PROCESS FOR REDUCING THE CHLORIDE LOAD OF WET FLUE GAS DESULFURISATION PLANTS

Abstract: The process for reducing the chloride load in the upper absorber circuit of two-stage wet flue gas desulphurisation plants in which limestone is used as absorption agent and coarse-grained flue gas gypsum is separated from the lower oxidation circuit by means of a hydrocyclone, is characterised in that the diluted gypsum suspension from the hydrocyclone headwaters containing the finer-grained solid particles from the hydrocyclone is continuously separated or separated at intervals in a further, highly efficient hydrocyclone system into a) a concentrated suspension fed back to the oxidation circuit and containing the finer-grained solid particles and b) hydrocyclone headwaters from the highly efficient hydrocyclone system to be removed from the system and containing very finely divided solid particles and dissolved salts.

Description: Verfahren zur Verminderung der Chloridbelastung in nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung der Chloridbelastung des oberen Absorberkreislaufes von zweistufigen nassen Rauchgasentschwefelungsanlagen, bei denen Kalkstein als Absorptionsmittel eingesetzt und aus dem unteren Oxidationskreislauf gröberkörniger Rauchgasgips über einen Hydrozyklon abgeschieden wird. Der obere Absorberkreislauf in derartigen Rauchgasentschwefelungsanlagen ist zunächst einmal belastet mit dem Chlorid aus dem Rauchgas. Die Chloridbelastung hängt dabei insbesondere von dem Chloridgehalt der zu reinigenden Rauchgase ab, zum anderen aber auch in erheblichem Umfang von dem Chloridgehalt des unteren Oxidationskreislaufes, da stets eine gewisse Menge dieser Flüssigkeit mit dem Rauchgasstrom mitgerissen wird und dabei in den oberen Absorberkreislauf gelangt. Diese mitgerissene Menge an Chlorid hängt selbstverständlich in erheblichem Masse von der Chloridkonzentration des Oxidationskreisiaufes ab. Das Chlorid wird aus diesem Kreislauf bisher nur ausgeschleust in dem Masse, indem diesem Kreislauf Gips und Filtrat entzogen werden. Die ausgeschleuste Flüssigkeitsmenge muss durch entsprechende Mengen Prozesswasser ersetzt werden. Das Prozesswasser wird zugeführt durch Spülung der Tropfenabscheider. Dabei wird einerseits die Wassermenge zugeführt, die das Rauchgas nach der Reinigung im Reingas in Form von Wasserdampf abführt; zum anderen die Wassermenge, die mit dem feuchten Rauchgasgips und dem Filtrat dem System entzogen wird. Vorzugsweise wird dem unteren Oxidationskreislauf erst dann Gips und Filtrat entzogen, wenn sich eine ausreichende gröberkörnige Rauchgassuspension entsprechend der spezifischen Dichte gebildet hat. Weiterhin muss diesem Kreislauf über den Hydrozyklon und das Trommel- filter Gips und Filtrat entzogen werden, wenn entweder der Chloridgehalt so stark ansteigt, dass die Oxidation darunter leidet oder der Pegel des Sumpfes über den Maximalwert angestiegen ist. Letzteres geschieht insbe- sondere dann, wenn durch die Spülung der Tropfenabscheider zuviel Prozesswasser zugeführt wird. Die Zufuhr von zuviel Prozesswasser führt dazu, dass bereits eine Gipssuspension dem Hydrozyklon zugeführt werden muss, welche noch nicht die optimale Korngrösse:werteilung aufweist und noch zuwenig Feststoffanteil besitzt. Eine Reduzierung des Chloridgehaltes im unteren Oxidationskreislauf durch Zufuhr von mehr Prozesswasser und Abzug von Mehrfiltrat stösst somit auf die Grenze der nicht mehr optimalen Ausbildung der Gipssuspension, Ein zu hoher Chloridgehalt im oberen Absorberkreislauf führt aber zu schlechteren Wascheffekten und vor allen Dingen zur Gefahr der Korrosion der aus Edelstahl gebauten Anlage, da bei den dort herrschenden pH-Werten höhere Chloridgehalte bereits zu einer gewissen Korrosion führen können. Die Erfindung hat sich daher zunächst die Aufgabe gestellt, den Chloridgehalt im oberen Absorberkreislauf zu reduzieren, ohne auf die übrigen Konzentrationsverhältnisse im Gesamtsystem Einfluss zu nehmen. Uberraschenderweise ist diese Aufgabe gelöst worden dadurch, dass dauernd oder in Intervallen die verdünnte Gips Suspension des Hydrozyklonoberlaufs enthaltend die feinerkörnigen Festteile aus dem Hydrozyklon in einem weiteren, hochwirksamen Hydrozyklonsystem aufgetrennt wird in a) eine in den Oxidationskreislauf zurückgeführte kon zentriertere Suspension enthaltend die feinerkörni gen Festteile und b) einen dem System zu entnehmenden Hydrozyklonoberlauf des hochwirksamen Hydrozyklonsysteins enthaltend feinstteilige Festteile und gelöste Salze. