[go: up one dir, main page]

DE1817177A1 - Herstellung von Schwefeldioxyd,Sauerstoff und Wasserstoff - Google Patents

Herstellung von Schwefeldioxyd,Sauerstoff und Wasserstoff

Info

Publication number
DE1817177A1
DE1817177A1 DE19681817177 DE1817177A DE1817177A1 DE 1817177 A1 DE1817177 A1 DE 1817177A1 DE 19681817177 DE19681817177 DE 19681817177 DE 1817177 A DE1817177 A DE 1817177A DE 1817177 A1 DE1817177 A1 DE 1817177A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
alkali
alkali metal
aqueous
stream
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.)
Pending
Application number
DE19681817177
Other languages
English (en)
Inventor
Maurer Michael Harold
Finfer Edward Zachary
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.)
Chemical Construction Corp
Original Assignee
Chemical Construction Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemical Construction Corp filed Critical Chemical Construction Corp
Publication of DE1817177A1 publication Critical patent/DE1817177A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/60—Isolation of sulfur dioxide from gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/14—Preparation of sulfites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

CHEMICAL CONSTHUCTION COfiPOBATIOH, New York, N0Y0/USA
Hefstellung von Schwefeldioxyd. Sauerstoff und Wasserstoff
Die Erfindung bezieht sich auf die Abtrennung von SchwefeloxycL-verunreinigungenj, insbesondere von Schwefeldioxydverunreinigungen, aus einem Abgas, bevor das Abgas in die Atmosphäre entlassen wird, um eine Luftverunreinigung zu verhindern * Sie bezieht sich insbesondere auf die Gewinnung des Schwefeldioxyds wie auch, auf die Herstellung von Sauerstoff und Wasserstoff als Nebenprodukte ο Dia Verunreinigungen werden in Form eines konzentrierten Schwefeldioxydgasstroras gewonnen, welcher ein brauchbares technisches Produkt ist ο Das Verfahren ist insbesondere auf die Abtrennung von Schwefeldioxid aus den Abgasen von Kraftanlage^, Dampfgeneratorenj, Heiakesseln für Raumheizung und chemischen Anlagen9 wie Z0B0 Schwefelsäureherstellungsanlagen und organischen Sulfonierungsanlagen, brauchbare
Es sind zahlreiche Systeme für die üibtrennung von SohwefßlöxydenP hauptsächlich Schwefeldioxyd9 aus Abgasströmen s wie Z0B, Kamingasen,, und zur Gewinnung des Schwefeloxyds xn. einer als tech—
909833/1365
nisches Produkt brauchbaren Form bekannt a Gemäß den US-Patentschriften 2 100 792 und 2 161 056 wird Zinkoxid für diesen Zweck verwendet. Weitere Zinkoxydverfahren sind in "Industrial and Engineering Chemistry", August 1940, Seite 1037-1049 beschrieben c Die Elektrolyse von Zinksulfat ist in der US-Patentschrift 1 969 567 beschrieben, und die französische Patentschrift 973 573 befaßt sich mit der Elektrolyse von Natriumsulfat ο Die Venrendung von elastomeren, durehlässigkeitssalektiven Membranen bei der Elektrolyse von Salzlösungen ist in den US-Patent-Schriften 2 978 393 vmd 2 978 401 beschrieben»
Die Verwendung von Alkalien als Waschmittel ist in der US-Patentschrift 1 271 899 «nd in den britischen Patentschriften 132 661 und 1427 (aus dem Jahre 1883) diskutiert,, Bei einigen Verfahren, wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften
1 589 133 und 2 173 778 beschrieben sind, wird das Schwefeldioxyd aii3 der Absorptionslösung durch die einfache Anwendung von Wärme oder Vakuum in Freiheit gesetzt» Andere wichtige Patente sind die US-Patentschriften 1 034 574» 2 122 544 und
2 195 980o .
