DE3931270A1

DE3931270A1 - Verfahren zur reinigung von so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) enthaltenden gasen aus einer anlage zur entschwefelung von verbrennungsgasen auf aktivem koks

Info

Publication number: DE3931270A1
Application number: DE19893931270
Authority: DE
Inventors: Zdzislaw Dr Czelny; Anna Dudek; Anatol Dr Chomiakow; Wlodzimierz Rotowicz; Kazimierz Szablowski
Original assignee: BIPROKWAS
Current assignee: BIPROKWAS
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1990-04-12
Also published as: PL275075A1; PL160053B1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reini gung von SO₂ reichhaltigen Gasen aus einer Anlage zur Ent schwefelung von Verbrennungsgasen auf aktivem Koks durch Beseitigung von darin enthaltenden Verunreinigungen wie:

F, Cl, Hg, Se, Staub, As, NH₃, SO₃, CO, H₂O.

Diese Gase dienen nach der Reinigung als Rohstoff zur Herstellung von technischen Handelsprodukten, wie:

Schwefelsäure, SO₂ oder Schwefel.

Ein bekanntes Verfahren zur Beseitigung von Verunrei nigungen aus SO₂ enthaltenden Gasen beruht auf der Reini gung dieser Gase im Naßverfahren, die in nachfolgenden Stufen durchgeführt wird /DE-Patentschrift 27 14 343/:

- Wäsche verbunden mit adiabatischer Kühlung des Gases von Temperaturen im Bereich von 300-350°C bis auf Temperaturen im Bereich von 80-100°C durch Ver dampfung des Wassers aus der im Umlauf anwesender Schwefelsäure mit einer Konzentration von 30-70% H₂SO₄.
Auf dieser Stufe der Wäsche erfolgt die Beseitigung aus dem Gase der As-, Hg-, Se-Verbindungen, SO₃ und Stäube,
- Befeuchtung des Gases mittels Schwefelsäure mit einer Konzentration von 10 bis 40%, verbunden mit Kühlung des Gases bis auf Temperaturen von 70-35°C.
In dieser Stufe werden günstige Bedingungen für die Herstellung von HCl- und HF-Dämpfen geschafft.
- Kühlung des Gases bis auf Temperaturen von 30 bis 40°C. In dieser Stufe erfolgt die Kondensation von Wasser dampf und die Absorption der Fluor- und Chlorver bindungen aus dem Gase.

Die aus den Gasen beseitigten Verunreinigungen werden auf nachfolgende Weise abgenommen:

- HCl und HF wird aus dieser Stufe der Reinigung abge führt, in welcher die Abkühlung des Gases erfolgt ist,
- feste Verunreinigungen werden aus der I Stufe der Gaswäsche abgeführt.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Reinigung von Gasen, dargestellt in der "Ullmans Enzyklopädie der tech nischen Chemie" - Band 21, 1987, Seite 55, M. Malin - "Schwefelsäure" NT - 1975, B. Waeser - "Die Schwefelsäure- Produktion - 1981" ist von dem vorstehenden Verfahren darin unterschiedlich, daß die HCl und HF enthaltende Flüssigkeit wird aus der ersten Stufe der Gaswäsche ab geführt. Aus der ersten Stufe der Reinigung werden eben falls feste Teile und in der Flüssigkeit aufgelöste Ver unreinigungen abgeführt und zwar getrennt als Niederschlag und verdünnte Säure oder zusammen als Suspension.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren zur Reinigung von Gasen sind darin nachteilig, daß sie nicht ausreichend sind um die Gase mit einem größeren Gehalt an Fluor- und Chlorverbindungen in den Rohgasen zu rei nigen, was bei SO₂ enthaltenden Gasen vorliegt, die aus der Abteilung der Regeneration von aktivem Koks in einer Anlage zur Entschwefelung von Verbrennungsgasen im Trocken verfahren herstammen.

Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Lösung beseitigt, welche darauf beruht, daß die absorbierten Cl- und F-Verbindungen aus der zweiten Stufe der Reinigung der Gase abgenommen werden und die Absorption dieser Verbindungen mittels aus den Gasen ausgeschiedenem Wasser kondensat geführt wird, wobei ist der Anteil des frischen Wassers, das in den folgenden Absorptionsstufen der Fluor- und Chlorverbindungen nicht größer als die Hälfte der Menge des entstandenen Kondensates.

Am Ende der Reinigung wird das Gas von seiner Ein führung in den Trockenelektrofilter mittels frischem Wasser im Waschturm berieselt.

Dieser Waschturm kann ein Teil des Naßelektrofilters bilden.

In die dritte Stufe der Absorption wird der Na⁺-Jon zugeführt, am besten als eine NaOH- oder Na₂SO₄-Lösung und im Umlauf der pH-Wert 2-4 aufrechterhalten um günsti gere Bedingungen für die Absorption von F- und Cl-Verbin dungen zu erlangen.

Die Gase aus der Entlüftung der Geräte und Einrich tungen der Anlage werden auf der Saugseite des Haupt gebläses in der Anlage nicht früher als nach der 3ten Stufe der Gasreinigung eingeführt.

Das Gas nach den Naßelektrofiltern wird in die Filter mit einer Schicht von Kohle oder aktivem Koks geleitet um die Restmengen von F- und Cl-Verbindungen zu beseitigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es die Gase aus der Desorption von aktivem Koks in einer Anlage zur Reinigung von Verbrennungsgasen auf aktivem Koks in einem solchen Maße zu reinigen, daß aus diesem Gase technische Handelsprodukte, wie konzentrierte Schwefelsäure, ver flüssigtes Schwefeldioxid der Schwefel erhalten werden können.