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Hydrozyklonoberlauf vor der weiteren Auftrennung in die Fraktionen a) und b) in einem Zwischentank zu lagern. Als hochwirksames Hydrozyklonsystem haben sich insbesondere mehrere parallel arbeitende, kleinere Hydrozyklone bewährt. Derartige Hydrozyklonsysteme werden beispielsweise von der Firma AKW, Amberger Kaolinwerke GmbH, Hirschau, auf den Markt gebracht. Sofern das erfindungsgemässe Verfahren dauernd durchgeführt wird, ist es möglich, den Chloridgehalt ganz erheblich zu senken und damit auch die Chloridbelastung des oberen Absorberkreislaufes nahezu auf die Chloridmengen zu beschränken, die jeweils frisch aus dem Rauchgasgips in das System gelangen. Sofern das erfindungsgemässe Verfahren nur in Intervallen durchgeführt wird, steigt zwar der Chloridgehalt auf etwas höhere Werte, dafür wird jedoch die dem System zu entnehmende Menge an Hydrozyklonoberlauf wesentlich verringert. Dieser Hydrozyklonoberlauf enthält nur noch feinsttei- lige Pestteile und gelöste Salze und kann daher dem Abwasser bzw. der Abwasseraufbereitungsanlage zugeführt werden. Erhöhte Mengen dieses Hydrozyklonoberlaufs erfordern aber auch erhöhte Mengen zugeführtes Prozess- wasser. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist es somit mög- lich, in eleganter Weise die gelösten Salze, insbesondere das Chlorid, unabhängig von den sonstigen Konzen trationsverhältnissen der Rauchgasentschwefelung aus dem System auszuschleusen, wobei selbstverständlich dementsprechend erhöhte Mengen Hydrozyklonoberlauf anfallen. Ein weiterer grosser Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in diesem Hydrozy- klonoberlauf auch die feinstteiligen Festteile der Gips Suspension des unteren Oxidationskreislaufes vorhanden sind und aus dem System ausgeschleust werden. Diese feinstteiligen Festteile führen nämlich gelegentlich zu Störungen der Filtration auf dem Trommelfilter. ihr Anteil steigt insbesondere, wenn stärker mit feinen Inertteilen verunreinigtes Kalksteinmehl zum Einsatz kommt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann somit auch dann zum Einsatz kommen, wenn nicht der Chloridgehalt des oberen Absorberkreislaufes, sondern der Anteil an feinstteiligen Festteilen in der Gipssuspension kritische Grenzwerte überschreitet. Das erfindungsgemässe Verfahren macht somit das gesamte System der zweistufigen nassen Rauchgasentschwefelung mit Kalkstein als Absorptionsmittel und gröberkörnigem Rauchgasgips als Endprodukt flexibler und weniger störanfällig. Es gestattet weiterhin, stärker mit feinen Inertteilen verunreinigtes Kalksteinmehl als Absorptionsmittel einzusetzen, ohne dass es hierdurch zu Störungen der Filtration kommt. Bei einer typischen Ausführung5fora es erfindungsgemä- Ben Verfahrens wird die Suspension des unteren Oxidati- onakreislaufes mit einem Feststoffgehalt von ca. 15% im ersten Hydrozyklon aufgetrennt in eine gröberkdrnige Rauchgassuspension mit ca. 50% Feststoffgehalt und eine verdünnte Gipssuspension des Bydrozyklonoberlaufes mit etwa 7 bis 10% Reststoffanteil feinerkörniger Festteile. Bei der erfindungsgemässen weiteren Auftrennung dieses Hydrozyklonoberlaufes entstehen eine konzentriertere Suspension enthaltend etwa 30 bis 40% Feststoffe feinkdrniger Festteile, die in den Oxidationskreislauf zurückgeführt werden und ein dem System zu entnehmender Bydrozyklonoberlauf mit etwa 1 bis 2% Feststoefanteil feinstteiliger Festtteile sowie der gelösten Salze. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere beim Intervallbetrieb bereits mit relativ geringen Mengen zusätzlichen Abwassers der Chloridgehalt im oberen Absorberkreislauf auf weniger als 1/4 reduziert werden kann. Bei'dauern- der Durchführung des erfjndungsgemassen Verfahrens sinkt der Chloridgehalt auf 10 bis 15% der sich früher im Gleichgewicht einstellenden Chloridmengen. Beim Vergleich mit der bisher durchgeführten Minderung des oberen Chloridgehaltes durch erhöhte Zufuhr von Prozesswasser zeigt sich! dass wesentlich geringere Men gen zusätzliches Abwasser entstehen und dabei nicht einmal die übrigen optimierten Konzentrationsverhält- nisse der Gesamtanlage negativ beeinflusst werden müs sen. In den nachfolgenden