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxyd, Sauerstoff und Wasserstoff, bei wslchaa Sehwefeldioxyd aus einem Abga3 durch Auswaschen mit einer wäßriger». Lösung einer alkalischen Alkalimstallverbindung unter 3ildun£; von Alkalimetallsulfit entfernt und das gebildete Alkalimetallsulfit abgetrennt wirdp dadurch gekennzeichnet» daß die SuIfitlösung zur Ausfällung von Alkalimetall sulfit abgekühlt wird, welches dann abgetrennt wirds worauf die restliche Lösung nach Zugabe von ergänzender alkalischer Verbindung zurückgeführt wird, das Alkalimetall sulfit in einem wäSrigen Anolyt, der Schwefelsäure und Alkalimetallsulfat enthält, aufgelöst wird* das gebildete Schwefeldioxid abgetrennt wird, di© resultxerervde
909833/1365
BAD ORIGINAL
Alkalisulfatlösung in einer Qaeel^äXberkathodenelektrolysezelle elektrolysiert wird, um an der Kathode ein Quecksilberalkaiimetallamalgam zu. bilden, welches mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff, wäßrigem MkalimetaHhydrozyd und Quecksilber für die Rückführung zur Zeile zersetzt wird, und um an der Anöde Sauerstoff und wäßriges schwefelsaures Alkalimetallsulfat au bilden, welches als Anclyt sur Auflösung des Alkalimetallsulfits zurückgeführt wird»
Somit,wird also ein Schwefelo:sy$.e enthaltender Aligasstrom, wie z.B0 ein Rauchfanggas, das bei der Verbrennung eines flüssigen oder festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffs entsteht, mit einer wäßrigen Alkalilösung gewaschen, wie z«Bo mit einer Lösung einer Alkalimetallverbindung, welche sich löst und eine alkalische Lösung bildet.
Das Alkali ist vorzugsweise liatriumhydroxyd oder Kalinmhydroxydo Die Schwefeloxyde werden durch die Lösung in Form von Alkali» sulfit und -»sulfat aus den Abgasen abgetrennt und aufgelöste Somit ist die Erfindung insbesondere als Luftreinhaltungssystem anwendbar, wenn es erwünscht ist, das Entweichen von größeren Mengen und Konzentrationen Schwefeldioxyd in die Atmosphäre zu verhindern, die jenseits der Grenzwerte liegen, die durch Luftverunreinigungsregelungen und -gesetze gegeben sindo
Abgase, wie z„Be Rauchfanggas, das Brennstoff asche, ungefähr 0,20'/ό Schwefeldioxyd, 0*0025$ Schwefeltrioxyd und 12?« Kohlendioxyd enthalte werden durch einen Wäscherabsorber gebrückt* Schwefeldioxid unl Schwefeltrioxid werden absorbiert, und die Brennstoffasche wird durch die flüssigkeit aufgenommen, wenn sie sich durch den Wäscherabsorber bewegte Die Flüssigkeit ist eine wäßrige Lösung eines löslichen Alkalis, welche auch Kreislaufsulfit und -sulfat enthalten kanne Scbwefeldioxyc und
90S833/136 5
Schwefeltrioxid reagieren mit dem Alkali und bilden Alkalisulfit bsjWo Alkalisulfat» Ein Oxydationsinhibitor wird gewöhnlich dem Ergänzungswasser, welches dem. Wäscherabsorber zugeführt wird,, zugesetzt, um eine Oxydation des Sulfite gering au halten0
Der Abstrom aus dem Wäscherabsorbersystem, welcher aufgelöste Salze und suspendierte Brennstoff asche enthält, tritt in eine KLärungB«· oder Filtrationseinrichtung ein, wo die Breniistoffasche abgetrennt wird. Die überstehende Lösung wird abgekühlt» um Alkalisulfit- und Alkalisulfatkristalle auszufällen, die aus der Lösung abgetrennt werden0 Die Lösung wird dann nach Zugabe von Ergänzungsalkaliverbindung und Wasser zurückgeführto
Die festen Alkalisulfit- und Alkalisulfatkristalle werden in einen Reaktor eingebracht, der eine verdünnte Anolytlösung enthält, die aus einer verdünnten wäßrigen Lösung von Schwefelsäure und Natriumsulfat bestehto Das Sulfit reagiert mit der Schwefelsäure und bildet Sulfat, wobei gasförmiges Schwefeldioxid in Freiheit gesetzt wird. Das Schwefeldioxyd ist ein Prodiakt des Verfahrens. Es wird gewöhnlich gereinigt, komprimiert lind, verflüssigt, um als Produkt .flüssiges Schwefeldioxyd herzustellen, welches als Kühlmittel, Desinfektionsmittel oder für andere technische Zwecke brauchbar ist. Das in den Reaktor eintretende Sulfat nimmt an der Reaktion nicht teilo Infolgedessen bestehsn die aus dem Reaktor austretenden Salze im wesentlichen aus Alkalisulfat in wäßriger Lösung«
