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Einriciitung zur wechselweisen Reinigung von alkalischem
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Abwasser und Rauchgasen Die Erfindung schafft eine Einriontung zur
wechselweisen Reinigung von alkalischem Abwasser und Rauchgasen, d.h.
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einer Betriebseinriontung, welche zur gleichzeitigen Neutralisierung
und ur Herabsetzung des Gehaltes an organischen Verunreinigun;en im alkalischen
Abwasser und zur Entstaubunf, und Entsonwefelung der zu diesem Zwecke benutzten
Rauchgase besti@nt ist.
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Gegenwärtig wird die Neutralisierung von alkalischem Abwasser überwiegend
durch Zugabe einer Säure, beispielsweise Chlorwasserstoffsäure, durchgeführt. Dieses
Verfahren ist im Betrieb kostspielig und gesundlleitsefährlich. Einen weiteren Nachteil
dieses Verfahrens stellt der erhöhte Chloridgehalt
im Abwasser nach
der Neutralisierung dar.
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Eine andere Art der Neutralisierung ist die Iseutralisierung mit Rauchgasen.
Die hierfür dienende Einrichtung bestent aus einem liegenden Sylindergefäß. Im Inneren
desselben ist in der Längsachse eine waagerecnte Welle angebracht, welche zusammen
mit Bürsten zum Verspritzen rotiert. Durch das Gefäß fließt das Abwasser und über
seine Oberfläche strömen in der Längsrichtung die Hauchgase. Einen i'Jacn-teil dieser
Einrichtung bildet die große bebaute Grundfläche von 2 x 4 m2.
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Einen weiteren Nachteil stellen die rotierenden Bestandteile mit einem
beträchtlichen Gewicht dar, wodurch sich die Ansprüche an die Instandhaltung und
den Energieverbrauch erhöhen.
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Eine andere Art der Neutralisierung ist das Barbotieren des Abwassers
mit Rauchgasen in einem offenen Betonbehälter mit einem Volumen von 300 m3. Da hierbei
ein hoher Druck notwendig ist, werden die Rauchgase zwecks dberwindung des Widerstandes
der Flüssigkeitssäule in dem Behälter mit Hilfe von Gebläsen hineingedrückt. Nachteilig
ist bei diesem Verfahren der kostspielige und große Betonbehälter und die Notwendigkeit
der Verwendung von Gebläsen, da diese kostspielig sind und wegen des erforderlicjien
Druckes einen hohen Energieverbrauch aufweisen. Darüber hinaus sind Gebläse gegenüber
mechanischen Verunreinigungen der geförderten Gase empfindlich, woraus sich eine
geringere Verläßlichkeit im Betrieb und die Notwendigkeit einer Vorreinigung der
Gase ergibt.
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Die bisher für diese Zwecke benutzten Einrichtungen sind allzu groß,
weisen einen beträchtlichen Energieverbrauch
auf und haben den Nacnteil
einer langen Verweilzeit des .;assers (größenordnungsgemäß ein bis zehn Minuten),
was vom Standpun der Möglichkeit der Prozeßführung durch eine automatische Regelung
nachteilig ist, welcsle dann notwendig ist, wenn bei der Neutralisierung .Rauchgase
mit einem höheren Scnwefeldioxidgehalt benutzt werden und wenn es erforderlich ist,
den Prozeßverlauf im saueren Gebiet zu verhindern, oder wenn es erforderlich ist,
das Abwasser zwecks Verminderung des Salzgehaltes auf einen höheren pH->Jert
als 6 und 8,3 zu neutralisieren. Die Größe der Einriciltunoen ist insbesondere dort
nachteilig, wo es sich um eine Stationierung der Anlagen in einer bereits existierenden
Bebauung handelt, wenn auch die Anforderungen an eine Stationierung in die unmittelbare
Nähe der Xauchgasquelle bestehen.
