PL177366B1 - Sposób wytwarzania gipsu o wysokiej czystości - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania gipsu o wysokiej czystosci z gazów zawierajacych dwutlenek siarki, takich jak gazy spalinowe, w których znajduja sie zanieczyszczenia w postaci metali ciezkich, polegajacy na plukaniu tych gazów w obiegu pierwotnym, za pomoca wodnego roztworu pluczacego, zawierajacego metal alkaliczny, korzystnie sód, z pochlanianiem dwutlenku siarki i zanieczyszczen w formie metali ciezkich, po czym odprowadzaniu czesci strumienia roztworu wodnego z obiegu pierwotnego i regenerowaniu go w obiegu wtórnym przez dodanie do niego wapna gaszonego, stracenie i oddzielenie gipsu, oraz nastepnie dodanie weglanu sodowego lub dwutlenku wegla i stracenie weglanów, znamienny tym, ze dodaje sie siarczek sodowy (43) do odprowadzonej czesci strumienia, po dodaniu wapna gaszonego (36), wytraceniu i oddzieleniu gipsu, przy czym siarczek sodowy (43) dodaje sie przy wartosci pH okolo 8-14, korzystnie okolo 11-14, a zwlaszcza okolo 13. PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania gipsu o wysokiej czystości.

Chodzi tu zwłaszcza o wytwarzanie gipsu o wysokiej czystości z gazów takich, jak gazy spalinowe zawierające zanieczyszczenia w postaci dwutlenku siarki i metali ciężkich.

Dwutlenek siarki powstaje, na przykład, podczas spalania materiałów zawierających siarkę lub jej związki, takichjak węgiel, ropa, gaz naturalny, torf i śmieci zawierających gumę i odpady. Na ogół materiał taki zawiera również pewną ilość ciężkich metali lub ich związków, które podczas spalania co najmniej częściowo ulegają gazyfikacji i wskutek tego wchodzą w skład gazów spalinowych.

Często gazy spalinowe zawierają również chlorowodór, powstający podczas spalania materiałów tego typu, na przykład śmieci, zawierających chlor, na przykład tworzyw sztucznych na osnowie polichlorku winylu i odpadów zawierających sól kuchenną.

Niniejszy wynalazek dotyczy zwłaszcza wytwarzania gipsu o wysokiej czystości w powiązaniu z oczyszczaniem gazów spalinowych powstających podczas utleniania (spalania) wspomnianych powyżej materiałów, na przykład odpadów z gospodarstw domowych, ale nie ogranicza się wyłącznie do sytuacji tego typu, lecz dotyczy również wytwarzania gipsu o wysokiej czystości w powiązaniu z oczyszczaniem gazów zawierających zanieczyszczenia w postaci dwutlenku siarki i metali ciężkich.

Pod pojęciem metali ciężkich należy tu rozumieć, między innymi, kobalt, nikiel, miedź, cynk, kadm, cynę, rtęć, ołów i ich związki. Szczególną uwagę zwrócono na usuwanie rtęci i kadmu.

Dotychczas oczyszczanie gazów zawierających dwutlenek siarki opiera się na zasadzie wchłaniania dwutlenku siarki przez alkaliczne, wodne ciecze płuczące. Obecnie stosuje się głównie trzy różne systemy oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki,

177 366 a mianowicie instalacje oczyszczające za pomocą wapnia, sodu i pośrednio za pomocą wapnia. W instalacjach oczyszczających zapomocą wapnia, jako substancje alkaliczne stosuje się kamień wapienny (CaCO3) i wapno (CaO, Ca(OH)2), natomiast w instalacjach oczyszczających za pomocą sodu, jako substancje alkaliczne stosuje się wodorotlenek sodowy (NaOH) lub sodę (Na2CO3). W instalacjach z pośrednim wykorzystaniem wapnia, jako substancje alkaliczne stosuje się łatwo rozpuszczalne związki alkaliczne, takie jak LiOH, KOH, lub korzystniej, NaOH, głównie do wchłaniania dwutlenku siarki w płuczkach gazów. Po wchłonięciu dwutlenku siarki, regeneruje się ciecz płuczącą na zewnątrz płuczki gazów za pomocą takich środków jak trudniej rozpuszczalne substancje alkaliczne, na przykład wapno. Ponieważ w płuczce gazów stosuje się łatwo rozpuszczalne substancje alkaliczne, takie jak NaOH, w cieczy płuczącej w płuczce gazów rozpuszcza się znacznie więcej alkaliów, co znacznie zmniejsza ryzyko osadzania się materiałów w porównaniu z wapniowymi instalacjami do oczyszczania gazów. Większa ilość substancji alkalicznych rozpuszczonych w cieczy płuczącej umożliwia zmniejszenie intensywności przypływu regenerującego cieczy płuczącej w płuczce gazów i zwiększa wydajność wchłaniania dwutlenku siarki przez ciecz płuczącą.