Die Alkalisulfatlösung wird gereinigt und dann elektrolytisch in einer Quecksilberkathodenzelle zersetzt, um eine Anolytlösuüg, die Schwefelsäure und restliches Alkalisulfat enthält, herzustellen, wobei gleichzeitig Alkalimetallhydrcxyd, Wasserstoff und Sauerstoff entsteht« Die schwefelsaure Anolytlösung wird für die Ansäuerung des Alkalisulf it 8 verwendet „ Des Alkali-
909833/1365
metällhydroxyd wird in den Wäscherabsorbar zurückgeführt und der ßaswaschlösung zugesetzt, worauf es sich u.U. durch Umsetzung mit Eohlendioxyd im Abgas in Alkalicarbonat umsetzto Wasserstoff- und Sauerstoff gas werden für den Verkauf erzeugtD
In der-Zelle wird mehr Schwefelsäure gebildet, als sie für die Ansäuerung des Sulfits erforderlich ist, wenn Sulfate im Wäscherabsorber gebildet werden, was in gewissem Ausmaße stattfindet» Die überschüssige Schwefelsäure wird an einem Punkt zwischen der Elektrolysezelle und dem Ansäuerungsreaktor abgetrennt«
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt' in einer hochwirksamen Abtrennung von 95$ oder mehr des Schwefeldioxyds, das in verdünnten Konzentrationen, wie Z0B0 0,2 Vol0-^f in großen Vo3,umina Abgasen oder Rauchfanggasen vorliegt, welche in Volumina von 28000 mvmin oder mehr erzeugt werden« Die Schwefeloxyde, welche in Sulfite und Sulfate umgewandelt werden,, können leicht aus dem Wäscherabsorbersystem als Kristalle ausgefällt werden« Das für die Absorption verwendete Alkali wird elektrolytisch unter gleichzeitiger Bildung von Säure, Wasserstoff und Sauerstoff regenerierte Die Säure wird zur Herstellung eines marktfähigen Schwer feldioxyds verwendeto Der Wässerstoff und der Sauerstoff sind ebenfalls marktfähige technische Produkteo
Bestimmte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert»
Die Zeichnung ist ein .Fließbild einer bevorzugten AusftJhrungs» form des erfindungsgemäßen Verfahrens,, Sin Abgasstrom 1, der in typischer Weise aus einem heißen Rauchfanggas mit einem Gehalt von ungefähr 0,2% Schwefeldioxyd, einem kleineren Anteil Schwefeltrioxid und mitgerissener Brennstoffasche besteht, wird über eine leitung 2 in den konvergierenden Einlaß 3 eines Venturigas-
909833/1365
Wäschers eingeführt, der mit einem Halsteil 4 für einen innigen Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit und einem divergierenden Abschnitt 5 zur Erzielung eines Gasdruckabfalls ausgerüstet ist«, Bin Waschflüssigkeitsstrom 6, der im wesentlichen aus einer wäßrigen Alkalilösung besteht, wird über eine oder mehrere Düsen auf die innere Oberfläche des Abschnitts 3 geführt» und fließt in Kontakt mit dem Abgässtrom 1 im Abschnitt 4 nach unien. Der Strom 6* bestitz gewöhnlich Anfangstemperaturen im Bereich von 45-650C und enthält vorzugsweise gelöstes Natrium- oder Kaliumalkali, obwohl andere Alkalien, die in der Technik bekannt sind, ebenfalls verwendet werden können» Wenn der Strom 6 aufgelöstes Alkali enthält, dann wird es in der Lösung in einer typischen Konzentration im Bereich von ungefähr 1-5 g gelöstes Alkali je 100 ml wäßrige Waschlösung vorhanden sein«
Der Strom 6 wird in Querrichtung in die mit rascher Geschwindigkeit nach unten strömende Gasphase am Halsteil 4 eingeführt, und der Flüssigkeitsstrom wird hierdurch im Gasstrom unter Bildung von Flüssigkeitströpfchen dispergiert, welche die Brennstoff asche oder andere-Feststoffteilchen, befeuchten und aufnehmen ο Wenn weiterhin das Gemisch, aus Gasphase und flüssigen Tröpfchen durch den divergierenden Abschnitt 5 und die Kammer nach unten verläuft, dann herrscht eine bestimmte Verweilzeit, während der die Schwefelozyde in/Flüssigkeitströpfchen aus dem Gasstrom absorbiert werden» Die aufgelösten Schwefeloxyde reagieren mit dem Alkali in den Flüssigkeitströpfchen und bilden gelöstes Alkalisulfit und Alkalisulfat°
