. Mit Calciumcarbonat kontaminierter Gips ist von geringerem kommerziellem Wert und muß in einigen Fällen entsorgt werden, anstatt daß er als nützliches Produkt vermarktet werden könnte.

Zur Vermeidung der oben genannten Nachteile wurde das sogenannte indirekte Kalkverfahren erfindungsgemäß modifiziert durch Anschluß eines Kühlkreislaufes 25 (angezeigt durch die gestrichelten Linien in Figur 1) an den Sekundärkreislauf 12. In dem Kühlkreislauf 25 wird die zur Abzweigung aus dem Sekundärkreislauf vorgesehene Waschflüssigkeit einer speziellen Behandlung zur Reduzierung seines Sulfat-Gehaltes unterzogen, bevor es in das Abwassersystem abgegeben oder einer anderen Verwendung zugeführt wird.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird die Teilmenge an Waschflüssigkeit, die in dem Kühlkreislauf behandelt werden soll, aus dem Sekundärkreislauf entnommen. Vorzugsweise wird diese Teilmenge frühzeitig in dem Sekundärkreislauf über die Leitung 11 entfernt, damit sie einen minimalen pH-Wert besitzt. Die abgezweigte Teilmenge an Waschflüssigkeit wird durch eine Leitung 26 in einen Kühltank 27 eingeführt, worin sie auf eine Temperatur von unterhalb 30ºC gebracht wird. Vorzugsweise wird die Waschflüssigkeit auf eine Temperatur von weniger als ungefähr 5ºC abgekühlt. Die Flüssigkeit wird in einer beliebigen geeigneten Weise abgekühlt, vorzugsweise mittels eines Kühlmantels 28, der auf dem Kühltank 27 angebracht ist, und worin ein Kühlmedium zirkuliert. Es ist bevorzugt, daß die Kühlung mittels einer Wärmepumpe 29 durchgeführt wird. Wenn die Waschflüssigkeit in dem Kühltank 27 abgekühlt wird, wird Natriumsulfat in Form von Glaubersalz ausgefällt, das aus dem Kühltank 27 entfernt und in den Sekundärkreislauf 12 recycliert wird, vorzugsweise in den Ausfällungstank 16. Auf diese Weise werden die Natrium- Bestandteile der Waschflüssigkeit zurückgewonnen, während gleichzeitig der Sulfat-Gehalt reduziert wird. Aus dem Kühltank 27 wird die behandelte Teilmenge der Waschflüssigkeit durch eine Leitung 31 in einen Tank 32 zur Ausfällung und Entfernung von weiterem Sulfat eingeführt. Zu diesem Zwecke wird eine Calciumionen-Quelle 33 zu der Flüssigkeit zugegeben, so daß diese Calciumionen und die Sulfationen in der Flüssigkeit Calciumsulfat (Gips) bilden, das ausgefällt und dann aus dem Tank 32 über eine Leitung 34 entfernt wird, damit es in den Sekundärkreislauf 12 recycliert wird, vorzugsweise in den Ausfällungstank 16, worin Calciumsulfat in dem Sekundärkreislauf ausgefällt wird.

Als Calciumionen-Quelle 33 kann eine Calcium-Verbindung verwendet werden, wie beispielsweise Calciumchlorid, Calciumcarbonat oder Calciumhydroxid, das aus einer geeigneten Einspeisung für die Calciumionen-Quelle (nicht gezeigt) entnommen wird. Es ist jedoch stark bevorzugt, als erfindungsgemäße Calciumionen-Quelle das Calciumcarbonat zu verwenden, das in dem Ausfällungstank 22 im Sekundärkreislauf 12 ausgefällt und abgetrennt wird. Wenn dieses Calciumcarbonat als Calciumionen-Quelle verwendet wird, wird der Calciumcarbonat-Schlamm durch die Leitung 23 aus dem Ausfällungstank 22 in den Tank 32 geleitet, wie in der Figur gezeigt. Durch diese Anordnung werden zwei Vorteile erzielt: Der Calciumcarbonat-Schlamm aus dem Ausfällungstank 22 wird zur Reduzierung des Sulfat-Gehaltes der in dem Kühlkreislauf 25 behandelten Teilmenge verwendet, und die Recyclierung des Calciumcarbonat-Schlammes aus dem Ausfällungstank in den Tank 13 des Sekundärkreislaufes wird vermieden, wodurch eine unerwünschte Kontaminierung des Gipsschlammes 17 mit Calciumcarbonat vermieden wird. Die Verwendung des Calciumcarbonat-Schlammes in der Erfindung, wie beschrieben, ermöglicht es, aus dem Gipsschlamm 17 Gips mit einem Calciumcarbonat-Gehalt von weniger als 1 Gew.-% zu erhalten.