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania gipsu o wysokiej czystości w powiązaniu z oczyszczaniem gazów poprzez pochłanianie dwutlenku siarki z pośrednim zastosowaniem wapnia.

Przykład znanych urządzeń do realizacji tego typu sposobu jest zawarty w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3,873,532, w którym ujawniono sposób mokrego oczyszczania gazów spalinowych zawierających dwutlenek siarki. Według tego opisu, gazy spalinowe zawierające dwutlenek siarki doprowadza się do płuczki gazów, gdzie płucze się je za pomocą wodnej alkalicznej cieczy płuczącej, zawierającej wodorotlenek sodowy lub węglan sodowy. Obieg alkalicznej cieczy płuczącej ze zbiornika do płuczki gazów i z powrotem wymusza się za pomocą pomp. Część krążącej w obiegu cieczy płuczącej odprowadza się z płuczki gazów do regeneracji, a stamtąd do zbiornika, w którym dodaje się do niej jony wapnia w postaci wapna gaszonego [Ca(OH)2]. Następnie tę część krążącej cieczy płuczącej doprowadza się do instalacji sedymentacyjnej do osadzania strąconego siarczanu wapniowego, który odprowadza się i odfiltrowuje. Część strumienia siarczanu wapniowego odprowadzanego z instalacji do osadzania ponownie doprowadza się do zbiornika, w którym którym jest dodawane wapno gaszone. Oczyszczoną w ten sposób ze strąconego siarczanu wapnia ciecz płuczącą doprowadza się z instalacji do osadzania do urządzenia, w którym dodaje się do niej sodę (Na2CO3) i osadza strącony węglan wapniowy. Strącony węglan wapniowy doprowadza się do zbiornika regeneracyjnego, gdzie dodaje się do niego gaszone wapno, natomiast zregenerowaną ciecz płuczącą doprowadza się do zbiornika regeneracyjnego z alkaliczną cieczą płuczącą.

Znane są również sposoby oczyszczania gazów, zawierających zarówno dwutlenek siarki jak chlorowodór. Oczyszczanie tego typu przebiega w dwóch etapach, a mianowicie, w pierwszym, podczas którego część chlorowodoru jest pochłaniana przez kwasowy, wodny roztwór płuczący, i drugim, podczas którego główna część dwutlenku siarki jest pochłaniana przez alkaliczny, wodny roztwór płuczący. W drugim etapie można stosować opisane powyżej instalacje wapniowe, w których dodaje się kamień wapienny, rezerwując wspomniany powyżej system pośredniego dodawania wapnia według opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3,873,532 dla oczyszczania gazów zawierających wyłącznie dwutlenek siarki.

W pierwszym etapie, w którym pochłania się chlorowodór, napływające zanieczyszczone gazy stykają się z kropelkami krążącego, kwaśnego, wodnego roztworu płuczącego. Roztwór ten pochłania chlorowodór, ale nie dwutlenek siarki. Część strumienia krążącego roztworu płuczącego odprowadza się do zobojętnienia za pomocą wapna i sody, natomiast wchłonięte zanieczyszczenia w postaci metali ciężkich (miedź, ołów, rtęć, kadm, etc.) strąca się dodając siarczek sodowy (Na2S).

Po oddzieleniu strąconego szlamu, zawierającego siarczki metali ciężkich, do części strumienia dodaje się ciecz zawierającą siarczany w celu strącania gipsu.