Beispielen ist das erfindungsgem- sse Verfahren näher erläutert. Aus den Vergleichsversu chen gehen die überraschenden Vorteile deutlich hervor. Beispiel 1 Hinter der Ableitung für den Hydrozyklonoberlauf einer im Betrieb befindlichen Rauchgasentschwefelungsanlage der Anmelderin wurde ein Zwischentank, ein zweites, hochwirksames Hydrozyklonsystem (bestehend aus mehreren parallel arbeitenden, kleineren Hydrozyklonen, Modell KRS 98 IV F der AKW, Hirschau) und eine weitere Ableitung für Hydrozyklonoberlauf eingebaut. Dieses System war so geschaltet, dass die konzentriertere Suspension enthaltend die feinerkörnigen Festteile in den Oxidationskreislauf geleitet wurde, während der Hydrozyklonober lauf zur Abwasseraufbereitungsanlage geleitet wurde. Der Chloridgehalt des Prozesswassers betrug ca. 200 ppm. Bei herkömmlicher Fahrweise betrug der Chloridgehalt im unteren Oxidationskreislauf (Quencher} 36888 ppm und im oberen Absorberkreislauf (Absorber) 10682 ppm. Das zusätzliche hochwirksame Hydrozyklonsystem reduzierte bei dauerndem Lauf den Chloridgehalt im Oxidationskreislauf auf 4471 ppm und im Absorberkreislauf auf 1405 ppm. Die zusätzliche Abwassermenge betrug 20 m3 pro Stunde. Bereits bei 6-stündiger Laufzeit pro Tag sank der Chloridgehalt im Oxidationskreislauf auf 13205 ppm und im Absorber auf 3915 ppm. Die zusätzliche Abwassermenge betrug dementsprechend nur 5 m3 pro Stunde. Bei 12-stündiger Laufzeit pro Tag reduzierte sich der Chloridgehalt im Oxidationskreislauf auf 7993 ppm und im Absorberkreislauf auf 2421 ppm. Die zusätzliche Abwassermenge betrug 10 m3 pro Stunde. Zum Vergleich wurde die gleiche Anlage ohne Einschalten des zusätzlichen hochwirksamen Hydrozyklonsystems mit zusätzlichen Mengen Prozesswasser gefahren, die über den Hydrozyklon und das Trommelfilter in Form von zusätzli chem Filtrat anfielen. 5 m3 zusätzliches Prozesswasser pro Stunde führten zur gleichen Menge zusätzlichem Filtrat und führten ebenfalls zu einer Senkung des Chloridgehaltes im Oxidati- onskreislauf auf 13200 ppm bzw. 3900 ppm im Absorber- kreislauf. Diese zusätzliche Menge Prozesswasser führte jedoch zu einer wesentlichen Verkürzung der Verweilzeit der Gipssuspension im Oxidationskreislauf und damit bereits zu schlechterer Korngrössenverteilung der Gipssuspension. Die Ausschleusung von feinstteiligen Festteilen am Trommelfilter vorbei in das Abwasser führte bei nur 6-stündiger Benutzung des zusätzlichen Hydrozyklonsystems zu besserer Filtrierbarkeit der vom ersten Hydrozyklon abgetrennten konzentrierten Gipssuspension des gröberkörnigen Rauchgasgipses. In dem nachfolgenden Diagramm sind die Konzentrationen an Chlorid im unteren Oxidationskreislauf (1) und im oberen Absorberkreislauf (2) in Abhängigkeit der Betriebsstunden des zweiten Hydrozyklonsystems pro Tag graphisch dargestellt. EMI8.1

Claims: 1. A process for reducing the chloride load in the upper absorber circulation system of two-stage wet flue gas desulfurization plants wherein limestone is employed as the absorbent and from the lower oxidation cycle a flue gas gypsum coarser in grain is removed through a hydrocyclone, characterized in that perpetually or in intervals the diluted gypsum suspension of the hydrocyclone overflow containing the solids of finer grain from the hydrocyclone is separated in a further highly efficient hydrocyclone system into a) a more concentrated suspension to be recycled into the oxidation cycle and containing the solids of finer grain and b) a hydrocyclone overflow to be withdrawn from the highly efficient hydrocyclone system and containing the solids of finest particle size and dissolved salts. 2. The process according to claim 1, characterized in that the hydrocyclone overflow is stored in an intermediate tank before it is subjected to the further separation into the fractions a) and b). 3. The process according to claims 1 or 2, characterized in that as the highly efficient hydrocyclone system there are used several parallel-operated smaller highspeed hydrocyclones. 4. The process according to any of claims 1 to 3, characterized in that as the absorbent there is employed a limestone meal which to a higher degree has been contaminated with a fine inert material.

Inventors: DEUSTER, VON, ECKHART DR., DIPL.-CHEMIKER
Applicants: KRC UMWELTTECHNIK GMBH
Application year: 1987
Main classification: B01D53
IPC codes: C01F11, B01D53