Gleichzeitig werden auf der Oberfläche des in der Flüssigkeit enthaltenem Koksstaubs die Schwermetallver bindungen absorbiert, wodurch ihr Ausscheidungsgrad in der I Stufe der Reinigung verbessert wird.

In der Zeichnung ist das Schema der Anlage zur Reinigung von Gasen gemäß der Erfindung dar gestellt.

Im Waschturm 1 wird die erste Stufe der Reinigung durchgeführt, welche auf dem Waschen und adiabatischer Kühlung des Gases von Anfangstemperaturen im Bereich von 280 bis 350°C auf 80 bis 95°C durch Abdampfung des sich im Umlauf befindenden Wassers oder der 30-40% SO₂ enthal tender Suspension als Schwefelsäure oder Ammoniumsulfat beruht. Die mit Hilfe der Leitung 8 zugeführten Gase wer den hier gereinigt von As-Verbindungen, Staub, SO₃, NH₃, Hg, Se, welche sich als Niederschlag ausscheiden oder an den im Gas schwebenden Staubteilchen des aktiven Koks ad sorbiert werden.

Der Überschuß an festen Teilen, die sich im Umlauf des Waschturms befinden, der aus Waschturm 1, Umlaufbehälter 2, Umlaufpumpe 3 und Absetzbehälter besteht, wird aus dem Absetzbehälter 4 mittels Membranpumpe 5 und durch eine Filterpresse oder Schleuder 6 als Abfall nach außen der Anlage abgeführt.

In den Umlauf des Waschturms 1 wird Wasser oder Kon densat mittels Leitung 9 zugeführt um die Wasserbilanz zu ergänzen und Kieselgur oder SiO₂ enthaltender Staub wird mittels Leitung 21 zugeführt um Fluor als Kiesel fluorwasserstoffsäure zu binden.

Der unterhalb des Turms eingebaute Schneckenförderer 7 bildet einen Flüssigkeitsverschluß und dient zur Hilfs förderung der festen Teile.

Das Gas wird nachfolgend in die zweite Stufe der Reinigung geleitet, welche aus Waschturm 10, Umlauf behälter 11 und Umlaufpumpe 12 besteht.

Hier erfolgt eine Vorreinigung des Gases, wo F- und Cl-Verbindungen mittels dem Kondensat beseitigt werden das aus dem im Gas enthaltenem Wasserdampf gebildet wurde.

Diese Verbindungen werden aus dem Umlauf des Waschturms mittels Leitung 13 beseitigt.

Dieses neutralisierte Kondensat wird nachdem das aufge löste SO₂ im Desorber 22 desorbiert wurde, zur direkten Kühlung der Verbrennungsgase vor der Einführung in die Anlage zur Reinigung der Verbrennungsgase eingesetzt.

Das Gas wird sodann in die dritte Stufe der Reinigung geleitet, wo der im Gas enthaltene Wasserdampf infolge der Abkühlung einer Kondensation unterliegt.

Diese Stufe besteht aus Kühler 14, Umlaufbehälter 15, Pumpe 16.

Damit ein Mindestdruck der Fluor- und Chlorverbindungen über der Umlaufflüssigkeit im Behälter 15 gesichert wird, wird Natriumlauge-Lösung zugeführt und der pH-Wert im Bereich von 2-4 aufrechterhalten.

Das die dritte Stufe der Reinigung verlassende Gas wird vor Einführung in den Trockenelektrofilter 19 mittels einer kleinen Menge frischen Wassers im Waschturm 17 gewaschen. Die Berieselung kann ebenfalls in den Naßelektro filtern 18 durchgeführt werden.

Die Endreinigung der Gase zwecks Beseitigung der Restmengen von F- und Cl-Verbindungen, die als Verun reinigungen vorliegen, wird in den Filtern 20 durchge führt, die mit Kohle oder aktivem Koks aufgefüllt sind.

Die Gase aus der Entlüftung der Geräte 23 der Schwefel säureanlage werden in die Gasleitung vor dem Naßelektro filter 18 geleitet.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von SO₂ enthaltenden Gasen aus einer Anlage zur Entschwefelung von Verbrennungs gasen auf aktivem Koks durch mehrstufige Naßreinigung des Gases mit Abscheidung der festen Teile in der I Stufe der Wäsche und Beseitigung der Fluor- und Chlorverbin dungen in den nachfolgenden Stufen der Wäsche und Kühlung der Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierten Chlor- und Fluorverbindungen aus der zweiten Stufe der Reinigung des Gases abgenommen werden und die Absorption dieser Verbindungen mit Hilfe des aus den Gasen ausge schiedenem Wasserkondensats durchgeführt wird, wobei be trägt der Anteil des frischen Wassers, das in den folgen den Stufen der Absorption der Fluor- und Chlorverbindungen verbraucht wird, nicht mehr als die Hälfte der Menge des entstandenen Kondensats.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas gegen Ende der Reinigung, vor seiner Einfüh rung in den Trockenelektrofilter, mittels frischem Wasser im Waschturm berieselt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Umlauf der dritten Stufe der Reinigung des Gases eine NaOH- oder Na₂SO₄-Lösung in einer Menge ein geführt wird, welche die Aufrechterhaltung des pH-Wertes von 2-4 der Waschflüssigkeiten sichert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase aus der Entlüftung der Geräte und Einrich tungen der Anlage werden auf der Saugseite des Hauptge bläses in der Anlage nicht früher als nach der dritten Stufe der Reinigung der Gase eingeführt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach den Naßelektrofiltern wird zur Reinigung auf die Filter in einer Schicht von Kohle oder aktivem Koks geleitet um die Restmengen von F- und Cl-Verunreini gungen zu beseitigen.