Po strąceniu gipsu i oddzieleniu szlamu gipsowego, pozostałą część cieczy płuczącej można poddać obróbce, na przykład odparowując ją, w celu odzyskania soli kuchennej, którą następnie można wykorzystać do odzyskania kwasu chlorowodorowego.

177 366

W opisanych powyżej, znanych technikach, na etapie pochłaniania dwutlenku siarki, uzyskuje się podczas regeneracji roztworu płuczącego znaczne ilości gipsu. Jeżeli proces ten ma być ekonomicznie opłacalny, gips ten powinien być usuwany bez podnoszenia kosztów, albo przy minimalnych kosztach, lub też sprzedawany z zyskiem. O tym, czy gips nadaje się do sprzedaży z zyskiem, na przykład do produkcji płyt gipsowych, lub do usuwania bez ponoszenia kosztów lub przy małych kosztach jako materiał budowlany, albo też składowany przy wysokich kosztach, na przykład w starych kopalniach, decyduje ilość zawartych w nim zanieczyszczeń. O tym czy można sprzedawać taki gips z zyskiem, czy też składować go, ponosząc bardzo wysokie koszty, decyduje przede wszystkim zawartość w nim ciężkich metali.

Gips wytwarzany znanymi dotychczas sposobami z gazów, zawierających dwutlenek siarki zawiera dosyć znaczną ilość zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich. W związku z wprowadzaniem coraz ostrzejszych przepisów dotyczących zawartości zanieczyszczeń w gipsie, istnieje zapotrzebowanie na minimalizację zawartości zanieczyszczeń w gipsie wytwarzanym w procesie oczyszczania gazów zawierających dwutlenek siarki.

W niemieckim opisie patentowym 41 23 258 ujawniono sposób oczyszczania gazów spalinowych, zawierających dwutlenek siarki i inne szkodliwe substancje, takie jak rtęć. W sposobie tym, dwutlenek siarki jest pochłaniany przez roztwór płuczący i oddzielany w postaci gipsu. Celem tego sposobu jest zmniejszenie zawartości rtęci w gipsie, co osiąga się dodając środki chemiczne, takie jak siarczek sodowy, które reagują z rtęcią tworząc substancje nierozpuszczalne, albo dodając środek wchłaniający rtęć, taki jak węgiel aktywny, albo do gazów spalinowych przez usuwanie z nich dwutlenku siarki, albo do roztworu płuczącego. Następnie uzyskuje się oddzielnie rtęć (która jest w postaci nierozpuszczalnego związku rtęci lub w postaci rtęci wchłoniętej) i strącony gips w postaci mieszanki. Według w/w niemieckiego opisu patentowego można następnie oddzielić rtęć i gips od siebie dzięki różnicy rozkładu wielkości ich cząstek, kształtu i/lub gęstości. Wadą tego procesu jest to, że najpierw powstaje mieszanka gipsu z zanieczyszczeniami, a następnie oddziela się zanieczyszczenia od mieszanki, a ponadto trudno jest osiągnąć całkowite rozdzielenie tych substancji, tj. uzyskać gips o wysokim stopniu czystości. Przy obecnym stanie techniki strącanie rtęci odbywa się przy dość niskim pH (poniżej 8), co oznacza, że strącanie rtęci i innych metali ciężkich nie jest tak zupełne, jak byłoby to pożądane.

Celem wynalazku jest zmniejszenie lub eliminacja wad znanych sposobów oraz zapewnienie wytwarzania gipsu o wysokiej czystości z gazów zawierających dwutlenek siarki, a ponadto zanieczyszczenia w formie ciężkich metali, a korzystnie, także chlorowodoru.

Sposób wytwarzania gipsu o wysokiej czystości z gazów zawierających dwutlenek siarki, takich jak gazy spalinowe, w których znajdują się zanieczyszczenia w postaci metali ciężkich, polegający na płukaniu tych gazów w obiegu pierwotnym, za pomocą wodnego roztworu płuczącego, zawierającego metal alkaliczny, korzystnie sód, z pochłanianiem dwutlenku siarki i zanieczyszczeń w formie metali ciężkich, po czym odprowadzaniu części strumienia roztworu wodnego z obiegu pierwotnego i regenerowaniu go w obiegu wtórnym przez dodanie do niego wapna gaszonego, strącenie i oddzielenie gipsu, oraz następnie dodanie węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i strącenie węglanów, odznacza się według wynalazku tym, że dodaje się siarczek sodowy do odprowadzonej części strumienia, po dodaniu wapna gaszonego, wytrąceniu i oddzieleniu gipsu, przy czym siarczek sodowy dodaje się przy wartości pH około 8-14, korzystnie około 11-14, a zwłaszcza około 13.

