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WO1980000797A1 - Procede et installation pour depoussierer et absorber les gaz nocifs d'installations d'incineration et de fours a air chaud - Google Patents

Procede et installation pour depoussierer et absorber les gaz nocifs d'installations d'incineration et de fours a air chaud Download PDF

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WO1980000797A1
WO1980000797A1 PCT/DE1979/000128 DE7900128W WO8000797A1 WO 1980000797 A1 WO1980000797 A1 WO 1980000797A1 DE 7900128 W DE7900128 W DE 7900128W WO 8000797 A1 WO8000797 A1 WO 8000797A1
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WO
WIPO (PCT)
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gas
washing liquid
sludge
dust
fresh water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1979/000128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
L Leisegang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LEISEGANG UMWELTTECHN KG
LEISEGANG UMWELTTECH
Original Assignee
LEISEGANG UMWELTTECHN KG
LEISEGANG UMWELTTECH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19782846457 external-priority patent/DE2846457C2/de
Priority claimed from DE19792929974 external-priority patent/DE2929974A1/de
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Publication of WO1980000797A1 publication Critical patent/WO1980000797A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B1/18—Arrangements of dust collectors

Definitions

  • the invention relates to a method for dedusting and harmful gas absorption, in particular absorption of hydrogen halide from exhaust gases. From waste incineration plants.
  • the cleaning of the exhaust gases from incineration plants with hydrogen halide emissions is usually carried out dry for the suspended matter, i.e. hot electrostatic filters or hot tissue filters are used for this.
  • gas is saturated and scrubbed with dilute acid, the concentration of which is regulated by the addition of fresh water. This determines the final purity of the exhaust gases.
  • the SOp also contained in the exhaust gas is generally not yet absorbed today, but remains in the exhaust gas.
  • the acid solution that arises during the absorption of hydrogen halide is neutralized separately and a hot neutral salt solution is produced as waste, which leads to very considerable wastewater problems, since it increases the salt load of the receiving waters (if discharge is made).
  • the object of the invention is to provide a method and a system for dedusting and purifying exhaust gas, for example top gas, wherein hydrogen halides and, if appropriate, additional SO 2 are to be removed from the exhaust gas.
  • the top gas emerging from the cupola furnace first arrives in a presaturator 1, where it is dedusted and, in the melting phase, is also cooled by evaporating fresh water.
  • the top gas is then fed to a dryer / cooler / pre-absorber 2.
  • the neutralizing agent and sludge from the circulating wash water contained in the subsequent washing stages are finely distributed, as a result of which fluorides and SO 2 are pre-separated, the blast furnace gas is further cooled and, on the other hand, the sludge is dried so that it is drier Waste sludge are removed can.
  • the thus cooled and partially cleaned blast furnace gas is fed to a cyclone group 3 and freed from the dust and the reaction products.
  • a universal Venturi scrubber 4 In the first stage of the washing process, the blast furnace gas is cooled with fresh water to the saturation point and washed. In the subsequent venturi washing process of the second stage of the scrubber, the top gas is washed with the separation of the residual dust and the alkaline washing of the remaining constituents of fluorides, hydrogen fluoride and SO 2 . The cleaned top gas is then available for further use in the extractor of the scrubber 4 I. For example, it can be used for combustion in the recuperator.
