DE3237388A1

DE3237388A1 - Process for the removal of SO2 from flue gases

Info

Publication number: DE3237388A1
Application number: DE19823237388
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Chem. Dr. Fricke; Peter Dipl.-Chem. Dr. 8000 München Häußinger
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE3237388C2; SU1604146A3; UA5937A1

Abstract

A process is described for the removal of SO2 from hot flue gases (produced from the combustion of carbon-containing fuels) by means of scrubbing using a solvent having a physical action. After uptake of the SO2, the solvent is regenerated and returned to the scrubbing stage. In order to overcome disadvantages of known solvents, such as hydrolysis and high energy consumption, for example as is the case with dimethylformamide, it is proposed to use a solvent comprising over 50% tetraethylene glycol dimethyl ether for the scrubbing.

Description

LINDE -AKTIENGESELLSCHAFTLINDE -AKTIENGESELLSCHAFT

Verfahren zur Entfernung von SO, aus Rauchgasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von SOL aus heißen, bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen anfallenden Rauchgasen durch Wäsche mit einem physikalisch wirkenden Lösungsmittel, das nach Aufnahme des SO2 regeneriert und in die Wäsche zurückgeführt wird. Method for removing SO, from flue gases The invention relates to a process for removing SOL from hot, in the combustion of carbonaceous Combustible flue gases by washing with a physically acting Solvent that regenerates after absorbing SO2 and returns it to the laundry will.

Das Problem der Entfernung unerwünschter gasförmiger Bestandteile aus Verbrennungsgasen gewinnt zunehmend an Aktualität. Insbesondere die schwefelhaltigen Bestandteile, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in kohle- oder ölbeheizten Kraftwerken in den Verbrennungsgasen auftreten, gelten als schädlich für die Umwelt und sind daher aus den Verbrennungsgasen zu entfernen, bevor diese als Abgas in die Atmosphäre entlassen werden.The problem of removing undesirable gaseous components from combustion gases is becoming increasingly topical. In particular the sulphurous ones Components that are used when burning fossil fuels in coal or oil fired ones Power plants in the combustion gases occur are considered harmful to the environment and must therefore be removed from the combustion gases before they are used as exhaust gas the atmosphere will be discharged.

Die Entfernung von Schwefeldioxid aus derartigen Verbrennungsgasen wird sowohl mit chemisch als auch mit physikalisch wirkenden Absorptionsmitteln durchgeführt.The removal of sulfur dioxide from such combustion gases is done with both chemically and physically acting absorbents carried out.

GewöhnliCh werden in diesem Zusammenhang Alkali-oder Erdalkaliverbindungen als chemisch wirksame Lösungsmittel verwendet. Unter den physikalisch wirkenden Lösungsmitteln hat sich besonders Dimethylformamid angeboten, wie beispielsweise aus der DE-OS 28 48 721 bekannt ist. So hat Dimethylformamid gegenüber Methanol den Vorteil eines wesentlich niedrigeren Dampfdruckes, wodurch die Verluste dampfförmig vom Kopf der Wäsche abströmenden Absorptionsmittels sowie Verdampfungsverluste in der Warmregenerierung erheblich geringer sind.Alkali or alkaline earth compounds are usually used in this context as chemically active solvents used. Among the physically acting solvents has been offered in particular dimethylformamide, such as from DE-OS 28 48 721 is known. So has dimethylformamide over methanol the advantage of a significantly lower vapor pressure, which means that the losses are vaporized absorbent flowing off the head of the laundry as well as evaporation losses in the heat regeneration are considerably lower.