Korzystnie, dodaje się siarczek sodowy do odprowadzonej części strumienia równocześnie z węglanem sodowym lub dwutlenkiem węgla.

Korzystnie, po dodaniu węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i siarczku sodowego oczyszcza się odprowadzoną część strumienia ze strąconego materiału, i tak oczyszczoną odprowadzoną część strumienia zawraca się do obiegu pierwotnego.

Korzystnie, z gazów zawierających dalsze zanieczyszczenia w postaci chlorowodoru, usuwa się go w etapie pochłaniania chlorowodoru, do którego doprowadza się materiał strącony w etapie pochłaniania dwutlenku siarki po dodaniu węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i siarczku sodowego.

Dzięki oddzielnemu, według wynalazku, strącaniu i oddzielaniu gipsu i zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich, istnieje możliwość uzyskania gipsu o wysokiej czystości. Strącanie

177 366 zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich jest praktycznie zupełne dzięki temu, że odbywa się w warunkach wysokiej wartości pH.

Zatem wynalazek zapewnia sposób wytwarzania gipsu o wysokiej czystości z gazów zawierających dwutlenek siarki, takich jak gazy spalinowe zawierających ponadto zanieczyszczenia w postaci metali ciężkich, polegający na płukaniu gazu, w etapie pochłaniania dwutlenku siarki w obiegu pierwotnym, wodnym roztworem płuczącym zawierającym metale alkaliczne, korzystnie sód, w celu pochłonięcia dwutlenku siarki i zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich, po czym odprowadzaniu części strumienia roztworu płuczącego z obiegu pierwotnego i regenerowaniu go w obiegu wtórnym poprzez dodawanie substancji będącej źródłem jonów wapnia wapna gaszonego w celu strącenia i oddzielenia gipsu oraz poprzez dodawanie substancji będącej źródłem jonów węglanowych - węglanu sodowego lub dwutlenku węgla w celu strącenia węglanów, cechujący się tym, że po dodaniu wapna gaszonego, wytrąceniu i oddzieleniu gipsu do odprowadzonej części strumienia, dodaje się jako substancję będącą źródłem jonów siarczkowych - siarczek sodowy, przy wartości pH około 8-4, korzystnie około 11-14, a zwłaszcza około 13.

Ponieważ wartość pH substancji w obiegu wtórnym odpowiada odczynowi zasadowemu, strącanie zanieczyszczeń metali ciężkich odbywa się przy wysokiej wartości pH, dzięki czemu strącanie jest dokładniejsze, a minimum rozpuszczalności strąconych siarczków metali ciężkich jest w zakresie odczynu alkalicznego. Zatem strącanie zanieczyszczeń metali ciężkich odbywające się, w zakresie wartości pH około 8-14, korzystnie około 11-14, a zwłaszcza około 13, maksymalizuje jego skuteczność.

Skutkiem dodania substancji będącej źródłem jonów węglanowych - węglanu sodowego lub dwutlenku węgla jest strącenie nadmiaru jonów wapniowych w postaci węglanu wapniowego, oraz strącenie pewnej ilości zanieczyszczeń z metali ciężkich w postaci węglanów. Jednakże skutkiem dodania substancji będącej źródłem jonów węglanowych jest tylko niepełne strącanie zanieczyszczeń metali ciężkich. W celu całkowitego strącenia zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich, dodaje się substancję będącą źródłem jonów siarczkowych - siarczek sodowy. Według wynalazku, istotne znaczenie ma dodawanie siarczku sodowego (jak również substancji będącej źródłem jonów węglanowych - węglanu sodowego lub dwutlenku węgla) po dodaniu substancji będącej źródłem jonów wapniowych, to jest wapna gaszonego, ponieważ umożliwia to uniknięcie mieszania się strąconego gipsu ze strąconymi zanieczyszczeniami metali ciężkich. Kolejność dodawania węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i siarczku sodowego nie ma znaczenia, natomiast ważne jest to, żeby dodawać je równocześnie.