Zur Vereinfachung der Auflösung der Calciumionen-Quelle 33, z.B. in Form von Calciumcarbonat-Schlamm aus dem Ausfällungstank 22, wird die Lösung angesäuert, sofern dies erforderlich ist. Die Auflösung des zu dem Tank 32 zugegeben Calciumcarbonats resultiert in der Bildung von Calciumionen, sowie von Kohlendioxid, das durch eine Leitung 35 austritt und vorzugsweise in den Sekundärkreislauf 12 und den Tank 19 recycliert wird, wo es als Carbonationen-Quelle zugegeben wird.

Nach der Behandlung in dem Tank 32 zur weiteren Reduzierung des Sulfat-Gehaltes auf einen Wert von unterhalb 300 ml Sulfatil wird die Teilmenge an Waschflüssigkeit über eine Leitung 36 abgezogen, damit es in das Abwassersystem eingespeist wird, oder, falls dieses bevorzugt ist, für einen anderen Zweck verwendet werden kann, wie im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 2 detaillierter beschrieben wird.

Figur 2 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform, worin die Erfindung in einer Anlage zur zweistufigen Reinigung von Gasen, die Schwefeldioxid sowie Chlorwasserstoff enthalten, z.B. Rauchgase, die in Verbrennungsanlagen erzeugt werden, implementiert ist. In Figur 2 ist die zweite Stufe der Anlage für die Absorption von Schwefeldioxid der Vorrichtung entsprechend, die oben unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde, und gleiche Komponenten tragen die gleichen Bezugszeichen.

Wie in Figur 2 gezeigt ist, wird ungereinigtes Rauchgas 1 in einen Abstreifer 2 eingeführt, wo es in zwei Stufen mit feinverteilten Waschflüssigkeiten zur Entfernung von Chlorwasserstoff bzw. Schwefeldioxid behandelt wird. Anschließend verläßt das gereinigte Rauchgas 4 den Abstreifer.

Da die zweite Stufe in dem Abstreifer zur Entfernung von Schwefeldioxid der Vorrichtung entspricht, die oben unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde, wird zur detaillierteren Information über diese Stufe auf die vorangehende Beschreibung Bezug genommen.

Zur Entfernung von Chlorwasserstoff wird das Rauchgas 1 in der ersten Stufe des Abstreifers 2 in engen Kontakt mit einer feinverteilten Waschflüssigkeit 37 gebracht, die durch Düsen 38 injiziert wird. Die Waschflüssigkeit 37, die Chlorwasserstoff absorbiert enthält, wird am Boden des Abstreifers 2 aufgesammelt, von wo es über eine Leitung 39 mittels einer Pumpe 40 zu den Düsen 38 recycliert wird. Von der über die Leitung 39 recyclierten Waschflüssigkeit 37 wird ein Teilfluß über eine Ableitung 41 zur Entfernung von Verunreinigungen abgezogen. Zu diesem Zwecke wird der Teilfluß in einen Tank 42 geleitet, worin die saure Flüssigkeit durch Zugabe eines Alkalis wie beispielsweise Natriumhydroxid und/oder Calciumhydroxid (gelöschter Kalk) neutralisiert wird. Dann wird die Waschflüssigkeit durch eine Leitung 44 in einen Tank 45 geleitet, worin eine Sulfidionen- Quelle 46, wie beispielsweise Natriumsulfid zugegeben wird, damit Schwermetallverunreinigungen ausgefällt werden, was erfolgt, nachdem die Lösung über die Leitung 47 in den Ausfällungstank 48 eingeleitet wurde. In dem Ausfällungstank 48 wird der ausgefällte Schwermetallsulfid-Schlamm abgetrennt und durch einen Auslaß 49 abgelassen, woraufhin die gereinigte Flüssigkeit durch eine Leitung 50 austritt. Abhängig davon, ob eine Natrium-Verbindung oder eine Calcium- Verbindung als Alkali 43 in den Tank 42 zugegeben wird, enthält die durch die Leitung 50 austretende Flüssigkeit Natriumchlorid oder Calciumchlorid.