Der untere Teil der Kammer 8 ist ein Trennraum, aus dem die gewaschene Gasphase sich horizontal in die Gasabtrennungsleitung 9 bewegt» Dir gereinigte-Abgasstrom 10 kann nun aus der Leitung 9 zur Atmosphäre entlassen werden, ohne daß die Luft verunreinigt wird0 Die Flüssigkeitströpfchen sammeln sich am Beden der
909833/1365
BAD ORIGINAL
Kammer 8, von wo aus der Flüssigkeitsstrom 11 abgetrennt wird,, Der Strom 11 enthält nun aufgelöstes Alkalisulfit und -sulfat, wie auch restliches gelöstes Alkali und abgetrennte Brennstoff» asche ο Der Strom 11 kann aufgrund des Kontakts mit dem Abgasstrom 11 ein© erhöhte !Temperatur aufweisen» der aus Verbrennungsprozessen entstehen kann, wo die Gastemperaturen 100-25O0C oder darüber betragen«, Xn den meisten Fällen wird jedoch die Temperatur des Strome 11 im Bereich von 45-650G liegen9 wobei die tatsächliche Höh® der Temperatur des Stroms 11 von der Tempora« tür unter Feuchtigkeit des Stroms 1 und dem Dampfdruck des rs'.-r· Stroms 6 abhängte Der Strom 11 iseird in Ström© 12 und 13 geteilt» Der Strom 12 wird über den Strom 6 surüekgeführt, wie ee weiter unten beschrieben Xfird, ma. der Strom 13 wird einer weiteren Behandlung, gemäß der-vorliegenden Erfindung unterworfene
Strom 13 wird ^ur KLi^orrichtung 14 geführt, welch© eine Vorrichtung zum Absetzen uaä Abtrennen mitgerissener Feststoffteilchen, wie Z0B0 Brennstoffasche, aus dem Flüssigkeitsstrom, ist ο Der abgesessen©" Feet st ©ff et rom .15 wird aus der Einheit 14 entlassen und "verworfen,, Der geliärt© Flüssigkeitsstroia 16, deraus der Einheit H austritt e wird mm AMriihlungskristallisator 17 geführt, in welchem die Flüssigkeit auf eine verringerte Temperatur, die typischerweis© im Bereich von 5-4O0C liegt, abgekühlt wird, und zwar durch Wärmeaustausch mit einem geeigneten Kühlmittel, wie ζ„Β» Kühlwasser, das durch die Schlange 18 im Kreis geführt wird0 Bin Teil des aufgelösten Alkalisulfits und -sulfate wird selektiv als Feststoff in der Einheit 17 ausgefällt oder auskristallisiert, und der resultierende Verfahrönsstrom 19 wird sum Afositzseparator 20 geführt, in welchem di© festen Kristalle aus dem restliehen klaren Lösungsstrom 21 abgetrennt werden, der nunmehr restliches Alkalisulfit und -sulfat enthält und der im Kreis geführt wird, wi© es weiter unten angegeben ist o
909833/1365
Der aus der Einheit 20 abgetrennte Feststoffstrom 22 besteht nunmehr aus nassen Kristallen*von Alkalisulfit und. -sulfat, welche in einer nicht gezeigten Einheit gewaschen oder anderweitig geeignet bearbeitet werden können, um die enthaltene Mutterflüssigkeit zn entfernen. In den meisten Fällen besteht der ^ Strom 22 aus hydratisieren Alkalisulfit- und Alkalisulfatkristallen, und zwar als Heptahydrät bzw. Hexahydrato Der Strom 22 wird nun gemäß der Erfindung weiterbehandelt, um konzentriertes gasförmiges Schwefeldioxyd, Schwefelsäure und regenerierte Alkaliverbindung, wie ZoB. Alkalihydroxyd, für die Rückführung und zur Verstärkung des Stroms 6 zu erzeugen. Der Strom 22 wird in den Mischerreaktor 23 eingeführt, der einen Körper einer verdünnten Anolytlösung enthält, die aus einer wäßrigen Alkali» Bulfat/Schwefelsäure-Lösung besteht. Die Einheit 23 ist mit einem Rührer 24 versehen, um die Auflösung der festen Kristalle in der wäßrigen Lösung zu unterstützen, welche Über den Strom zur Einheit 23 geführt wird. Die Reaktion in der Einheit 23 zwischen der Schwefelsäure aus dem Strom 25 und dem Alkalisulfit aus dem Strom 22 ergibt die Bildung von gasförmigem Schwefel« dioxyd und von weiterem gelösten Alkalisulfat ■> Das konzentrierte Schwefeldioxydgas wird aus der Einheit 23 über den Strom 26 abgenommen, der in der Einheit 27 