Jako substancję będącą źródłem jonów siarczkowych można wybrać materiał umożliwiający wytwarzanie jonów siarczkowych z przeznaczeniem do strącania siarczków metali ciężkich, na przykład związki siarczkowe, które są łatwiej rozpuszczalne niż siarczki metali ciężkich, które mają być strącane. Przykładami takich substancji będących źródłami jonów siarczkowych są siarczki metali alkalicznych, takiejak siarczek sodu i siarczek potasu, oraz siarczki wapniowców, takie jak siarczek wapnia i siarczek żelaza. Ze względu na dostępność i dzięki temu, że roztwór płuczący zawiera głównie sód, zaleca się stosowanie siarczku sodu jako substancji będącej źródłem jonów siarczkowych.

Jako substancje będące źródłem jonów węglanowych zaleca się takie substancje, które po zetknięciu z roztworem płuczącym są w stanie wytwarzać jony węglanowe. Przykładami takich substancji są węglany metali alkalicznych, takie jak węglan sodowy (soda) i węglan potasowy, a także dwutlenek węgla. Ze względu na dostępność dzięki temu, że roztwór płuczący zawiera sód, zaleca się stosowanie węglanu sodowego (sody) jako substancji będących źródłem jonów węglanowych.

Jako substancje będące źródłem jonów wapnia zaleca się związki wapnia zdolne do wytwarzania jonów wapniowych do strącania gipsu (siarczan wapniowy) po zetknięciu z roztworem płuczącym. Jako źródło jonów wapniowych stosuje się zwłaszcza wapno gaszone (Ca(OH)2).

Trudno rozpuszczalne węglany i siarczki, strącone po dodaniu węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i siarczku sodowego, oddziela się od części strumienia roztworu płuczącego w obiegu wtórnym, po czym oczyszczony w ten sposób ze strąconych substancji strumień

177 366 doprowadza się do obiegu pierwotnego, gdzie znowu pochłania dwutlenek siarki. Ponieważ, jak już wspomniano wcześniej, strącanie zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich jest według wynalazku prawie zupełne, zawrócona do obiegu pierwotnego część strumienia w zasadzie nie zawiera metali ciężkich, co oznacza, że zanieczyszczenia w postaci metali ciężkich nie gromadzą się w cieczy płuczącej, co mogłoby grozić ryzykiem strącania się ich wraz z gipsem i zanieczyszczaniem go.

Jak już wspomniano wcześniej, gazy zawierające dwutlenek siarki, zawierają również, w zalecanym przykładzie realizacji wynalazku, następne zanieczyszczenia w postaci chlorowodoru. Zatem sposób według wynalazku obejmuje również etap pochłaniania chlorowodoru. W takiej sytuacji, materiał strącony w etapie pochłaniania dwutlenku siarki po dodaniu węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i siarczku sodowego doprowadza się, korzystnie, do etapu pochłaniania chlorowodoru, co szczegółowo opisano dalej.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie realizacji na rysunku, na którym przedstawiono schematycznie urządzenie do realizacji sposobu według wynalazku w zalecanym przykładzie wykonania.

Jakjuż wspomniano, wynalazek dotyczy w zalecanej formie wytwarzania gipsu o wysokiej czystości z gazów zawierających dwutlenek siarki, które oprócz zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich zawierają również zanieczyszczenia w postaci chlorowodoru. Przedstawione urządzenie jest przeznaczone do wytwarzania gipsu z takich gazów, zatem urządzenie zawiera również zespół do wchłaniania chlorowodoru, jak również zespół do wchłaniania dwutlenku siarki. Można zrezygnować z zespołu do wchłaniania chlorowodoru, o ile gips wytwarza się z gazów zawierających dwutlenek siarki i niewielkie ilości chlorowodoru (na przykład <150 mg/Nm³).

