PROCESS FOR THE NEUTRALISATION OF EXHAUST GAS CONDENSAT FROM CONDENSING BOILERS

Abstract: 1. A method of neutralising waste gas condensate from calorific value boilers, characterised in that the waste gas condensate is collected in a container and a cathode and an anode which is separate therefrom are used for electrochemical treatment and the condensate is neutralised by a cathodic reaction, wherein regulation of the cathodic current is effected by an interval procedure and the current source arranged between the anode and the cathode is regulated potentiostatically and the cathode is used as a measuring electrode in the intervals in which current is not applied, in an interval regulating procedure.

Description: Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Neutrali- satin von Abgas-Kondensat aus Brennwertkesseln. Um möglichst viel der in fossilen Brennstoffen enthaltenen Energie zu nutzen, ist titan bestrebt, die Kauchyastempera- tur, a. h. diejenige Temperatur, mit der die Rauchgase letztendlich der Atmospahte zugeleitet werden, möglichst niedrig zu halten. Hierzu sind die sogenannten Brennwertkessel entwickelt worden, bei denen die Rauchgase entweder unmittelbar hinter der Feuerstätte oder in eine nachc3e- schalteten Wärmetauscher weiter abgekühlt werden, und zwar in der Regel unter den Taupunkt, der im Mittel bei ca. 55 0C liegt. In folge der Unterschreitung des Taupunktes tritt an den nachfolgenden Aggregatteilen Kondensationsbil- dung auf. Das Kondensat ist dabei mit den wasserlöslichen Bestanateilen der Rauchgase angereichert und besitzt in aer Regel einen pH-Wert zwischen 3 und 4. Dieses saure Kon- densat kann nicht nur zu Korrosionsschäden unmittelbar bei den Anlageteilen fuhren, mit denen es in Verbindung tritt, so dass diese häufig aus sehr hochwertigen Werkstoffen gefertigt werden müssen, sondern es datf auch nicht den of- fentlichen Entwässerungssystemen zugeführt werden. Dies wegen wasserwirtschaftlicher Bedenken einerseits und der Be furchtung, dass auch weiterhin Korrosionen im öffentlichen Netz entstehen können. Nicht zuletzt vermögen die Säuren auch die biologischen Stufen von Kläranlagen nachhaltig zu storen, wenn nicht gar zu zerstören. Man ist daher bemüht, aen pH-Wert der aen öffentlichen Abwässern zugeführten Kondensate anzuheben, und zwar in jedem Falle über ca. 6,5. Eine bekannte Möglichkeit zur Neutralisation derartiger Kondensate besteht in der chemischen Neutralisation. Diese wiederum kann zwei unterschledliche Varianten aufweisen, nämlich einmal wird das Kondensat z. B. durch eine Schüt tung aus einem festen, die Neutralisation bewirkenden Stoff gebildet, oder aber es wiro eine neutralisierende Flüssigkeit, wie eine Lauge, zugegeben. Was aie chemische Neutralisation angeht, so gibt es hier eine Reihe von Möglichkeiten, auf die es allerdings im Rah men dieser Anmeldung nicht ankornt. Nachteilig an bekannten chemischen Verfahren ist insbesondere, dass grosse Eiit- tel an zur Neutralisation fähigen Stoffen eingesetzt werden müssen, wobei vielfach eine entsprechende Menge an Schlamm, Gips od. dgl. erhalten wird, was z. T. unwirtschaftlich und auch sehr unpraktisch sein kann. Aufgabe der Erfinaung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Neutralisation ohne Einsatz von festen oder flüssigen Neutralisationsmitteln zur Behandlung von Kondensaten möglich ist. Mit eine Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird aiese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch gelöst, nass das Kon- densat in einem Behälter gesainrelt und zur elektrochemischen Behandlung eine Kathode und eine aavon yetrennte Ano de benetzt uno von einer damit ausgeübten kathodischen Reaktion neutralisiert wird. Die elektrochemische Neutralisation hat gegenüber anderen Verfahren ganz erhebliche Vorteile. So kann sie apparativ sehr gering gehalten werden, sie kann praktisch an jedem Einbauort vorgesehen werden, sie eignet sich insbesondere auch zur Nachrüstung bereits bestehender Anlagen, wobei davon auszugehen ist, dass alle herkömmlichen Brennwertkessel auch mit einer Stromversorgungsanlage versehen sind, so dass eine elektrochemische Neutralisation durchführbar ist. In gross technischen Verfahren sind an sich Einrichtungen bekannt (DE-C 865 992), mit denen auf elektrochemischem Wege auf die Säure-Konzentration von an Rohrleitungen