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Es ist auch eine Einrichtung zur Neutralisierung von Abwasser mit
Rauchgasen in einem Absorber bekannt, dessen funktioneller Hauptbestandteil ein
Eaektormischer für die gasförmige und die flüssige Phase ist. Nachteilig ist hier
der hohe Energieverbrauch, verursacht durch die niedrige Effektivität des Ejektormischers,
und zwar sogar dann, wenn dieser unter optimalen Bedingungen arbeitet.
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Keine der bekannten Einrichtungen ist zur wechselweisen Reinigung
der Rauchgase (Entschwefelung, Entstaubung) und der flüssigen Phase konstruiert.
Das ist entweder durch den Druckverlust auf der Seite der Gase gegeben, da es bei
einem höheren Durchfluß zu einem hohen Energieverbrauch kommen könnte, oder durch
die mangelnde Eignung der Einrichtung zur gleichzeitigen Regelung des Neutralisierungsprozesses
derart,
daß ein beiderseitiger optimaler Reinigungsprozeß sowohl
für die flüssige als auch für die gasförmige Phase entstehen würde.
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Diese Nachteile beseitigt die Erfindung. Es ist die Aufgabe der Erfindung,
eine Möglichkeit der wechselweisen Reinigung des alkalischen Abwassers und der Rauchgase
zu sonaffen und dabei diesen Prozeß automatisch steuerbar mit geringem Energieaufwand
auf wenig Bauraum ablaufen zu lassen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie
aus einem Kontaktkühler, einem Absorber und einem pH-Regler, die miteinander in
einer Kombination verbunden sind, besteht, wobei der Kontaktkühler die Form eines
stehenden Gefäßes hat, in dessen unterem Teil sich ein Stutzen mit einer Drosselklappe
befindet, die zur Regelung der Zuleitung der heißen Rauchgase in das Gefäß dient,
und in dessen oberem Teil eine mit einer Zerstäubungseinrichtung zur Benetzung der
heißen Rauchgase versehene Abwasserzuleitung angebracht ist, wobei aus dem Boden
des Gefäßes eine zur Ableitung des neutralisierten Wassers dienende Leitung führt,
in die ein zur Steuerung der Zuleitung der heißen Rauchgase in Abhängigkeit von
dem registrierten pH-Wert des neutralisierten Wassers bestimmter pH-Regler 7, der
mit Hilfe eines Kabels X mit der Drosselklappe 3 im Stutzen 2 durchgeschaltet ist,
eingesetzt ist, daß dem Kontaktkühler A, beispielsweise als Aufsatz, ein Füllkörper-,
Kaskaden- oder Rohrabsorber zur Absorption von Kohlen- und Schwefeldioxid zugeordnet
ist, daß in den oberen Teil des Absorbers die Abwasserzuleitung eingeführt ist,
versehen mit einer Zerstäubungseinrichtung zur Benetzung der in dem Kühler abgekühlten
Rauchgase, und daß der obere Teil des Absorbers durch einen Rauchabzugskanal mit
dem Kamin
und der untere Teil mit dem offenen oberen Teil des Gefäßes
des Kühlers verbunden ist, wobei die Schaltung der Abwasser zuleitungen 4 und 8
eine Parallel- oder Serienschaltung ist.
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Die Einrichtung der Erfindung ist zur Neutralisierung von alkalischem
Abwasser mit Rauchgasen und zur gleichzeitigen Reinigung derselben mit dem alkalischen
Abwasser bestimmt.
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Sie besteht aus einem Füllkörperabsorber für Kohlen- und Schwefeldioxid,
berieselt mit dem alkalischen Abwasser, und aus einem vor diesen Absorber eingesetzten
Brausekühler, der ebenfalls mit Abwasser berieselt wird. Sie ist mit einer automatischen
Regelung des gewünschten Neutralisierungsgrades versehen und dadurch auch des Entschwefelungsgrades
der Rauchgase mit Hilfe eines pH-Reglers, Aer den Durchfluß der Rauchgase steuert.