Jak widać na rysunku, gazy 1, zawierające dwutlenek siarki, zanieczyszczenia w postaci metali ciężkich i chlorowodór, na przykład gazy spalinowe powstające podczas spalania odpadów, doprowadza się do płuczki gazów lub skrubera 2, gdzie doprowadza się do ich zetknięcia z kwaśną, wodną cieczą płuczącą 3, rozprowadzaną ostatecznie za pomocą dysz 4 w tak zwanej wieży gaśniczej, a także za pomocą dysz 5 w samej płuczce gazów. Obieg cieczy płuczącej 3 przewodami 7,8 z płuczki gazów do dysz 4,5 wymusza pompa 6. Świeżą ciecz płuczącą można doprowadzać w miejscu 9. Instalacja ta obejmująca odzyskiwanie cieczy płuczącej 3, stanowi obieg pierwotny 10, który na figurze pokazano liniami przerywanymi.

Od krążącej w obiegu pierwotnym 10 cieczy płuczącej odprowadza się przewodem 11 część strumienia do zbiornika 12 stanowiącego część obiegu wtórnego 13, co zaznaczono na figurze liniami przerywanymi. Jak wskazano strzałką 14, strumień dodatkowy zobojętnia się w zbiorniku 12 za pomocą substancji alkalicznych wybranych z grupy, w której skład wchodzą wodorotlenki, tlenki, węglany i wodorowęglany sodu i wapnia. Węglan sodowy dodaje się wówczas, gdy chlorek ma być odzyskiwany w postaci NaCl. W tym przypadku odprowadzoną część strumienia doprowadza się do zbiornika 15, gdzie dodaje się do niego siarczek sodowy, jak wskazano strzałką 16, w celu strącenia w postaci siarczków wszelkich zanieczyszczeń z ciężkich metali. Następnie strumień ten doprowadza się do zbiornika 17, gdzie oddziela się strącone siarczki metali ciężkich w postaci szlamu, co wskazano strzałką 18.

Część strumienia roztworu płuczącego, w której znajduje się teraz wchłonięty chlorowodór w postaci chlorku sodowego, poddaje się następnie obróbce w celu odzyskania chlorku sodowego lub kwasu chlorowodorowego. Na przykład, odprowadzoną część strumienia można doprowadzić do wyparki 19, gdzie odparowuje się roztwór chlorku sodowego tak, że odzyskuje się chlorek sodowy, co wskazano strzałką 20. Woda, odprowadzona podczas parowania, wypływa po skropleniu z wyparki przewodem 21 i można ją bez problemów użyć w dowolnym miejscu urządzenia według wynalazku, na przykład jako dodatkową wodę 9 w płuczce gazów 2.

Można również w zbiorniku 12 użyć jako środka zobojętniającego węglanu wapniowego, wówczas roztwór płuczący zawiera za zbiornikiem 17 głównie chlorek wapniowy i można go bez dalszych problemów odprowadzać do odpowiedniego miejsca odbioru, na przykład do strumienia. Oprócz pierwszego zespołu do usuwania chlorowodoru, płuczka 2 gazu zawiera drugi zespół do usuwania dwutlenku siarki i wszelkich pozostałych zanieczyszczeń z metali ciężkich z gazów 1 (kiedy nie ma zespołu do wchłaniania chlorowodoru, wszystkie zanieczysz177 366 czenia z metali ciężkich usuwa się w zespole do usuwania dwutlenku siarki). Drugi etap, to jest etap pochłaniania dwutlenku siarki, jest oznaczony, jako proces pośredniego dodawania wapna.

Zespół do pochłaniania dwutlenku siarki zawiera zbiornik 22 z wodnym roztworem płuczącym zawierającym metale alkaliczne, korzystnie sód, i początkowo, to jest przed wchłonięciem dwutlenku siarki, składa się z alkalicznego roztworu wodnego zawierającego związki metali alkalicznych, takie jak tlenek, wodorotlenek lub węglan sodowy, potasowy lub litowy. Stosuje się zwłaszcza związek sodu, taki jak na przykład wodorotlenek sodowy. Pompa 24 wymusza obieg cieczy płuczącej w obiegu pierwotnym 23 składającym się z przewodów 25,26 do dysz 27, które ostatecznie rozpylają ją, dzięki czemu styka się z gazami zawierającymi dwutlenek siarki. Podczas tego stykania się z gazami, roztwór płuczący pochłania dwutlenek siarki i zanieczyszczenia z metali ciężkich, po czym zbiera się go i doprowadza do zbiornika 22 przewodem 28.