Dimethylformamid hat bei Umgebungstemperatur einen doch relativ hohen Dampfdruck, so daß die Wäsche bei Temperaturen unterhalb von 0°C, insbesondere bei etwa -400C, durchgeführt werden muß. Die Kühlung des heißen Rauchgases auf diese Temperaturen erfordert jedoch verhältnismäßig viel Energie und apparativen Aufwand. Außerdem verseift das Waschmittel innerhalb kurzer Zeit und muß erneuert werden.Dimethylformamide has a relatively high level at ambient temperature Steam pressure, so that the laundry at temperatures below 0 ° C, especially at around -400C. The cooling of the hot flue gas on this Temperatures, however, require a relatively large amount of energy and equipment. In addition, the detergent saponifies within a short time and must be renewed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lösungsmittel für 502 zur Verfügung zu stellen, mit dem die vorgenannten Nachteile behoben und gleichzeitig eine befriedigende Absorption von-S02 erzielt werden kann.The invention is therefore based on the object of a solvent for 502, with which the aforementioned disadvantages are remedied and at the same time a satisfactory absorption of -S02 can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Wäsche ein Lösungsmittel verwendet wird, das zu 50% aus Tetraäthylenglykoldimethyläther besteht.According to the invention, this object is achieved in that when washing a solvent is used which is 50% tetraethylene glycol dimethyl ether consists.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß die Löslichkeit von 502 in einem zu mehr als der Hälfte aus Tetraäthylenglykoldimethyläther bestehenden Lösungsmittel bereits bei Umgebungstemperatur bzw. bei Temperaturen zwischen 0 und 600C mit der von Dimethylformamid vergleichbar ist. Der Vorteil des neuen Lösungsmittels besteht dabei darin, daß die Abkühlung des Rauchgases nur auf Temperaturen zwischen 0 und 600C, vorzugsweise 20 und 50"Ca erfolgen muß. Die geringere Abkühlung ist jedoch mit großen Energieeinsparungen und Senkungen-sowohl bei den Investitions- als au#ch bei den Betriebskosten verbunden.The invention is based on the surprising finding that the solubility of 502 in one consisting of more than half of tetraethylene glycol dimethyl ether Solvent already at ambient temperature or at temperatures between 0 and 600C is comparable to that of dimethylformamide. The advantage of the new solvent consists in the fact that the cooling of the flue gas only to temperatures between 0 and 600C, preferably 20 and 50 "Ca must take place. The lower cooling is however with great energy savings and subsidence-both at the Investment as well as operating costs.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es dabei von besonderem Vorteil, wenn das Lösungsmittel auf Trockenbasis zu 60 bis 80% aus Tetraäthylenglykoldimethyläther, zu 15 bis 25% aus Triäthylenglykoldimethyläther, zu 2,5 bis 7,5% aus Pentaäthylenglykoldimethyläther und zu 2,5 bis 7,5% aus Halbäthern besteht. Diese erfindungsgemäße Zusammensetzung des Lösungsmittels bringt den Vorteil mit sich, daß kaum Verluste am dampfförmig vom Kopf der Waschsäule abströmenden Lösungsmittel auftreten. Außerdem ist die Viskosität des Lösungsmittels durch Weglassen höherer Homologen (größer als 6) niedrig genug, um das Lösungsmittel ohne Schwi-erigkeiten umwälzen zu können.In a further development of the concept of the invention, it is of particular importance Advantage if the solvent on a dry basis consists of 60 to 80% tetraethylene glycol dimethyl ether, 15 to 25% from triethylene glycol dimethyl ether, 2.5 to 7.5% from pentaethylene glycol dimethyl ether and 2.5 to 7.5% consists of half ethers. This composition according to the invention of the solvent has the advantage that hardly any losses in vapor form solvents flowing off the head of the washing column occur. Also is the viscosity the solvent by omitting higher homologues (greater than 6) low enough, in order to be able to circulate the solvent without difficulty.

Als besonders geeignet hat sich dabei die folgende Zusammensetzung auf Trockenbasis ergeben: 70% Tetraäthylenglykoldimethyläther, 20% Triäthylenglykoldimethyläther, 5% Pentaäthylenglykoldimethyläther und 5% Halbäther.The following composition has proven to be particularly suitable on a dry basis results in: 70% tetraethylene glycol dimethyl ether, 20% triethylene glycol dimethyl ether, 5% pentaethylene glycol dimethyl ether and 5% half ether.