  • a limescale milk generator is assigned to the scrubber 4, ie CaCO 3 passes from a limestone silo 5 into a mixer and from there as limestone milk into an oxidation basin 7.
  • the washing liquid from the scrubber 4 is also introduced into this oxidation basin and the neutralization of the Wash water. Furthermore, the liquid in the oxidation basin is aerated for the conversion of CaCO 3 to CaCO 4 . Furthermore, a flocculant is added in this basin 7. The sludge water drawn off is fed to the dryer / cooler / pre-absorber 2 for injection. Clarified washing liquid is drawn off in the overflow of the basin 7 and is fed back to the scrubber 4. The process can also be carried out without the oxidation basin so that the sludge water from the scrubber 4 is enriched with neutralizing agent and then passed directly into the dryer / cooler / pre-absorber 2.
  • FIG. 2 shows a flow diagram which almost completely corresponds to the diagram in FIG. 1.
  • the dust bag is identified by 1 and the subsequent dryer or cooler by 2.
  • the pre-dedusted hot exhaust gas emerging from the dust bag enters the dryer or cooler, where finely divided, sludge-containing cycle wash water is fed in for cooling and sludge drying .
  • the gas then passes into cyclones 3, where the bulk of the dust remaining in the gas is separated. It is also possible for all of the dry residue (sludge) drawn off to be fed to the cyclones.
  • the gas is fed from the cyclones to the scrubber 4, with cooling to the saturation point in a first stage of the washing process with fresh water and then the residual dust components being removed in a delicate wash, and the hydrogen halides and SO 2 in the system shown in FIG. 2 .
  • the cleaned exhaust gas is then ready for further use on the extractor of the scrubber 4.
  • a trigger fan is indicated here with 9.
  • a lime silo 5 and a lime milk receiver 6 are assigned and the washing water passes from the washer 4 into a basin 7, where the neutralizing agent is simultaneously introduced from the lime milk receiver 6.
  • the sludge water drawn off is fed to the dryer or cooler 2, while the clarified washing liquid is fed back into the scrubber 4.
  • the ash is added to the lime milk reservoir 6 from the silo 10.
  • the ash can come from an e-filter, which is usually the Combustion plants is connected downstream, that would be upstream of the plant shown in FIG. 2. If no ash is available, sand (quartz sand), for example, can also be easily added as a sludge-generating agent.
  • a slightly modified method can be seen from FIG. 3, namely that a weakly acidic solution is used here in the washer and the clarified washing liquid is not returned from the neutralization basin 7 to the washer 4. In this procedure, only hydrogen halide is used, but not SO 2 deposited.
  • the particular advantage of the process according to the invention is that when the common spray drying of salt solutions with suitable additives such as ash, a free-flowing, landfillable, dry product is obtained which does not cause any problems in waste disposal, such as occur in the case of acidic waste sludge.
  • the method according to the invention can - as can be seen from the above explanations - carry out the overall cleaning of the gas from pollutants but also from suspended matter, i.e. it can also be applied to the separators present in the current incineration plants e.g. E-filters are dispensed with, in which case the "aggregate" is still contained in the exhaust gas and necessarily leads to the desired sludge formation during washing.
  • the neutralization in basin 7 can be carried out with lime milk (as indicated) or another neutralizing agent.