Gazy, oczyszczone w ten sposób z dwutlenku siarki i metali ciężkich, wypływają przewodem 29.

W celu zregenerowania roztworu płuczącego, część strumienia odprowadza się z obiegu pierwotnego 23 przewodem 30 do obiegu wtórnego 31, gdzie w razie potrzeby, obrabia się go najpierw środkiem utleniającym, takim jak powietrze, co wskazano strzałką 32, w zbiorniku 33, przekształcając cały pochłonięty dwutlenek siarki w siarczan.

Następnie odprowadzoną część strumienia doprowadza się do pojemnika 34, a stamtąd do zbiornika 35, w którym dodaje się substancję będącą źródłem jonów wapnia, jak wskazano strzałką 36. Substancję będącą źródłem jonów wapnia, stanowi wapno gaszone [Ca(OH)2]. Skutkiem dodania jonów wapnia jest strącanie z odprowadzonej części strumienia siarczanu w postaci siarczanu wapnia (gipsu), który następnie osadza się w zbiorniku 37, skąd odprowadza się go przewodem 38. Oddzielony w ten sposób szlam gipsowy można odprowadzić bezpośrednio przewodem 38, ale korzystnie, doprowadza się go do pojemnika 34, co umożliwia rozpuszczenie w pewnym stopniu zanieczyszczeń znajdujących się w kryształkach gipsu, a tym samym stwarza okazję do wzrostu oczyszczonym w ten sposób kryształkom gipsu. Odprowadzony z pojemnika 34 gips, jak wskazano strzałką 39, ma bardzo wysoki stopień czystości i po odwodnieniu, za pomocą schematycznie pokazanego filtra 40, można go zastosować, między innymi, do wytwarzania płyt gipsowych. Oczyszczoną w ten sposób z cząstek gipsu odprowadzoną część strumienia doprowadza się następnie do zbiornika 41, gdzie dodaje się do niej substancję będącą źródłem jonów węglanowych, co wskazano strzałką 42. Substancją będącą źródłem jonów węglanowych jest węglan sodowy (soda) lub gaz zawierający dwutlenek węgla, który, po zetknięciu z wodą, tworzy jony węglanowe. Skutkiem dodania substancji będącej źródłemjonów węglanowych jest strącanie nadmiaru jonów węglanowych w postaci trudno rozpuszczalnego węglanu wapniowego, a także strącanie pewnej ilości zanieczyszczeń z metali ciężkich w postaci węglanów. Oprócz substancji będącej źródłemjonów węglanowych dodaje się substancję będącą źródłem jonów siarczkowych w postaci siarczku sodowego (Na?S), co pokazano strzałką 43. Substancji będącej źródłem jonów siarczkowych nie trzeba koniecznie dodawać w tym samym zbiorniku, w którym dodaje się substancję będącą źródłem jonów węglanowych, ale, w razie potrzeby, można ją dodawać w następnym zbiorniku (nie pokazanym). Ze względów ekonomicznych i z racji oszczędności miejsca, zaleca się jednak dodawanie siarczku sodowego i węglanu sodowego lub dwutlenku węgla w tym samym zbiorniku. Skutkiem dodania siarczku sodowego jest strącenie zanieczyszczeń z ciężkich metali, znajdujących się w odprowadzonej części strumienia w postaci trudno rozpuszczalnych siarczków. Ponieważ do odprowadzonej części strumienia dodaje się alkaliczną substancję będącą źródłem jonów wapnia, w postaci gaszonego wapna, oraz substancję będącą źródłem jonów węglanowych, w postaci sody, ta druga, po dodaniu siarczku sodowego, uzyskują wysoką wartość pH zwykle rzędu 11-14, a głównie 13, co wpływa na maksymalizację strącania siarczków ciężkich metali, których rozpuszczalność w tym zakresie pH jest minimalna. Następnie strącone węglany i siarczki osadza się w zbiorniku 44. Osadzony w ten sposób strącony materiał odprowadza się ze zbiornika 44 przewodem 45, po czym można go usunąć, na przykład na wysypisko. Jednakże według zalecanego aspektu opisanego powyżej wynalazku, według którego gazy zawierające dwutlenek siarki zawierają również chlorowodór, w związku z czym w urządzeniu do realizacji sposobu według wynalazku znajduje się zespół do pochłaniania chlorowodoru, korzystnie, strącony materiał odprowadza się