Insbesondere bei Rauchgasen, die noch weitere Verunreinigungen, wie Staub oder auch HCl, enthalten, ist es zweckmäßig, wenn das Lösungsmittel bis zu 10%, vorzugsweise 2 bis 8%, Wasser enthält. Mittels dieses Wassers lassen sich überdies eventuell noch auftretende Verluste an dampfförmigem Waschmittel dadurch reduzieren, daß das Waschmittel am Kopf der Säule mit Wasser zurückgewaschen wird.Especially in the case of flue gases that contain other impurities, such as Dust or HCl, it is useful if the solvent contains up to Contains 10%, preferably 2 to 8%, of water. This water can also be used reduce any losses of vaporous detergent that may still occur, that the detergent is backwashed with water at the top of the column.

Es wurden Versuche mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösungsmittel bei 250C und 760 torr durchgeführt.Experiments were carried out with the solvent proposed according to the invention performed at 250C and 760 torr.

Im Lösungsmittel wurde zu Beginn der Untersuchung eine S02-Konzentration von 500 bis 1000 Vppm eingestellt. Der NOx-Gehalt wurde durch Zudosieren von NO2 auf etwa 50 Vppm gebracht. Nach 70, 570 und 1100 Betriebsstunden wurde das Lösungsmittel analysiert. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.An S02 concentration was found in the solvent at the beginning of the investigation set from 500 to 1000 Vppm. The NOx content was determined by metering in NO2 to about 50 Vppm brought. After 70, 570 and 1100 hours of operation the solvent was analyzed. The results are in the table below refer to.

Tabelle S02-Löslichkeit Probe 2 /ml 0 (frisches Produkt) 0,93 70 Betriebsstunden 0,94 570 Betriebsstunden 1,0 1.100 Betriebsstunden 1,3 Nach 1100 Betriebsstunden ist der pH Wert des Lösungsmittels auf ungefähr 1,5 abgesunken. Table S02 solubility sample 2 / ml 0 (fresh product) 0.93 70 Operating hours 0.94 570 operating hours 1.0 1,100 operating hours 1.3 After 1100 Hours of operation, the pH of the solvent has dropped to about 1.5.

Wie der Tabelle zu entnehmen ist, blieb die S02-Löslichkeit in dem Lösungsmittel auch nach 1100 Betriebsstunden unverändert gut. Daraus ergibt sich gegenüber Dimethylformamid der überragende Vorteil, daß keine Verseifung auftritt und damit das Lösungsmittel selbst nach dieser langen Betriebszeit nicht ausgetauscht werden muß. Da überdies die Abkühlung des Rauchgases nur auf Umgebungstemperatur zu erfolgen braucht, ergeben sich Energieeinsparungen und somit ein weiterer Vorteil gegenüber dem bekannten Dimethylformamid.As can be seen from the table, the SO2 solubility remained in the Solvent remains good even after 1100 hours of operation. This results in compared to dimethylformamide, the outstanding advantage that no saponification occurs and thus the solvent is not exchanged even after this long period of operation must become. Since, moreover, the cooling of the flue gas only to ambient temperature needs to be done, there are energy savings and thus another advantage compared to the well-known dimethylformamide.

Claims

Claims 1. Method for removing SO2 from hot, at the combustion of carbonaceous fuels caused by flue gases Wash with a physically active solvent, which after absorbing the SO2 is regenerated and returned to the laundry, characterized in that at the laundry a solvent is used, which is over 50% from tetraethylene glycol dimethyl ether consists.

2. The method according to claim 1, characterized in that the solvent 60 to 80% on a dry basis from tetraethylene glycol dimethyl ether, 15 to 25% from triethylene glycol dimethyl ether, to 2.5 to 7.5E from pentaethylene glycol dimethyl ether and 2.5 to 7.5% consists of half ethers.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Solvent on a dry basis to 70% from tetraethylene glycol dimethyl ether, to 20% from triethylene glycol dimethyl ether, 5% from pentaethylene glycol dimethyl ether and consists of 5% half ethers.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the solvent contains up to 10%, preferably 2 to 8%, of water.