gereinigt wird, um mitgerissene Flüssigkeitströpfchen usw. abzutrennen» Die Einheit 27 kann aus einem geeigneten Separator für mitgerissene Stoffe, wie Z0B0 einer Prallblech- oder einer Oyclonvorrichtung,. oder aus einem Behälter, der mit einem Gitter öder einem anderen Nebelfilterkissen ausgerüstet ist, bestehen,, Der resultierende gereinigte Schwefeldioxydgasstrom 28, der aus der Einheit 27 austritt, kann irgendeinem Verbraucher zugeführt werden, oder er kann komprimiert und verflüssigt (durch nicht gezeigte Mittel) werden, um handelsübliches flüssiges Schwefeldioxyd herzustellen/
Zurück zur Einheit 23» Eine wäßrige Alkalisulfatlösung wird gebildet und als Strom 29 abgezogen, durch ein Verfahren, wie z,Bo
909833/1365
BAD ORIGINAL
Kristallisation, gereinigt und dann in den zentralen Raum 30 einer elektrolytischen Quecksilberkathodenzelle eingeführtο Bin Teil des Alkalisulfats wird in der Einheit 30 elektrolytisch zer~ setzte was die Bildung einer wäßrigen Anolytlösurig an der Anode 31 zur Folge hat, die Schwefelsäure und restliches Alkalisulfat enthalte Die wäßrige Anolytlösung wird als Strom 32 abgezogen und in die Einheit 33 für die Abtrennung von überschüssiger Schwefelsäure eingeführt, welche gsbildet werden kann, wenn der Strom 1 Schwefeltrioxyd enthält und demgemäß der Strom 22 Alkali«* sulfat enthält, da-in diesem Falle die Materialbilanz des Systems überschüssige Sulfationen in der elektrolytischen Zelle ergibto Die Einheit 33 besteht aus irgendeinem geeigneten System für die selektive Abtrennung von Schwefelsäure, wie Z0B0 aus einem Verfahren, bei welchem Alkalibisulfat auskristallisiert und Alkohol zur Abtrennung der Bestandteile Schwefelsäure und Alkalisulfat verwendet wird» Die abgetrennte überschüssige Schwefelsäure wird aus der Einheit 33 als Strom 34 abgezogen, welche entweder direkt verwendet oder verkauft wirdo Ί)&τ restliche Lösungsstroia 25» der aus wäßriger Anolytlösung mit verringertem Schwefelsäurogehalt besteht, wird wie oben beschrieben verwendet= Zusätzlich zur Anolytlösung 32 bildet sich auch gasförmiger Sauerstoff an der Anode 31 > Der gasförmige Sauerstoff wird von der Anode 31 als Strom 35 abgezogen und kann verkauft werden,,
Die Elektrolysezelle 30 is* auch mit einem Quecksilberkathoder.-raum 36 ausgerüstet, der metallisches Alkal , das aus der Zersetzung von Alkalisulfat entsteht, als Quecksilberaraalgam auf nimmt ο Das resultierende Quecksiiberalkalimetallainalgam wird aus der Kathode 36 als Strom 37 abgezogen, der au einer Amalgamzersetzungseinheit 38 geführt wird, in der das Amalgam mit einem Wasserstrom 39 umgesetzt wird» Das Alkalimetall reagier·*; mit dem Wasser, und ein gasförmiger Wasserstoffstrom 40 wird gebildet und kann verkauf t werden- Der regenerierte Quecksilberstrom 41
909833/1365
ίο
der in der Einheit 38 gebildet wird» wird zum Kataodenraum 36 zurückgeführt o
Die Reaktion in der Einheit 38 zwischen dem Alkalimetall im Amalgam und dem Wasser ergibt #ach eine wäßrige Alkaliiiydroxydlösung, die als Strom 42 abgezogen, und in den Misch« uad Lösnngsergänzungstank 43 eingeführt wird, der mit einem geeigneten Rührer 44 zum Mischen der Verfahrens ströme ausgerüstet isto Ein Ergänzungsstrom 45, der aus; Wasser, festem Alkalicarbonat oder -hydroxyd oder aus einer wäßrigen Alkalicarbonat oder «hydrozyd« lösung bestehen kann, wird ebenfalls in den Tank 43 eingeführt» Die Ströme werden im Tank. 43 gemischt, und die fe;3ten ?£omponen~ ten werden in der flüssigen Phase aufgelöst und gleichförmig damit gemischt „ Der resultierende Lösungsstrom 46 wird mit dem Strom 21 unter Bildung des Stroms 47 vereinigt, und der Strom 47 wird mit dem Oxydationsinhibitorstrom 48 und dom Strom 12 vereinigt, um den Strom 6 zu bilden» Der Strom 46 kann aus einem geeigneten Inhibitor bestehen, welcher eina Sulfitoxydation ver~ hindert, wie ZoB0 Chinol, Glycin oder Brenzcatechin,