strömenaen Flüssigkeiten Einflub genommen wird. Diese bekannte Verfahrensweise lässt aber keine Rückschlüsse auf die Be handlung von Kondensaten aus E,rennwertkesseln zu. Es ist vorteilhaft, wenn aer pH-Wert des Kondensates gemessen und mit dem gemessenen Wert der Rathonische Stron gesteuert wird, wobei es insbesondere sinnvoll sein kann, wenn die pH-Wertmessung über eine Mebelektrode erfolgt. Diese Gestaltungen machen eine besonders zweckmcssige Ausgestaltunq der Erfindung möglich, die insbesondere darin bestehen, dass die Regelung des kathodischen Stromes intervalartig oder kontinuierlich erfolgt, wobei im ersteren Fall die Kathode selbst als Neäelektrode in den nicht vom Strom beaufschlagten Intervallen einer Intervalregelung herange zogen wird. Die Gestaltung reduziert erneut den apparativen Aufwand, der zur Neutralisation betrieben werden muss. Eine entsprechende Vorrichtung kann sehr kompakt gehalten werden. Was die Materialien der einzusetzenden Elemente angeht, so sieht die Erfindung vor, dass als Hesselektrode eine Glas elektroae eingesetzt werden kann, ebenso dass als hathoden- material Edelstahl, Graphit oder platiniertes Titan und als Anodenmaterial platiniertes oder mit Rhutheniumoxyd beschichtetes Titan herangezogen wira. Schliesslich sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dau die zwischen Anode und Kathode angeordnete Stromes quelle potentiostatisch geregelt wird. Eiti Prinzip der Erfindung ist in der beigefügten Figur schematisch wiedergegeben. In einem Behälter 1, der mit einen Zulauf 2 und einen Aib- lauf 3 ausgerüstet ist, befindet sich das mit 4 bezeichnete zu behandelnde Kondensat. In das Kondensat taucht in der Figur von links nach rechts eine Messelektrode 5, eine Kathode 6, ein Diaphragma 7, z. B. ein poröses Tonrohr, welches die Anode 8 umgibt. Neben einem Gleichstromnetzgerät 9 als Stromquelle ist ein pH-Messgerät 10 vorgesehen, welches gleichzeitig als Regelgerät ausgebildet ist. Die Wirktunhgsweise aer Anordnung ist dabei die folgende: z. B. bei einem Kongensatvolumen von 500cm3 mit einem pH-Wert von 3,6 wird bei einen Stromfluss von etwa 20 nA in einer Zeit von etwas 45 Min. der pH-Wert auf 8 erhoht. Bei der mit aer dargestellten Anordnung durchgeführten Untersuchung war dieser pH-Wert als Grenzwert eingestellt worden. Nach Erreichen uieses pH-Wertes schaltet sich die Einrich tung aus, der Ablauf 3 kann geöffnet werden, uni das Nonden- sat den Abwässern zuzuleiten, während der Zulauf 2 zur Aufnahme neuen Kondensates ebenfalls geöffnet weraen kann. Mit aer dargestellten Verfahrensweise kann auf elektrochemischen Weqe eine Neutralisation durchgeführt werden, chne dass es zu Chemikalienverbrauch kommt. Gleichzeitig kann sut diesem Wege schon sehr frdhzeitig der pH-Wert. des Kon densates angehoben werden, so dass damit bereits sehr fruh zeitig auch Korrosionsgefahrdung aer nachfolgenden Anlageteile vermieden wird.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Neutralisation von Abgaskondensat aus Brenn wertkesseln, dauurch gekennzeichnet, dass das Kondensat in einem Behälter gesammelt und zur elek trochemischen Behandlung eine Kathode und eine davon ge trennte Anode benetzt und von einer damit ausgeübten katho aischen Reaktion neutralisiert wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des kathodischen Stromes intervalartig er folgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messelektrode die Kathode in den nichtstrombeauf schlagten Intervallen einer Intervalregelung herangezogen wird. 4. Vertahren nach eine der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Anode und Kathode angeordnete Stromquelle potentiostatisch geregelt wird. 5. Verfahren nach eine aer vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da die Anode gegenüber der Kathode innerhalb eines porö sen Keramikrohres als Diaphragma abgetrennt ist, wobei als Kathodenmaterial Edelstahl, Graphit oder platiniertes Ti tan und als Anodenmaterial platiniertes oder mit Ruthenium oxyd beschichtetes Titan herangezogen wird.

Inventors: BAEUMLER, HEINZ, DIPL.-ING., HOLZAEPFEL, GUENTER, DR., MUELLER, PETER, DIPL.-ING., RICKERT, HANS, PROF., Bäumler, Heinz, Dipl.-Ing., Holzäpfel, Günter, Dr., Müller, Peter, Dipl.-Ing.
Applicants: VEREINIGTE ELEKTRIZITAETSWERKE WESTFALEN AG
Application year: 1984
Main classification: C02F1
IPC codes: C02F1, F24H8