Wie in Figur 2 gezeigt, wird eine Teilmenge der Waschflüssigkeit von der sauren Waschflüssigkeit in der ersten Chlorwasserstoff-Reinigungsstufe durch eine Verzweigungsleitung 51 aus der Leitung 41 abgezogen. Die Leitung 51 leitet die Teilmenge der Waschflüssigkeit zu dem Kühlkreislauf, genauer zu dem Tank 32. Die durch die Leitung 51 zugeführte Teilmenge an Waschflüssigkeit wird verwendet zur Ansäuerung der Flüssigkeit in dem Tank 32, wodurch die Auflösung des durch die Leitung 23 eingeführten Calciumcarbonats, das die Calciumionen-Quelle 33 bildet, erleichtert. Durch dieses Abziehen einer Teilmenge an Waschflüssigkeit aus der Leitung 41 wird die in dem Tank 42 zu neutralierende Menge reduziert, so daß eine geringere Menge an Alkali 43 zugegeben werden muß.

Die Flüssigkeit, die durch die Leitung 36 austritt, und die in dem Kühlkreislauf behandelt wurde und hauptsächlich Natriumchlorid und eine geringe Menge an Sulfat enthält, wird mit dem Teilfluß an Waschflüssigkeit vereinigt, der durch die Leitung 41 aus der ersten Stufe im Hinblick auf die Entfernung von Chlorwasserstoff abgezweigt wurde. Vorzugsweise werden die beiden Lösungen in dem Tank 45 zusammengebracht. Durch die Versorgung aus der Leitung 36 wird die Waschflüssigkeit aus der ersten Stufe mit Chlor, Natrium und einer geringen Menge an Sulfat versorgt.

Wie vorstehend angemerkt, enthält die durch die Leitung 50 abezogene Flüssigkeit Chloridionen und in Abhängigkeit von der vorangehenden Neutralisation Natriumionen oder Calciumionen. Aufgrund der Zuführung aus der Leitung 36 enthält die Flüssigkeit ferner eine geringe Menge an Sulfationen, jedoch ist diese Menge so unbedeutend (weniger als 300 mg/l) daß die Flüssigkeit in das Abwassersystem abgelassen werden kann. Alternativ dazu ist es möglich, aus der Flüssigkeit Natriumchlorid (fall die Neutralisation ein auf Natrium basierendes Alkali beinhaltete) oder Chlorwasserstoffsäure herzustellen. Es ist dann jedoch von höchster Wichtigkeit, daß die Lösung kein Sulfat oder nur eine minimale Menge davon enthält, da ansonsten schwer zu überwindende Probleme hinsichtlich der Sulfat-Beschichtung bei der Verdampfung auftreten. Der niedrige Sulfat-Gehalt der über die Leitung 36 zugeführten Flüssigkeit ist daher ein erheblicher Vorteil.

