Verbrennungs­anlagen

Verbrennung von chlorhaltigen Abfällen mit HCI-Rück­gewinnung

Normalerweise wird HCl durch die Umwandlung von Chlor mit reinem Wasserstoff in einer HCl-Syntheseeinheit hergestellt. Der für diesen Prozess benötigte Wasserstoff wird üblicherweise in einem Dampfreformer mittels Erdgas als Einsatzstoff hergestellt.

Stehen jedoch Abfallströme mit hohen Chlorkonzentrationen zur Verfügung, besteht eine wirtschaftliche Alternative zur HCl-Produktion mittels HCl-Synthese in der HCl-Rückgewinnung aus der Abfallverbrennung.

Bei hohen Temperaturen und einem bestimmten Sauerstoffüberschuss in der Verbrennungskammer wird der organische Teil des Abfalls zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, während das Chlor in HCl umgewandelt wird.

Das heiße Verbrennungsgas passiert zunächst ein Kühlsystem, in dem bereits der Großteil des HCl vom Wasser aufgenommen wird. In dem folgenden Schritt wird das verbleibende HCl in im Kreislauf befindlichem Wasser gelöst. Mit diesen Systemen kann eine hochreine HCl-Lösung mit einer Konzentration von mehr als 30 w% aus der Abfallverbrennung gewonnen werden.

Da der Verbrennungsprozess nach dem Deacon-Gleichgewicht abläuft, wird der Chlorgehalt des Abfalls nicht vollständig umgewandelt, sondern eine geringe Menge verbleibt als Cl2 im Verbrennungsgas. Diese Verunreinigungen müssen entfernt werden, um die Emissionsgrenzen einzuhalten. Das Verbrennungsgas, das die HCl-Rückgewinnungsphase verlässt, wird in einen alkalischen Wäscher geleitet, wo das Chlor mit Natriumhydroxid und Natriumbisulfat reagiert und Natriumchlorid entsteht. Um die Salzkonzentration unter der Löslichkeitsgrenze zu halten, wird eine bestimmte Menge Abwasser abgeleitet und Frischwasser in das System eingeleitet.

Sollte Abwasser nicht akzeptabel sein oder keine Cl2-Verunreinigungen in dem wiedergewonnenen HCl erlaubt sein, stellt ein stufenweiser Verbrennungsprozess eine Alternative dar, bei dem die Bildung von Cl2 vermieden wird.

In der ersten Verbrennungsphase wird chlorierter Abfall unter Luftüberschuss verbrannt. Das führt, wie oben beschrieben, zu Rest-Cl2 im Verbrennungsgas. In diesem modifizierten Prozess wird nun das Verbrennungsgas aus dem ersten Schritt zusammen mit einem Mangel an Brennstoff in eine zweite Verbrennungsstufe geleitet. Mit diesem Ablauf wird der Abfall unter kontrolliertem Luftüberschuss sicher zerlegt und das gesamte Cl2, das sich in dieser Phase gebildet hat, wird in dem zweiten Reduktionsschritt in HCl umgewandelt. Das HCl wird auf dieselbe Weise wie oben beschrieben zurückgewonnen.

Aufgrund der substoichometischen Bedingungen des Verbrennungsprozesses, enthält das Verbrennungsgas, welches das HCl-Rückgewinnungssystem verlässt, CO, so dass eine weitere einfache Verbrennungsanlage erforderlich ist, um die Emissionsgrenzen einzuhalten. Die Verbrennungswärme kann durch Dampferzeugung rückgewonnen werden.


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