Der Kiihler und der Füllkörperabsorber können vorzugsweise in einem Gefäß übereinander
angeordnet sein. Die Abwasserzuleitung kann sowohl parallel als auch in Serie geschaltet
sein. Darunter ist die Möglichkeit zu verstehen, in die Berieselungseinrichtung
des Kühlers das alkalische Abwasser (Parallelschaltung des Kühlers und des Absorbers
auf der Seite der flüssigen Phase) oder das bereits neutralisierte Abwasser zuzuleiten
(Serienschaltung).
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Der Durchfluß der Rauchgase wird mit einem Niederdruckrauchventilator
gesichert. Der Brausekühler kühlt die Rauchgase mit einem minimalen Energieverbrauch
auf eine Temperatur von etwa 40 bis 5000 ab, bei welcher ein niedriger Widerstand
gegen den Stoffübergang bei einer hohen Stoffbelastung der Füllung auf der Seite
der flüssigen Phase und dadurch auch die Intensivierung des ganzen Prozesses erzielt
wird.
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Die Intensität des Absorptionsprozesses bei beliebiger Scnaltung
des
Lühlers und des Absorbers sird duron den Durenfluß der Rauchgase oder des dassers
aufgrung des p@-@ertes des Abwassers gere @lt, der in dem @ustritt dus der Einrie.
tung gemessen wird. 3e1 dem Durchfluß des @asser@ uad der Gase durch @en @üuler
kommt es zum Abkühlen der @auongase, zum Teil zur dissoziation des so@wefol- and
Konlendioxids und des @aue@stoffs und sonit auon zur Gild@ag von günstigeren Bedingungen
im Absorber. Es @o @t ier ebenfalls teilweise zur @eutralisierong des Berieselungswassers
duron Ei@@irkon@ der ueilweisen Schwefel- und Kohlendioxidabsorption und zur @erabsetzung
der organisonen Verungeinigung durch Einwirkung der Saderstoffabsorption aus den
Rauchgasen, bei welchen also die Entstaubung und der Beginn der @Entsc@wefelung
erfolgt. Ir absorber verlaufen hiernach die gewünsonten Prozesse uoter optimalen
Bedingungen bei einem wesentlion höheren Vernält@is Wasser/Gas.
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Die Regelung des Wasser-pH-@ertes im Austritt soll den Grenzübertritt
zum sauren Bereion verhindern, wodurcn sich die Lebensdauer der Einricatung verkürzen
und der Salzgenalt im Abwasser übermäßig erhöhen würde.
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Die anliegende schematische Zeichnun stellt eine erfindungsgemäße
Einrichtung zur Neutralisierung des alkalischen Abwassers mit Rauchgasen dar.
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Die Rauchgase werden durch den Stutzen 2 über die Drosselklappe 3
in das Gefäß 1 des Kontaktkühlers A zugeführt.
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Der Kontaktkühler A ist mit einer Zerstäubungseinriohtung 5 versehen,
in die das Abwasser, und zwar das alkalische oder das bereits neutralisierte, durch
die Leitung 4 zugeleitet wird. Aus dem Kühler A treten die Rauchgase in den Absorber
B
ein, der vom Typ eines Füllkörper-, Kaskaden-, Zerstaubuns-,
Oberflächen- oder Rohrabsorbers sein :cann und der mit einer Zerstäubungseinricntung
9 versehen ist, in welcne das alkalische Abwasser durch die Leitung 8 zu£eleitet
wird. Aus dem Absorber B treten die Rauchgase durcn den Rauchabzugskanal 10 aus.
Das Abwasser fließt durch die Leitung 6 ab. Der pH-Wert des Abwassers wird mit einem
pH-Regler 7 registriert, weicher die Drossellappe 3 betätigt.
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L e e r s e i t e