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Description

Verfahren und Anlage zur Entstaubung und Schadgasabsorption von Abgasen aus Abfallverbrennungsanlagen und Heißwindkupolöfen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entstaubung und Schadgasabsorption, insbesondere Absorption von Halogenwasserstoffen von Abgasen.aus Abfallverbrennungsanlagen.
Die Reinigung der Abgase aus Verbrennungsanlagen mit Halogenwasserstoffimissionen erfolgt in der Regel auf trockenem Wege für die Schwebstoffe, d.h. hierzu werden Heißelektrofilter oder Heißgewebefilter verwendet. Anschließend findet zur selektiven Absorption der Halogenwasserstoffe eine Gassättigung und Gaswäsche mit verdünnter Säure statt, deren Konzentration durch Frischwasserzugabe geregelt wird. Hierdurch wird die Endreinheit der Abgase bestimmt. Das außerdem im Abgas enthaltene SOp wird heute im allgemeinen noch nicht absorbiert, sondern verbleibt im Abgas. Die bei der Halogenwasserstoffabsorption entstehende Säurelösung wird getrennt neutralisiert und es fällt eine heiße neutrale Salzlösung als Abfall an, die zu ganz erheblichen Abwasserproblemen führt, da sie die Salzfracht der Vorfluter (sofern eine Einleitung erfolgt) erhöht.
Soll auch der im Abgas enthaltene SO2-Gehalt absorbiert werden, so erhöht sich der Verbrauch von Neutralisationsmittel entsprechend und es fällt außer Salzlösung auch Salzschlamm an, der vor der Ableitung des Abwassers abzutrennen ist. Die Trocknung von Salzlösungen im direkten Kontakt mit heißen Gasen bereitet wegen der notwendigen Kristallisation erhebliche Probleme. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Anlage zur Entstaubung und Reinigung von Abgas, z.B. Gichtgas, zu schaffen, wobei Halogenwasserstoffe und ggf. zusätzlich SO2 aus dem Abgas entfernt werden soll.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale.
Die Erfindung soll nachstehendn an Hand von drei Flußdiagrammen erläutert werden.
Dabei zeigt
Fig. 1 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Entstaubung und Reinigung von Gichtgas eines Kupolofens,
Fig. 2 und 3 zwei Abwandlungen für die Entstaübung und Reinigung von Abgasen einer Abfallverbrennungsanlage.
Das aus dem Kupolofen austretende Gichtgas gelangt zunächst in einen Vorsättiger 1, wo es vorentstaubt und in der Phase des Niederschmelzens auch durch verdampfendes Frischwasser abgekühlt wird. Danach wird das Gichtgas einem Trockner/Kühler/Vorabsorber 2 zugeleitet. Hier wird das Neutralisationsmittel und Schlamm aus dem aus den nachfolgenden Waschstufen enthaltenen Kreis-lauf-Waschwasser fein verteilt, wodurch eine Vorabscheidung von Fluoriden sowie SO2 erfolgt, ferner das Gichtgas eine weitere Abkühlung erfährt und andererseits der Schlamm getrocknet wird, so daß er als trockener Abfallschlamm abgezogen werden kann. Das so gekühlte und teilweise gereinigte Gichtgas wird einer Zyklonengruppe 3 zugeführt und dort vom Hau tteil des Staubes und der Reaktionsprodukte befreit. Anschließend gelangt es in einen Universal-Venturi-Wäscher 4. Dort wird das Gichtgas in der ersten Stufe des Waschverfahrens mit Frischwasser bis zum Sättigungspunkt abgekühlt und gewaschen. Im anschließenden Venturi-Waschprozeß der zweiten Stufe des Wäschers erfolgt die Feinwäsche des Gichtgases mit der Abscheidung des Reststaubes und die alkalische Wäsche der Restbestandteile an Fluoriden, Fluorwasserstoffen und SO2. Das gereinigte Gichtgas steht dann zur weiteren Verwendung im Abzug des Wäschers 4 Izur Verfügung. Beispielsweise kann es für die Verbrennung im Rekuperator eingesetzt werden. Dem Wäscher 4 ist ein Kalkmilcherzeuger zugeordnet, d.h. aus einem Kalksilo 5 gelangt CaCO3 in einen Mischer und von dort als Kalkmilch in ein Oxidations- becken 7. In dieses Oxidationsbecken wird auch die Waschflüssigkeit aus dem Wäscher 4 eingeleitet und es erfolgt dort die Neutralisation des Waschwassers. Weiterhin erfährt die Flüssigkeit im Oxidationsbecken eine Belüftung zwecks Umsatz von CaCO3 zu CaCO4. Ferner wird in diesem Becken 7 ein Flockungsmittel zugesetzt. Das abgezogene Schlammwasser wird dem Trockner/Kühler/Vorabsorber 2 zur Eindüsung zugeleitet. Im Überlauf des Beckens 7 wird geklärte Waschflüssigkeit abgezogen, die wieder dem Wäscher 4 zugeleitet wird. Der Prozeß kann unterVerzicht auf das Oxidationsbecken auch so geführt werden, daß das Schlammwasser aus dem Wäscher 4 mit Neutralisationsmittel angereichert und danach direkt in den Trockner/Kühler/Vorabsorber 2 geleitet wird.