Zahlreiche Alternativen innerhalb des Bereichs der Erfindung werden einem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres einfallen0 Die Bereiche der Betriebsvariablen, wie zo3o Temperatur und Lö·* sungskonzentration, stellen bevorzugte Bereiche dieser Variation für eine optimale Ausnutzung des Verfahrenskonzepijs der vorliegenden Erfindung dar, jedoch kann die Erfindung in geeigneten Fällen auch außerhalb dieser Bereiche durchgeführ-s werden. Andere Einrichtungen für einen Gas Flüssigkeits-Kontakt können anstelle des durch die Abschnitte 3? 4 und 5 definierten Venturigaswäschers verwendet werden? Sp können in einigen Fällen Spritztürme, gepackte Türme oder Wäscher mit Löchern vorgesehen werden» Andere bekannte Venturlf ormen können in der Praxis verwendet werden, so kann der Abschnitt 3 mit einer unteren hori-
909833/1365
zontalen Lippe versehen werden, die sich nach I.nnea. erstreckt und.dazu dient, den Strom 6 in Querrichttang in den Gasstrom zn führen« Als weitere Alternative könnten die Düsen 7 in Querrichtung am Abschnitt 4 vorgesehen werden, um den Strom 6 in den hochbeschleunigten Gasstrom innerhalb des Abschnitts 4 einzuspritzen»
Der Strom 12 kann in einigen Fällen weggelassen werden, in welehern Falle der gesamte Strom 1.1 über den Strom 13 aur Einheit und im Anschluß daran zu den Einheiten 17 und 20 geführt würde. In dan Fällen, in denen der Strom 1 im wesentlichen frei von mitgerissenen festen Teilchen ist, kann die Einheit 14 und ihre Funktion weggelassen we.rdenö Der Strom 22 kann im wesentlichen nur aus Alkalisulfit bestehen» und zwar in den Fällen, in denen der Strom 1 im wesentlichen frei von Sehwefeltrioacyd ist« In diesem Falle kann die Einheit 33 und ihre Funktion weggelassen werden ο Der Strom 48 kann alternativ über den Sank 45 zugegeben werden, und jeder geeignete Inhibitor für die Verhinderung der Sulfitoxydation kann über den Strom 48 zugesetzt werden* In einigen Fällen, wie z«,Bo wenn der Strom 1 einen beträchtlichen Anteil an Sehwefeltrioxyd und weniger Schwefeldioxyd enthält, kann der Strom 48 weggelassen werden«
Andere Typen von Elektrolysezellen, wie z»B„ Zöllen mit permeablen Diaphragmen oder Membranen, können anstelle einer QueckEllberkathodenzelle verwendet werden* In diesem Falle wird die Alka3.i<r hydroxydlösung direkt in der Zelle gebildet, ohne daß ein Abgasstrom, wie zoBo der Strom 35«. entsteht„ Verschiedene Typen von Quecksilberkathodenzellen, die in der Technik bekannt sind, können gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie ZoBo die Asahi-Zelle, in der das Quecksilber durch die Zelle ale dünner Flüssigkeitsfilm hindurchströmto
909833/1365
Bin Beispiel einer industriellen Anwendung des erf indungsgemäßen Verfahrens auf den Rauehfanggasstrom, der aus einer kohlenverbrennenden Kraftanlage austritt» wird nunmehr besehrieben;
·-...· - **· Beispiel ■ . . .
Bas erfindungegemöße Verfahren wurde auf die Behandlung des Rauohfanggaaes angewendet, das aus einer 400 MW-Kraftanlage mit Kohlebetrieb austrat» welche bituminöse Kohle verbrannte« die 2,5$ Schwefel und 10$ Asche enthielt« Bas Abgas fiel in einer Mtnge iron 27750 ar/min und mit einer Temperatur von 1500G an, und es enthielt 1950 ppm Schwefeldioxid und 11,18 g Flugasche J· Körm^lkubikmeter (Jas vor der Behandlung* Bas dem Kamin Zugeführt« fertig behandelt* Eauohfanggas enthielt 100 ppm Schwefeldioxyd und 0,22 g Flugasche je Normalkubikmeter behandeltes Abgfti* .'.. . ' " ' . ■■."■.
In der Folge sind die Arbeitsbedingungen der Hauptverfabrens-
echwindi^ktit
oder öehalte
55
27750 52500 1/m
2250 1/min 355 t/fag 624 t/SJaf
140 t/Cif
580 t/T*«
enthftlttn·«
Natriuaeulfftt
1950 ppm Sohveftldioxyd into g Flugaeohe/fA? 50 β Natriumcarbonat/ ' .100 öl Lösung
100 ppm Schwefeldioxyd 0,22 g ?lugasöhe/Hm3
Piuaaeohe .. .