Obwohl im vorhergehenden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung innerhalb des Bereiches der anhängenden Ansprüche modifiziert werden kann, wie dies vom Fachmann anerkannt wird.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Reinigen von Schwefeldioxid enthaltendem Gas (1), beispielsweise Rauchgas, wobei das Gas in einem Gaswascher (2) behandelt wird, und zwar zur Absorption von Schwefeldioxid in einer in einem Primärkreis (5) umlaufenden, wässrigen Waschflüssigkeit (3) auf Natriumbasis, wobei eine Teilströmung für einen Sekundärkreis (12) von dem Primärkreis abgenommen wird, um regeneriert zu werden, und zwar durch Zugabe einer Kalziumionenquelle (14) zum Absetzen und entfernen von Kalziumsulfat (17) und danach Zugabe einer Karbonationenquelle (20) zum Absetzen und Entfernen von Kalziumkarbonat, wonach die Teuströmung von- regenerierter Waschflüssigkeit dem Primärkreis (5) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sekundärkreis (12) eine Teilmenge von Waschflüssigkeit für einen Kühlkreis (25) abgenommen wird, wo sie zum Absetzen und Abscheiden von Natriumsulfat auf eine Temperatur unter etwa 30ºC gebracht wird, und danach zum Absetzen und Entfernen von Kalziumsulfat eine Kalziumionenquelle (33) der Teilmenge von Waschflüssigkeit zugesetzt wird, wonach die von abgesetztem Material befreite Teilmenge von Waschflüssigkeit abgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abgeschiedenes Kalziumkarbonat aus dem Sekundärkreis (12) als Kalziumionenquelle (33) im Kühlkreis (25) zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmenge von Waschflüssigkeit im Kühlkreis (25) auf eine Temperatur unter etwa 5ºC gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Teilmenge von Waschflüssigkeit für den Kühlkreis (25) von der Teilströmung im Sekundärkreis (12) abgenommen wird, bevor diese regeneriert worden ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass beim Abscheiden von Kalziumsulfat die Teilmenge von Waschflüssigkeit im Kühlkreis (25) mittels einer bei der Absorption von Chlorwasserstoff erhaltenen, sauren Waschflüssigkeit gesäuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmenge von Waschflüssigkeit, die von abgesetztem Material befreit worden ist, von dem Kühlkreis (25) zu einer Waschflüssigkeit geleitet wird, die bei der Absorption von Chlorwasserstoff erhalten und neutralisiert worden ist.

7. Vorrichtung zum Reinigen von Schwefeldioxid enthaltendem Gas (1), beispielsweise Rauchgas, umfassend einen Gaswascher (2) mit zumindest einer Stufe, die umfasst: einen Primärkreis (5) mit Mitteln (9) zum Umwälzen einer wässrigen waschflüssigkeit (3) auf Natriumbasis in Berührung mit dem Gas, einer Leitung (11) zum Abnehmen einer Teilströmung von Waschflüssigkeit für einen Sekundärkreis (12), der Mittel zum Zuführen einer Kalziumionenquelle (14) und Abscheiden von abgesetztem Kalziumsulfat (17) aufweist, sowie Mitteln zum Zuführen einer Karbonationenquelle (20) und Abscheiden von abgesetztem Kalziumkarbonat sowie zum Zurückführen (24) von regenerierter waschflüssigkeit zum Primärkreis (5), gekennzeichnet durch eine Leitung (26) von dem Sekundärkreis (12) zu einem Kühlkreis (25) mit einem Kühlinittel (28, 29) zum Kühlen einer Teilmenge von Waschflüssigkeit von dem Sekundärkreis (12) und zum Absetzen von Natriumsulfat, Mittel zum Absetzen und Zurückführen (30) von abgesetztem Natriumsulfat zum Sekundärkreis (12), Mittel zum Zuführen einer Kalziumionenquelle (33) zu der übrigen Teilmenge und zum Absetzen von Gips, Mittel (34) zum Zurückführen des abgesetzten Gipses zum Sekundärkreis (12), und Mittel (36) zum Abnehmen der von abgesetztem Natriumsulfat und Gips befreiten Teilmenge von Waschflüssigkeit.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Zuführen einer Kalziumionenquelle zum Kühlkreis aus einer Leitung (23) zum Speisen von abgesetztem Kalziumkarbonat vom Sekundärkreis (12) zum Kühlkreis (25) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel aus einer Wärmepumpe (29) besteht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen einer Kalziumionenquelle (23) zum Kühlkreis (25) Mittel zur Säuerung mittels einer sauren Waschflüssigkeit umfassen, die aus der Reinigung von Chlorwasserstoff enthaltendem Gas, beispielsweise Rauchgas, erhalten ist.







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