DE3821482C2 - Verfahren zur Reinigung von Salzsäure und Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen von Verbrennungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Salzsäure und Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen von Verbrennungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen.

Verfahren zur Behandlung eines SO₂ und HCl-haltigen Verbrennungsabgases sind bekannt und beispielsweise in den Offenlegungsschriften DE-OS 34 33 759, DE-OS 34 08 705, DE-OS 27 32 580 und DE-OS 33 05 120 beschrieben. Bei all diesen Verfahren muß jedoch das aus dem Abgas ausgewaschene HCl in Form von Metallchloriden entsorgt werden, wodurch das Problem der Luftverschmutzung auf ein Abwasserproblem verlagert wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Reinigung der Abgase von Verbrennungsanlagen der genannten Art, bei dem Salzsäure und Gips gewonnen werden kann, wobei die Waschmittelzugabe auf ein Minimum reduziert werden soll. Insbesondere soll der HCl-Anteil des Abgases nicht als Metallchlorid entsorgt werden müssen, sondern soll als hochwertiges Handelsprodukt verkauft werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Figur erläutert, die ein Blockschema zeigt.

Das von einer Müllverbrennungsanlage kommende Abgas wird einem Abgaswäscher 1 bei A zugeführt und bei B abgeleitet, in dem es mit einer wäßrigen Magnesiumhydroxidsuspension kontaktiert wird. Die Hauptmenge des Mg(OH)₂ wird dabei zu MgCl₂ und MgSO₄ umgewandelt. Die verbrauchte Waschflüssigkeit wird anschließend einem ersten Eindicker 2 zugeleitet, dessen Überlauf MgCl₂ und MgSO₄ entnommen und einem Vakuumverdampfer 3 zugeführt, und dessen Unterlauf Mg(OH)₂ entnommen und einem zweiten Eindicker 4 zugeführt wird. Einem Rührbehälter 5 wird das eingedampfte MgCl₂ und MgSO₄ sowie über C festes CaCl₂ oder eine CaCl₂-Lösung von vorzugsweise ≧ 40 Gew.-% zugeführt, wodurch CaSO₄ x H₂O in grobkörniger, leicht filtrierbarer Form entsteht, welches einer Entsorgungsstation 6 zugeleitet wird. Der MgCl₂-Anteil wird mit dem zusätzlich entstehenden MgCl₂ und den entstehenden CaSO₄ und CaCl₂ einem Sprühröster 7 zugeleitet, in welchem durch Pyrohydrolyse die MgCl₂-Sole in MgO und HCl umgewandelt wird. Das HCl wird in einer adiabatischen Absorptionskolonne 8 zu Salzsäure mit 15 bis 18 Gew.-% absorbiert und steht zum Verkauf bei D zur Verfügung, oder es erfolgt eine Aufkonzentrierung auf 30 Gew.-% unter gleichzeitiger Reinigung in einem Konzentrator 9, um für den Verkauf bei E zur Verfügung zu stehen.

Das MgO wird aus dem Sprühröster 7 ausgetragen und in einem Hydratisierbehälter 10 mit Wasser versetzt und zum Großteil zu Mg(OH)₂ hydratisiert. Das hydratisierte MgO wird dem zweiten Eindicker 4 zugeführt und mit dem vom ersten Eindicker 2 stammende Mg(OH)₂ nach entsprechender Verdünnung erneut dem Abwäscher 1 zugeführt, dem über F für Start- und Regenerierzwecke Mg(OH)₂ geregelt zugeführt werden kann, so daß im Abwäscher 1 stets die erforderliche Menge an Mg(OH)₂ vorhanden ist.

Anschließend werden drei Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Beispiel 1

Dem Abgaswäscher 1 werden 500 000 Nm³/h an Abgas mit einem HCl-Anteil von 5000 mg/Nm³ (2500 kg/h) und einem SO₂-Anteil von 150 mg/Nm³ (75 kg/h) zugeführt. Vom Abgaswäscher 1 gelangen an MgCl₂ 3265 kg/h, an MgSO₄ 141 kg/h, und an Mg(OH)₂ 130 kg/h zum ersten Eindicker 2, was einem Volumendurchsatz von 16 m³/h entspricht. Dem Vakuumverdampfer wird die gleiche Menge an MgCl₂ und MgSO₄ zugeführt, und dem zweiten Eindicker wird die gleiche Menge an Mg(OH)₂ zugeführt. Im Vakuumverdampfer wird der Volumendurchsatz von 16 m³/h auf 9 m³/h reduziert, wobei die MgCl₂-Konzentration auf 300 bis 400 g/l gebracht wird. Zur CaSO₄-Fällung im Rührbehälter 5 werden diesem 143 kg/h an CaCl₂ zugeführt, so daß 165 kg/h an CaSO₄ x H₂O, 3376 kg/h an MgCl₂, 14 kg/h an CaSO₄, und 13 kg/h an CaCl₂ anfallen, wobei MgCl₂, CaSO₄ und CaCl₂ mit einem Volumendurchsatz von 9 m³/h dem Sprühröster 7 zugeführt werden. Aus dem Sprühröster 7 werden nach der Absorptionskolonne 8 14 367 kg/h an Salzsäure mit 18 Gew.-% und 1428 kg/h an MgO erhalten. Aus dem Konzentrator 9 erhält man 8620 kg/h Salzsäure mit 30 Gew.-%. Die dem Hydratisierbehälter 10 zugeführte Menge an MgO beträgt 1428 kg/h, woraus 2070 kg/h an Mg(OH)₂ erhalten und dem zweiten Eindicker 4 zugeführt werden, so daß diesem insgesamt 2200 kg/h an Mg(OH)₂ entnommen und dem Abwäscher 1 mit einem Volumendurchsatz von 16 m³/h zugeführt werden können.