89,8^ HatriumtuLfitheptahydratj 10,2^ Natriumeulfatdeoahydrat
100?C Sehwefeldiöiyö Wtßrige Lösung
009033/1365
Strom Temperatur Fließge-
Nr. MMMOHM
schwindigkeit 606.l/min Zusammensetzung oder Gehalte
wäßrige Schwefelsäure/Natrium* sulfat-Molytlösung äquivalent 100% Schwefelsäure 100$ Säuerst off gas
20 t/Tag 39 t/Tag
524Q0 Normal·-. , .'·..'. kubikmöter/Tag 100$ Wasserstoffgas
195 t/Sag äquivalent 100$ Natriumhydro«-
90 9 8 33/ 1 36

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    U Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxyd, Sauerstoff und Wasserstoff, bei welchem Schwefeldioxyd aus einem Abgas durch Auswaschen mit einer wäßrigen Lösung einer alkalischen Alkalimetallverbindung unter Bildung von Alkalimetallsulfit entfernt und das gebildete Alkalimetalleulfit abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfitlösung zur Ausfällung von Alkalimetallsulfit abgekühlt wird, welches dann abgetrennt wird, worauf die restliche Lösung nach Zugabe von ergänzender alkalischer Verbindung zurückgeführt wird, das Alkalimetallsulfit in einem wäßrigen Anolyt, der Schwefelsäure und Alkalimetallsulfät enthält, aufgelöst wird, das gebildete Schwefeldioxyd abgetrennt wird, die resultierende Alkalisulfatlösung in einer Quecksilberkathode!!«· elektrolysezelle elektrolysiert wird, um an der Kathode ein Queeksilberalkalisetallamalgaiü zu bilden, welches mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff, wäßrigem Alkalimetallhydroxyd und Quecksilber für die Rückführung zur Zelle zersetzt wird„ und um an der Anode Sauerstoff und wäßriges schwefelsaures Alkalimetallsulfat zu bilden, welches als' Anolyt zur Auflösung des Alkalimetallsulfits zurückgeführt wird»
    Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas ein Rauchfanggas ist«
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das H&uehf anggas Brennstoff asche enthält, daß mindestens ein Teil in der wäßrigen Waschlösung abgetrennt wird und daß die resultierende wäßrige Waschlösung behandelt wird, um die Brennstoff asche vor dem Abkühlen abzu-. trennen.
    909833/1365
    BAD ORIGINAL
    Verfahren nach einest der Ansprüche 1 bis 3, dadaroh g « i e η η ζ β 1 3 h η e t , daß das Abgas Schwefeltrioxid enthält, welches in der tfasohlusung unter Bildung von gelöstem Alkalisulfat absorbiert wird, welches Sulfat mit dem Alkalisulfit durch die Abkühlung ausgefällt wird und in der wäßrigen AnoXytlößung aufgelöst und anschließend elektrolysieri wird» und daß die resultierende wäßrige Aholytlusung but Abtrennung •ine« Seile der enthaltenden Schwefelsäure behandelt wird, bevor sie surüokgefUftrt und mit dem festen Alkalisulfit g*<* nüecht wird·
    Verfahren nach Ansprach 4» dadurch ge Ic β Βί·· β ei ohjiet , daß di« wäßrige Scliwefelfiäure/Alkallaülfat-Lösung behandelt wird, um eint η (Eeil de* Sehwefelßäur#f*haltt. als ΐroduktsohwef«!säure abzutrennen, indent festes bleulfat aus der Jtiamg euekrietallieitrt wird, dma Kättiumbieulfat in Alk^hoiiisung aufgelöst wird» um Nttrium-•ulfat und Schwefelällure m bilden» u&A &»» ii aiir restlichen üöiuag BUg%fil»tn
    6, Verfahren aaoh ein*» der Ansprüöh* 1 bit 5, d & d U Γ ö h gel e η & β · ichB,s t « daß du. ilknUsah· AlkaliM»- taliverbindung Ratriulnhydroxyii oder KAliuAydroxyd
    t» Verfahren nach ftihem dir Anspruch» 1 bit 6, dt geken η β.· i ο afc· t , daß 4i» wiiirig· 1-5 g aufgelöste» Alkali £e 100 mi vttrig» tUtahlöiTjm« int«
    8. Verfahren nach einem der Aneprüch» 1 bU 7» d et d ure h g ö k en η ζ · ic h η * t v daß di· wtirig» Wft»ölll^äWlit eine Temperatur von 45-650C aufweist und di· r*tultl»r*nfc»
    Lösung auf 5-4O0O abg«k«hli ifirdo
    iäf -,Jlvj-V;
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet» daß die wäßrige Waschlösung einen Oxydationsinhibitor enthalte
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet » daß die der restlichen Löaung zugesetzte Brgänzungsalkaliverbindung aue der wä£rigen Alkali= metallhydroxydlösung besteht; oder diese enthält»
    909833/1365
    SAD ORiGiNAL
DE19681817177 1967-12-26 1968-12-27 Herstellung von Schwefeldioxyd,Sauerstoff und Wasserstoff Pending DE1817177A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US69323067A 1967-12-26 1967-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1817177A1 true DE1817177A1 (de) 1969-08-14

Family

