DD295559A5 - Verfahren zur absorption und endreinigung schadstoffhaltiger abgase - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absorption und Endreinigung schadstoffhaltiger Abgase, die als hauptsaechliche Schadstoffkomponenten HCl, HF, SiF4, SO2, NOx und/oder benetzbare Staeube enthalten. Derartige Schadstoffe sind vor allem in den Abgasen von Muellverbrennungsanlagen in zum Teil sehr unterschiedlichen Zusammensetzungen und Konzentrationen enthalten. Ziel der Erfindung ist es, ein effektives Verfahren zur Absorption und Endreinigung schadstoffhaltiger Abgase zu entwickeln, das mit geringerem technischem und oekonomischem Aufwand arbeitet. Die Aufgabe besteht in der Entwicklung eines Absorptionsverfahrens, mit dem leicht und schwer wasserloesliche Schadstoffkomponenten getrennt absorbiert werden koennen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz das Abgas durch zwei gleichartige hintereinander geschaltete Absorptionskolonnen mit Siebboeden mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 2,5 m/s geleitet wird, deren Siebboeden ein OEffnungsverhaeltnis von 0,25 bis 0,30 haben, und deren Lochdurchmesser im oberen Teil 5 bis 10 mm und im unteren Teil 10 bis 20 mm betraegt, wobei im oberem Teil der ersten Absorptionskolonne Frischwasser aufgegeben und im unteren Teil Duennsaeure im Kreislauf gefahren wird, und im oberen Teil der zweiten Absorptionskolonne 10- bis 20 * NaOH-Loesung aufgegeben und im unteren Teil alkalische Salzloesung im Kreislauf gefahren wird.

Description

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß das Abgas durch eine erste mit Siebboden bestuckte Absorptionkolonne mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 2,5 m/s geleitet wird Die Durchlaufsiebboden im unteren Teil der ersten Absorptionskolonne haben ein Offnungsverhaltms von 0,25 bis 0,30 bei einem Lochdurchmesser von 10 bis 20mm Die Flussigkeitsbelastung betragt 2 bis 5 l/m3 Abgas Als Absorptionsmittel wird Dunnsaure im Kreislauf gefordert Die Durchlaufsiebboden im oberen Teil der ersten Absorptionskolonne haben im Offnungsverhaltms von 0,25 bis 0,30 und einen Lochdurchmesser von 5 bis 10mm Die Flussigkeitsbelastung betragt hier maximal 0,05 l/m3 Abgas Als Absorptionsmittel wird Frischwasser aufgegeben, das im totalen Gegenstrom zum Abgas gefuhrt wird Das von wasserlöslichen Schadstoff bestandteilen vorgereinigte Abgas wird durch eine nachgeschaltete gleichartige zweite Absorptionskolonne geleitet, deren Durchlaufsiebboden dieselben Verfahrens- und Konstruktionsmerkmale wie bei der ersten Absorptionskolonne aufweisen Als Absorptionsmittel wird im oberen Teil der zweiten Absorptionskolonne 10 bis 20-Ma -%ige NaOH-Losung am Kopf aufgegeben Durch chemische Umsetzung entsteht eine alkalische Salzlosung, die im unteren Teil der zweiten Absorptionskolonne im Kreislauf gefordert wird
Infolge der geringen Mengenzugabe bis maximal 0,05l/m3 Abgas an Frischwasser in der ersten Absorptionskolonne und NaOH-Losung in der zweiten Absorptionskolonne fallen verhältnismäßig konzentrierte Salz beziehungsweise Saurelosungen an, die fur eine Weiterverarbeitung geeignet sind Mit der Abgasführung im totalen Gegenstrom zum Absorptionsmittel wird eine hohe Endreinheit des Abgases erreicht
Ausfuhrungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einer Zeichnung erläutert werden
11 600m31 N /h Rohgas werden durch den Ventilator 1 über die Rohgasleitung 2 mit 8O0C in die erste Absorptionskolonne 3 gefordert Das Rohgas enthalt folgende Schadstoffkomponenten
-luorwasserstoff(HF) = 200 mg/m3 N
Chlorwasserstoff (HCI) = 120mg/m3 N
Schwefeldioxid (SO2) = 350 mg/m3 N
Stickstoffoxide (NOx) = 100 mg/m3 N
benetzbare Staube = 50 mg/m3 N
Das Tragergas ist Luft, der Taupunkt des Rohgases liegt bei 30°C