Beispiel 2

Dem Abgaswäscher 1 werden 100 000 Nm³/h an Abgas mit einem HCl-Anteil von 10 000 mg/Nm³ (1000 kg/h) und einem SO₂-Anteil von 300 mg/Nm³ (30 kg/h) zugeführt. Vom Abgaswäscher 1 gelangen an MgCl₂ 1306 kg/h, an MgSO₄ 27 kg/h, und an Mg(OH)₂ 86 kg/h zum ersten Eindicker 2, was einem Volumendurchsatz von 6,5 m³/h entspricht. Dem Vakuumverdampfer wird die gleiche Menge an MgCl₂ und MgSO₄ zugeführt, und dem zweiten Eindicker wird die gleiche Menge an Mg(OH)₂ zugeführt. Im Vakuumverdampfer wird der Volumendurchsatz von 6,5 m³/h auf 3,5 m³/h reduziert, wobei die MgCl₂-Konzentration auf 300 bis 400 g/l gebracht wird. Zur CaSO₄-Fällung im Rührbehälter 5 werden diesem 28 kg/h an CaCl₂ zugeführt, so daß 28 kg/h an CaSO₄·x H₂O, 1327 kg/h an MgCl₂, 5,5 kg/h an CaSO₄, und 3 kg/h an CaCl₂ anfallen, wobei MgCl₂, CaSO₄ und CaCl₂ mit einem Volumendurchsatz von 3,5 m³/h dem Sprühröster 7 zugeführt werden. Aus dem Sprühröster 7 werden nach der Absorptionskolonne 8 5650 kg/h an Salzsäure mit 18 Gew.-% und 560 kg/h an MgO erhalten. Aus dem Konzentrator 9 erhält man 3390 kg/h Salzsäure mit 30 Gew.-%. Die dem Hydratisierbehälter 10 zugeführte Menge an MgO beträgt 560 kg/h, woraus 814 kg/h an Mg(OH)₂ erhalten und dem zweiten Eindicker 4 zugeführt werden, so daß diesem insgesamt 900 kg/h an Mg(OH)₂ entnommen und dem Abwäscher 1 mit einem Volumendurchsatz von 6,5 m³/h zugeführt werden können.

Beispiel 3

Dem Abgaswäscher 1 werden 700 000 Nm³/h an Abgas mit einem HCl-Anteil von 2000 mg/Nm³ (1400 kg/h) und einem SO₂-Anteil von 500 mg/Nm³ (350 kg/h) zugeführt. Vom Abgaswäscher 1 gelangen an MgCl₂ 1828 kg/h, an MgSO₄ 658 kg/h, und an Mg(OH)₂ 120 kg/h zum ersten Eindicker 2, was einem Volumendurchsatz von 11 m³/h entspricht. Dem Vakuumverdampfer wird die gleiche Menge an MgCl₂ und MgSO₄ zugeführt, und dem zweiten Eindicker wird die gleiche Menge an Mg(OH)₂ zugeführt. Im Vakuumverdampfer wird der Volumendurchsatz von 11 m³/h auf 6,5 m³/h reduziert, wobei die MgCl₂-Konzentration auf 300 bis 400 g/l gebracht wird. Zur CaSO₄-Fällung im Rührbehälter 5 werden diesem 620 kg/h an CaCl₂ zugeführt, so daß 831 kg/h an CaSO₄ x H₂O, 2349 kg/h an MgCl₂, 10 kg/h an CaSO₄, und 13 kg/h an CaCl₂ anfallen, wobei MgCl₂, CaSO₄ und CaCl₂ mit einem Volumendurchsatz von 6,5 m³/h dem Sprühröster 7 zugeführt werden. Aus dem Sprühröster 7 werden nach der Absorptionskolonne 8 10 000 kg/h an Salzsäure mit 18 Gew.-% und 995 kg/h an MgO erhalten. Aus dem Konzentrator 9 erhält man 6000 kg/h Salzsäure mit 30 Gew.-%. Die dem Hydratisierbehälter 10 zugeführte Menge an MgO beträgt 995 kg/h, woraus 1440 kg/h an Mg(OH)₂ erhalten und dem zweiten Eindicker 4 zugeführt werden, so daß diesem insgesamt 1560 kg/h an Mg(OH)₂ entnommen und dem Abwäscher 1 mit einem Volumendurchsatz von 11 m³/h zugeführt werden können.

Claims (1)

1. Verfahren zur Reinigung von Salzsäure und Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen von Verbrennungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen, mittels eines regenerierbaren Waschmittels, bei dem eine Magnesiumhydroxidsuspension als in bezug auf die absorbierte Salzsäure und das absorbierte Schwefeldioxid regenerierbares Waschmittel verwendet wird und wobei aus dem Sulfatanteil durch Ausfällen mit Calciumionen ein leicht filtrierbares, grobkörniges Calciumsulfat hergestellt wird und aus dem Chloridanteil durch Pyrohydrolyse eine Salzsäure mit 16 bis 30 Gew.-% bis zur höchsten Reinheit erhalten wird.