ID=24783843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681817177 Pending DE1817177A1 (de) 1967-12-26 1968-12-27 Herstellung von Schwefeldioxyd,Sauerstoff und Wasserstoff

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3607001A (de)
DE (1) DE1817177A1 (de)
FR (1) FR1598741A (de)
GB (1) GB1202339A (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3906078A (en) * 1971-11-11 1975-09-16 Bischoff Gasreinigung Process for removing sulfur oxides from industrial waste gas
US3855386A (en) * 1971-11-23 1974-12-17 Battelle Memorial Institute Catalytic fused salt extraction process for removal of sulfur oxides from flue or other gases
JPS5312902B2 (de) * 1972-03-27 1978-05-06
JPS4933883A (de) * 1972-07-28 1974-03-28
US3920794A (en) * 1972-09-28 1975-11-18 Little Inc A Method for removal of sulfur dioxide from gases
US4076793A (en) * 1976-01-22 1978-02-28 Nikolai William L Method for sulfur dioxide control
US4235853A (en) * 1978-02-16 1980-11-25 Nikolai William L Method for sulfur dioxide control II
US4191620A (en) * 1978-11-13 1980-03-04 Union Oil Company Of California Electrochemical conversion of sulfur-containing anions to sulfur
FI66124C (fi) * 1979-06-15 1984-09-10 Tapio Ritvanen Foerfarande och anordning foer behandling av gasformiga foerbraenningsprodukter
CA1263908A (en) * 1987-03-27 1989-12-19 Joseph Palmer Method of removing sulphur dioxide from a gaseous stream
US7604724B2 (en) * 2007-07-03 2009-10-20 Aristos Energy Inc. Method for sour gas treatment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1141266B (de) * 1961-09-29 1962-12-20 Chemolimpex Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schwefelsaeure und Natronlauge durch elektrolytische Zersetzung einer waessrigen Natriumsulfatloesung
GB1050118A (en) * 1962-09-03 1966-12-07 Courtaulds Ltd Manufacture of Anhydrous Sodium Sulphate
US3475122A (en) * 1967-03-22 1969-10-28 Ionics Recovery of sulfur dioxide from gas streams

Also Published As

Publication number Publication date
FR1598741A (de) 1970-07-06
US3607001A (en) 1971-09-21
GB1202339A (en) 1970-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3382685T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Chlor enthaltendem Abwasser.
DE69111754T2 (de) System für die Rückgewinnung und Verwendung von CO2-Gas.
DE3877426T2 (de) Rauchgasentschwefelung.
DE2650755A1 (de) Verfahren zur absorption von schwefeloxiden aus heissen gasen
DE69908611T2 (de) Verfahren zur kontrolle von ammonia-schlupf in der reduktion von schwefeldioxidemissionen
DE2034453A1 (de) Verfahren zum Abtrennen von Schwefel dioxyd aus Gasen
DE60219747T2 (de) Verfahren zum Eliminieren von Spuren von Quecksilber in Gasen
DE2619145A1 (de) Verfahren zum abscheiden von stickstoffoxyden und zum gleichzeitigen abscheiden von stickstoffoxyden und schwefeloxyden aus abgasen
DE1813988A1 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxyd aus Abgasen
DE2236208A1 (de) Verfahren zur rueckgewinnung von lithiumkarbonat aus waessrigen, flugasche und/oder koks enthaltenden schlammischungen
DE2613639A1 (de) Verfahren zum ausscheiden von flugasche aus rauchgas in einem geschlossenen system mit nasskrubber
DE2624358C3 (de) Verfahren zur Naßwäsche von Abgasen
DE1817177A1 (de) Herstellung von Schwefeldioxyd,Sauerstoff und Wasserstoff
DE69500717T2 (de) Magnesium-unterstützte Auswaschung von Schwefeldioxid mit Herstellung von Gips
DE69005282T2 (de) Schwefeldioxidentfernung aus Rauchgasen mit Sulfitoxidationsunterdrückung.
DE2847047A1 (de) Verfahren zur entschwefelung schwefelhaltiger prozessgase
DE2630175B2 (de) Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide und Schwefeloxide enthaltenden Industrieabgasen
DE2625005A1 (de) Verfahren zur entfernung von no tief 2 aus einem no tief 2 -haltigen abfallgas
DE2363793B2 (de) Verfahren zur Entfernung von schwefelhaltigen Gasen aus Abgasen
DE2306805B2 (de) Verfahren zum entschwefeln von schwefelverbindungen enthaltenden abgasen
DE3136155A1 (de) Verfahren zur zufuehrung von absorbenzien beim nass-kalk-verfahren zur desulfurierung von abgas
DE69603385T2 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Gasen, die dieses enthalten, unter gleichzeitigen Herstellung von Elementarschwefel
DE69912005T2 (de) Verfahren zum umwandeln von schwefelwasserstoff zu elementarem schwefel
WO1986005709A1 (en) Process for the cleansing of fumes
DE2907600A1 (de) Verfahren zum abtrennen von schwefeloxiden aus abgasen