In der ersten Absorptionskolonne 3 werden die leicht wasserlöslichen Schadstoffkomponenten HF und HCI mit Wasser nahezu vollständig absorbiert Im Unterteil der ersten Absorptionskolonne 3 werden 40m3/h Dunnsaure mittels Kreiselpumpe 5 über die Saureleitung 6 standig im Kreislauf gefordert Dabei bilden sich über den Durchlaufsiebboden 4, die ein Offnungsverhaltms von 0,3 und einen Lochdurchmesser von 15 mm haben, intensive Sprudelschichten Das Gas wird nach dem Durchströmen des Kolonnenunterteiles mit einer mittleren Geschwindigkeit von 2,2 m/s im totalen Gegenstrom zu 434l/h Frischwasser, das am Kolonnenkopf über die Rohrleitung 8 aufgegeben wird, durch die Durchlaufsiebboden 7 gefuhrt Die Durchlaufsiebboden im Kolonnenoberteil haben ein Offnungsverhaltms von 0,28 bei einem Lochdurchmesser von 8 mm Mitgerissene Flussigkeitstropfchen werden durch den Tropfenabscheider 9 zurückgehalten Über die Saureleitung 10 werden kontinuierlich 74l/h Dunnsaure ausgekreist Die Dunnsaure hat folgende Zusammensetzung Zirka 3Ma -% HF, 2Ma -%HCI und 1 Ma -% Staub Die Temperatur der Dunnsaure liegt bei 40°C und entspricht der Absorptionstemperatur
Das von den wasserlöslichen Schadstoff komponenten nahezu befreite Gas gelangt über die Gasleitung 11 in die nachgeschaltete zweite Absorptionskolonne 12 In der zweiten Absorptionskolonne 12 werden die schwer wasserlöslichen Schadstoffkomponenten SO2 und NOx mit einer 16 Ma -%igen NaOH-Losung bis auf die zulassigen Emissionswerte absorbiert Im Unterteil der zweiten Absorptionskolonne 12 werden 40 m3/h alkalische Salzlosung mittels Kreiselpumpe 14 über die Rohrleitung 15 standig im Kreislauf gefordert
Dabei bilden sich über den Durchlaufsiebboden 13, die em Offnungsverhaltnis von 0,3 und einen Lochdurchmesser von 15mm haben, intensive Sprudelschichten Das Gas wird nach dem Durchströmen des Kolonnenunterteiles mit einer mittleren Geschwindigkeit von 2,2 m/s im totalen Gegenstrom zu ca 35l/h NaOH Losung, die am Kolonnenkopf über die Rohrleitung 17 aufgegeben wird, durch die Durchlaufsiebboden 16 gefuhrt Die Durchlaufsiebboden 16 im Kolonnenoberteil haben ein Offnungsverhaltnis von 0,28 bei einem Lochdurchmesser von 6mm Mitgerissene Flussigkeitstropfchen werden durch den Tropfenabscheider 18 zurückgehalten Das bis auf die zulassigen Emissionswerte gereinigte Endgas wird über den Schlot 19 ins Freie gefuhrt
Über die Rohrleitung 20 werden kontinuierlich ca 40l/h alkalische Salzlosung ausgekreist Diese Salzlosung hat etwa folgende Zusammensetzung
NaOH = ~2Ma-%
Na2SO3 = -10 Ma -%
H2O = ~85,5Ma-%
NaNO2 = ~2,5Ma-%
Die Temperatur dieser Losung liegt bei 40°C und entspricht der Absorptionstemperatur

Claims (1)

  1. Verfahren zur Absorption und Endreinigung schadstoffhaltiger Abgase, die als hauptsächliche Schadstoffkomponenten HCI, HF, SiF4, SO2, NOx und/oder benetzbare Stäube enthalten, wobei das Abgas durch Kolonnen mit Durchlaufsiebböden im Gegenstrom zum Absorptionsmittel geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 2,5 m/s durch eine erste Absorptionskolonne (3) geleitet wird, deren Durchlaufsiebböden (4) im unteren Teil im Öffnungsverhältnis von 0,25 bis 0,30 und einen Lochdurchmesser von 10 bis 20mm bei einer Flüssigkeitsbelastung von 2 bis 5l/m3 Abgas haben und als Absorptionsmittel Dünnsäure im Kreislauf gefördert wird, und deren Durchlaufsiebböden (7) im oberen Teil ein Öffnungsverhältnis von 0,25 bis 0,30 und einen Lochdurchmesser von 5 bis 10mm bei einer Flüssigkeitsbelastung von maximal 0,05 l/m3 Abgas haben und als Absorptionsmittel Frischwasser aufgegeben wird, das im totalen Gegenstrom zum Abgas geführt wird, und daß das von den wasserlöslichen Schadstoffbestandteilen vorgereinigte Abgas durch eine nachgeschaltete zweite Absorptionskolonne (12) geleitet wird, deren Durchlaufsiebböden (13; 16) die selben Verfahrens- und Konstruktionsmerkmale wie bei der vorgeschalteten ersten Absorptionskolonne (3) aufweisen, und als Absorptionsmittel eine 10- bis 20-Ma.-%ige NaOH-Lösung am Kopf der zweiten Absorptionskolonne (12) aufgegeben wird, die im totalen Gegenstrom zum Abgas geführt wird, wobei durch chemische Umsetzung eine alkalische Salzlösung entsteht, die im unteren Teil der zweiten Absorptionskolonne (12) im Kreislauf gefördert wird.