Damit läuft das ganze Verfahren in einem geschlossenen Kreislauf, dem von außen lediglich - abgesehen vom Gichtgas - Frischwasser und Kalk zugeführt werden, während trockene Abfallprodukte (Schlamm) entstehen.
In der Figur 2 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das nahezu vollständig mit dem Diagramm der Figur 1. übereinstimmt. Lediglich erfolgt im Unterschied zu der Reinigung und Entstaubung von Gichtgas bei dem vorliegenden Verfahren im ersten Verfahrensschritt nur eine Vorentstabung und keine Abkühlung. Im einzelnen ist in dem Diagramm der Staubsack mit 1 bezeichnet und der anschließende Trockner, bzw. Kühler mit 2. Das aus dem Staubsack austretende vorentstaubte heiße Abgas gelangt in den Trockner bzw. Kühler, wo von oben feinstverteiltes schlammhaltiges Kreislaufwaschwasser zur Abkühlung und Schlammtrocknung eingegeben wird. Das Gas gelangt dann in Zyklone 3, wo eine Abscheidung des Hauptteiles des im Gas zurückgebliebenen Staubes erfolgt. Möglich ist auch, daß der gesamte abgezogene trockene Rückstand (Schlamm) den Zyklonen zugeführt wird. Von den Zyklonen wird das Gas dem Wäscher 4 zugeleitet, wobei hier in einer ersten Stufe des Waschverfahrens mit Frischwasser eine Abkühlung bis zum Sättigungspunkt erfolgt und danach in einer Feinwäsche die Reststaubanteile entfernt werden, sowie bei der in Figur 2 dargestellten Anlage die Halogenwasserstoffe und SO2. Das gereinigte Abgas steht dann zur weiteren Verwendung am Abzug des Wäschers 4 bereit. Ein Abzugsgebläse ist hier mit 9 angedeutet. Im Wäscher 4 ist ein Kalksilo 5 sowie eine Kalkmilchvorlage 6 zugeordnet und das Waschwasser gelangt aus dem Wäscher 4 in ein Becken 7, wo gleichzeitig aus der Kalkmilchvorlage 6 das Neutralisationsmittel eingeleitet wird. Das abgezogene Schlammwasser wird dem Trockner bzw. Kühler 2 zugeleitet, während die geklärte Waschflüssigkeit wieder in den Wäscher 4 eingeleitet wird. Je nach dem Staubanteil im Abgas ist es notwendig zur Erzeugung einer SchlammMenge Asche zuzusetzen. Bei dem in Figur 2 dargestellten Verfahren erfolgt die Aschezugabe in die Kalkmilchvorlage 6 aus dem Silo 10. Möglich ist aber auch die Zugabe von Asche vor Einleitung in den Trockner bzw. Kühler 2. Die Asche kann aus einem E-Filter stammen, der üblicherweise der Verbrennungsanläge nachgeschaltet ist, d.h. der vorliegenden in der Figur 2 dargestellten Anlage dann vorgeschaltet wäre. Sollte keine Asche zur Verfügung stehen, so kann auch ohne weiteres beispielsweise Sand (Quarzsand) als schlammerzeugendes Mittel zugesetzt werden.
Aus der Figur 3 ist ein geringfügig abgewandeltes Verfahren zu ersehen, und zwar wird hier im Wäscher mit einer schwach sauren Lösung gearbeitet und es erfolgt keine Rückleitung der geklärten Waschflüssigkeit aus Neutralisationsbecken 7 in den Wäscher 4. Bei dieser Verfahrensweise wird dann nur Halogenwasserstoff nicht aber SO2 abgeschieden. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß bei der gemeinsamen Zerstäubungstrocknung von Salzlösungen mit geeigneten Zuschlagstoffen wie beispielsweise Asche, ein rieselfähiges, deponierfähiges, trockenes Produkt anfällt, das keine Probleme bei der Abfallbeseitigung, wie sie bei saurem Abfallschlamm entstehen, bereitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann - wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt - die Gesamtreinigung des Gases von Schadstoffen aber auch von Schwebestoffen vornehmen, d.h. es kann auch auf die bei den jetzigen Verbrennungsanlagen vorhandenen Abscheider z.B. E-Filter verzichtet werden, wobei dann der "Zuschlagstoff" noch im Abgas enthalten ist und zwingend bei der Wäsche zu der gewünschten Schlammbildung führt.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Neutralisation im Becken 7 mit Kalkmilch (wie angegeben) oder auch einem anderen Neutralisationsmittel erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Abgasentstaubung und Schadgasabsorption, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
