175253. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kén-dioxid eltávolítására véggázokból
3 175253 4 CaS04 + M2S03-*CaS03+M2S04 (5) Ha a szűrletet keringtetjük, akkor a kén-dioxid abszorbeálódása következtében az oldat pH-ja, emiatt viszont a gipsz oldékonysága csökken. A kén-dioxid abszorbeálódása következtében képződött alkáli-szulfit egy része a véggázban levő oxigén hatására oxidálódik, a megfelelő alkálifém-szultáttá alakul és ezáltal növekszik az oldott szulfátion-koncentrációja. Ennek eredményeképpen az úgynevezett „közös-ion effektus” észlelhető. így az oldott gipsz kikristályosodik. Ha például a véggázt először olyan vizes oldattal érintkeztetjük, amely 12 súly7 nátrium-acetátot, 0,3 súly% ecetsavat és 1 súly7c nátrium-szulfitot tartalmaz, majd a folyamatos érintkeztetés eredményeképpen a vizes oldatban a nátrium-acetát mennyisége 10 súly%-ra csökken, az ecetsav mennyisége 1,8 sűly%-ra nő és emiatt az oldat pH-ja csökken, akkor a gipsz oldhatósága a vizes oldatban az eredeti mintegy 0.7 súly7-os értékről mintegy 0,3 sűly7-ra csökken. Így tehát ha a kalcium-szulfit kristályok vagy a gipsz kristályok a rendszeren belül kristályosodnak ki, akkor lerakódnak az alkalmazott berendezés belső falfelületein, a lerakódásképződés jelenségét okozva. A fentiekben ismertetett zárt rendszer esetében a rendszerben levő, szerves sav alkálisóját tartalmazó vizes oldat és az utólag pótlásként betáplált víz rendszerint tartalmaz kloridionokat (amelyek eredetileg is jelen vannak a vizes oldat készítéséhez használt, illetve utólag betáplált vízként használt ipari minőségű vizekben). A kezeléshez használt kalcium-karbonát vagy kalcium-hidroxid is tartalmaz rendszerint kloridionokat. Abban az esetben, ha véggázként olyan füstgázt kezelünk, amely kloridionokat tartalmazó tüzelőanyag, például szén égése során képződik, akkor a füstgáz a tüzelőanyagból származó kloridokat tartalmaz. Ilyen körülmények között a kén-dioxid abszorbeálása céljából a rendszerben keringtetett vizes oldatban a kloridionok feldúsúlnak. Rendszerint a szén elégetése során képződő füstgázok 30—150 p.p.m. klórt tartalmaznak kloridok formájában és az ipari víz 20-50 p.p.m. klórt tartalmaz kloridok formájában. Ezen túlmenően az ipari minőségű kalcium-karbonát 40—10 p.p.m. klórt tartalmaz kloridok formájában. 1000 p.p.m. kén-dioxidt tartalmazó szén elégetése során képződő füstgázból 1 000 000 Nm3 /óra mennyiség kezelése esetén a rendszerben keringtetett oldatban több tíz kg-nyi mennyiségben akkumulálódnak kloridionok. Az így akkumulálódott kloridionok azután elsősorban alkáli-kloridok formájában kikristályosodnak. Az alkáli-kloridok kikristályosodásával egyidejűleg vagy azt megelőzően bekövetkezhet ugyanakkor más sók, például alkáli-szulfátok kikristályosodása is. A képződő kristályok kiválnak az alkalmazott berendezés belső felületein, lerakódásokat képezve. A rendszerben keringtetett vizes oldatban akkumulálódó kloridionok azonban nemcsak lerakódásokat képeznek, hanem a berendezés korrózióját is okozzák. Tekintettel arra, hogy a lerakódások rendszerint az alkalmazott berendezés belső felületein alakulnak ki, ennek következtében például az abszorpciós oszlop belsejében fokozott nyomáscsökkenés észlelhető, míg a vezetékek belsejében elzáródások következhetnek be. Ezek a jelenségek különböző nehézségeket c: ózhatnak a berendezés működtetésében. A rendszerben így kialakuló lerakódások eltávolítására végzett műveletek általában kémiai jellegű kezelések, amelyek során a kialakult lerakódásokat vegyszerekkel feloldják és kimossák. Alternatív módon a lerakódások eltávolítására alkalmazhatnak mechanikai kezelést, amelynek során a kialakult lerakódásokat lekaparják és vízzel kimossák, folyamatosan vagy szakaszosan. A kémiai jellegű kezelés hátránya az, hogy a berendezés működtetését átmenetileg fel kell függeszteni, vagy ha a kémiai kezelést úgy akarják elvégezni, hogy a berendezés működése ne szüneteljen, akkor a rendszert el kell látni megfelelő tartalékegységekkel, ami természetesen rendkívül költséges. Mechanikai kezeléssel viszont a lerakódásokat nem lehet kielégítően eltávolítani, különösen abban az esetben, ha a berendezés nagy kapacitású. Célul tűztük ki tehát kén-dioxidnak az úgynevezett nedves eljárással való eltávolításánál olyan módszer kidolgozását, amelynek esetében a kén-dioxidot tartalmazó véggázból a kén-dioxid eltávolítása úgy megy végbe, hogy az eltávolításhoz használt berendezés belső felületein lerakódások nem képződnek. Felismertük, hogy a lerakódások, — többek között a keringtetett mosóoldatban oldott kalcium-szulfátból származó lerakódások — kialakulása megelőzhető, ha a véggázzal érintkeztetett, valamely 2—5 szénatomot tartalmazó alkánsav vagy láncában 1—4 m etiléncsoporttal rendelkező- adott esetben szulfonált — dikarbonsav alkálisóját tartalmazó vizes oldatban közvetlenül az érintkeztetést megelőzően a gipszkristályok mennyiségét legalább 0,3 súly%-ra állítjuk be úgy, hogy a kalcium-szulfát képzésének műveletéből származó szuszpenzió 4—25 súly%-át vezetjük a kalcium-szulfát kiszűrésének műveletéhez, továbbá közvetlenül a véggázzal való érintkeztetés után a keringtetett vizes oldatban az alkáli-szulfit koncentrációját legfeljebb 2 súly%-ra állítjuk be a fölöslegben levő alkáli-szulfit oxidálása útján. Felismertük továbbá, hogy a korábban ismertetett zárt rendszerben a benne keringtetett oldatban bekövetkező kloridion-feldúsulás eredményeképpen képződő klorid-lerakódás megelőzhető, ha a keringtetett oldatban a kloridionok koncentrációját legfeljebb 2 súly%-ra állítjuk be úgy, hogy a rendszerben keringtetett oldat egy részét elkülönítjük, majd koncentráljuk, így az ebben a részben levő kloridionokat sóvá alakítjuk és a sót elkülönítjük. így a találmány tárgya eljárás kén-dioxid eltávolítására véggázokból, amelynél a véggázt valamely 2-5 szénatomot tartalmazó alkánsav vagy láncában 1-4 metiléncsoportot tartalmazó és adott esetben szulfonált dikarbonsav alkálisóját tartalmazó vizes oldattal érintkeztetjük, majd a vizes oldatnak legalább egy részén oxigéngázt vagy levegőt fúvatunk át, az alkáli-szulfátot tartalmazó oldathoz ezután kalcium-karbonátot vagy kalcium-hidroxidot adunk, a kivált gipszet kiszűijük és az így kapott szűrletet — adott esetben a vizes oldat nem oxidált részével 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