    Hierzu 1 Seite Zeichnung
    Anwendungsgebiet der Erfindung
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absorption und Endreinigung schadstoffhaltiger Abgase, die als hauptsächliche Schadstoffkomponenten HCI, HF, SiF4, SO2, NOx und/oder benetzbare Stäube enthalten. Solche Abgase entstehen bei verschiedenartigen Verbrennungs- und Schmelzungsprozessen, bei denen neben anorganischen Verbindungen auch anorganische Substanzen verbrannt werden. Derartige Schadstoffe sind vor allem in den Abgasen von Müllverbrennungsanlagen in zum Teil sehr unterschiedlichen Zusammensetzungen und Konzentrationen enthalten.
    Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
    Es sind verschiedenartige Verfahren zur Naßreinigung beziehungsweise Absorption schadstoffhaltiger Abgase bekannt, welche spezielle Schadstoffe in den unterschiedlichsten Absorptionsvorrichtungen sowohl einstufig als auch mehrstufig absorbieren. Diese bekannten Absorptionsverfahren beziehen sich in den meisten Fällen auf spezifische Schadstoffkomponenten, die mit einem geeigneten Absorptionsmittel absorbiert werden.
    So sind ein- oder mehrstufige Absorptionsverfahren zur Absorption sauerer und leicht wasserlöslicher Schadstoffe, wie zum Beispiel HCI, HF, SiF4, Stäube u.a. bekannt (DE-AS 2063367, DE-PS 31 39991, DD-PS 150737). Diese bekannten Absorptionsverfahren arbeiten mit Wasser als auch mit anderen, vorwiegend alkalischen Absorptionsmedien. Weiterhin sind ein- oder mehrstufige Absorptionsverfahren zur Absorption schwer wasserlöslicher Schadstoffkomponenten, wie zum Beispiel SO2, NOx, saure Nebel u.a. bekannt, die mit speziellen Absorptionsmedien, wie Kalk, verdünnten Alkalilösungen oder auch mit speziellen Zusatzstoffen arbeiten (DD-PS 110833,185231, 200606, AT-PS 354988, DE-OS 2221 997, DE-OS 2323508, DE-AS 2241 623).
    Die Nachteile dieser bekannten Verfahren bestehen in dem großen Energie- und Apparateaufwand sowie in der mangelhaften Endreinheit der gereinigten Abgase.
    Ziel der Erfindung
    Ziel der Erfindung ist es, ein effektives Verfahren zur Absorption und Endreinigung schadstoffhaltiger Abgase zu entwickeln, das mit geringerem technischen und ökonomischen Aufwand die Entfernung unterschiedlicher Schadstoffkomponenten, wie zum Beispiel HCI, HF, SiF4, SO2, NOx, saure Nebel und Stäube entfernen läßt. Dabei soll eine den Abgasbestimmungen entsprechende Endreinheit erreicht werden und eine Wiederverwendung der absorbierten Schadstoffe möglich sein.
    Darlegung des Wesens der Erfindung
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Absorption und Endreinigung schadstoffhaltiger Abgase zu entwickeln, das es ermöglicht, leicht wasserlösliche Schadstoffkomponenten, wie zum Beispiel HCI, HF, SiF4, Stäube und schwer wasserlösliche Schadstoffanteile, wie zum Beispiel SO2, NOx, saure Nebel getrennt zu absorbieren und in einer verwertbaren Form abzuscheiden.
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