1. Vorentstauben und ggf. Abkühlen des Gases durch verdampfendes Frischwasser,
2. Feinstverteilung von schlammha'ltigen Kreislauf-Waschwasser zur weiteren Abkühlung und Schlammtrocknung,
2.I.Abziehen des getrockneten Abfallschlammes,
3. Fliehkraftabscheidung des Hauptteiles des Staubes aus dem abgekühlten Gas,
3.1. Abziehen des abgeschiedenen Staubes,
4. Abkühlung des Gases bis zum Sättigungpunkt mit Frischwasser,
5. Waschen des Gases zur Schadgasentfernung,
5.1. Abziehen der Waschflüssigkeit,
5.2. Neutralisation der Waschflüssigkeit,
5.3. Abziehen der geklärten Waschflüssigkeit,
6. Naßabscheidüng des Reststaubes aus dem Gas.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlüssigkeit aus 5.2. belüftet und mit einem Flockungsmittel versetzt wird und die geklärte Waschflüssigkeit zu 5. zurückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit bei der Neutralisation (5.2.) oder vor der Feinstverteilung (2.) Asche zur Erhöhrung der Gesamtfeststoffmenge zugesetzt wird, wobei die Zusatzmenge von dem Gehalt an Staub im Abgas abhängt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Entfernung von SO2 die geklärte Waschflüssigkeit (5.3.) zur Wäsche des Abgases (5.) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Asche der Rückstand aus einem vorgeschalteten E-Filter verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge derart eingestellt wird, daß der Gehalt an Staub und/oder Asche das 3-4-fache der vorhandenen Salzmenge beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei 2.1 und 5. mit einem Alkali-Überschuß gearbeitet wird.
8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gichtgasabzug des Kupolofens ein Vorsättiger (1) angeschlossen ist, der mit einer Düsenanordnung für Frischwasser versehen ist, daß an den Vorsättiger (1) ein Trockner/Kühler/Vorabsorber (2) angeschlossen ist, der mit einer Anordnung zur Feinstverteilung von Kreislauf-Schlammwasser und einem Austrag für getrockneten Schlamm versehen ist, daß anschließend eine Zyklonengruppe (3) vorgesehen ist, mit einem Austrag für den abgeschiedenen Staub, daß die Zyklonengruppe (3) mit einem UniversalVenturi-Waseher (4) verbunden ist, der einen Abzug für das gereinigte Gichtgas, eine Düsenanordnung für Frischwasser sowie einen Austrag für Waschwasser aufweist und daß dem Wäscher (4) ein Neutralisationsmittelerzeuger (5,6) zugeordnet ist. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Neutralisationsmittelerzeuger (5,6) ein Oxidationsbecken (7) nachgeschaltet ist.
PCT/DE1979/000128 1978-10-23 1979-10-23 Procede et installation pour depoussierer et absorber les gaz nocifs d'installations d'incineration et de fours a air chaud Ceased WO1980000797A1 (fr)

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DE19782846457 DE2846457C2 (de) 1978-10-23 1978-10-23 Verfahren und Anlage zur Gichtgas-Entstaubung und Schadgasabsorption für einen Heißwindkupolofen
DE2846457 1978-10-23
DE19792929974 DE2929974A1 (de) 1979-07-20 1979-07-20 Verfahren zur entstaubung und schadgasabsorption von abgasen aus abfallverbrennungsanlagen

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0230139A1 (de) * 1986-01-17 1987-07-29 A/S Niro Atomizer Methode zur Reinigung von durch Abfallverbrennung erhaltenem heissem Abgas

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2261799A1 (de) * 1974-02-21 1975-09-19 Bischoff Gasreinigung
FR2409080A1 (de) * 1977-11-17 1979-06-15 Ciba Geigy Ag

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