177 366 ze zbiornika 44 do obiegu wtórnego 13 instalacji do pochłaniania chlorowodoru, a zwłaszcza do miejsca pomiędzy zbiornikiem 12 do zobojętniania a zbiornikiem 15 do strącania siarczków, co wskazano strzałką 45. Zobojętnianie odbywa się głównie w obiegu wtórnym w dwóch etapach, przy czym strącony materiał doprowadza się po pierwszym etapie zobojętniania. Dzięki takiemu doprowadzaniu strąconego materiału do obiegu wtórnego zespołu do pochłaniania chlorowodoru, uzyskuje się pewne rozpuszczanie strąconych węglanów i ponowne ich strącanie w postaci siarczków po dodaniu w zbiorniku 15 substancji 16 będącej źródłem jonów siarczkowych siarczku sodowego. Ponadto, wszystkie strącone zanieczyszczenia z metali ciężkich uzyskuje się tylko w jednym miejscu, co ułatwia manipulowanie nimi.

Następnie oczyszczoną w ten sposób w zbiorniku 44 z zanieczyszczeń z metali ciężkich odprowadzoną część strumienia odprowadza się przewodem 46 z obiegu wtórnego 31 z powrotem do obiegu pierwotnego 23 i zbiornika 22, a stamtąd do płuczki gazów 2, dla ponownego pochłaniania dwutlenku siarki.

Ponieważ w roztworze płuczącym, po strąceniu siarczków w zespole do pochłaniania dwutlenku siarki podczas regeneracji w obiegu wtórnym, w zasadzie nie ma zanieczyszczeń z metali ciężkich, to zanieczyszczenia z metali ciężkich nie gromadzą się w roztworze płuczącym, natomiast ich zawartość utrzymuje się na minimalnym poziomie, dzięki czemu nie zanieczyszczają gipsu strąconego w obiegu wtórnym 31.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania gipsu o wysokiej czystości z gazów zawierających dwutlenek siarki, takich jak gazy spalinowe, w których znajdują się zanieczyszczenia w postaci metali ciężkich, polegający na płukaniu tych gazów w obiegu pierwotnym, za pomocą wodnego roztworu płuczącego, zawierającego metal alkaliczny, korzystnie sód, z pochłanianiem dwutlenku siarki i zanieczyszczeń w formie metali ciężkich, po czym odprowadzaniu części strumienia roztworu wodnego z obiegu pierwotnego i regenerowaniu go w obiegu wtórnym przez dodanie do niego wapna gaszonego, strącenie i oddzielenie gipsu, oraz następnie dodanie węglanu sodowego lub dwutlenku węgla i strącenie węglanów, znamienny tym, że dodaje się siarczek sodowy (43) do odprowadzonej części strumienia, po dodaniu wapna gaszonego (36), wytrąceniu i oddzieleniu gipsu, przy czym siarczek sodowy (43) dodaje się przy wartości pH około 8-14, korzystnie około 11-14, a zwłaszcza około 13.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się siarczek sodowy (43) do odprowadzonej części strumienia równocześnie z węglanem sodowym lub dwutlenkiem węgla (42).

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po dodaniu węglanu sodowego lub dwutlenku węgla (42) i siarczku sodowego (43) oczyszcza się odprowadzoną część strumienia ze strąconego materiału, i tak oczyszczoną odprowadzoną część strumienia zawraca się do obiegu pierwotnego (23).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z gazów (1) zawierających dalsze zanieczyszczenia w postaci chlorowodoru, usuwa się go w etapie pochłaniania chlorowodoru, do którego doprowadza się materiał strącony w etapie pochłaniania dwutlenku siarki po dodaniu węglanu sodowego lub dwutlenku węgla (42) i siarczku sodowego (43).