Für die detaillierte Untersuchung der verschiedenen Reaktionen bei der Rauchgasentschwefelung steht am IFK eine nasse Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) im Labormaßstab zur Verfügung.
Die Labor-REA besteht aus einer Absorberkolonne und einem externen Wäschersumpf. Für den Versuchsbetrieb wird synthetisches Rauchgas (15 Vol.-% CO2, 3,5 Vol.-% O2, Rest Stickstoff) aus Druckgasflaschen verwendet. Weitere Gaskomponenten wie SO2, HCl, H2O, Hg0 sowie Hg2+ können über Durchflussregler und Dosierventile in einem weiten Konzentrationsbereich zugeführt werden. Das synthetische Rauchgas wird mit einer elektrischen Beheizung auf bis zu 150 °C temperiert und durchströmt den Absorber von unten nach oben. Hierbei kommt es zum intensiven Kontakt mit der im Kreislaufgeführten Waschsuspension, welche mit einer Schlauchpumpe in den Kolonnenkopf gefördert wird.
Die Gaskonzentration entlang der Absorberhöhe kann mit Gasanalysatoren aufgezeichnet werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit der Probenahme von REA-Suspension in verschiedenen Absorberhöhen durch Entnahmestellen. Die beladene REA-Suspension wird im Kolonnensumpf gesammelt und gelangt über einen Syphon direkt in den externen Sumpf. Hier erfolgt die Belüftung der Suspension mit Luft bzw. Sauerstoff für die Oxidation der gelösten Sulfitspezies zu Gips. Der Massenstrom an Belüftungsluft sowie die Sumpftemperatur kann in einem weiten Bereich eingestellt werden. Sowohl pH-Wert und Redox-Potential werden im externen Sumpf wie auch im Bodenstück der Absorberkolonne kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet. Zusätzlich werden die Temperaturen über die Absorberhöhe, im externen Supf, im Bodenstück sowie im Gasein- und Auslass und über die Absorberhöhe mit Thermoelementen gemessen.
Frische Kalkmilch wird über eine Dosierpumpe abhängig des Eingestellten pH-Wertes im externen Sumpf über einen Regler automatisch zugegeben. Dadurch ist es möglich, die Labor-REA bei einem konstanten pH-Wert kontinuierlich zu betreiben.
Die Gaskonzentrationen werden kontinuierlich am Austritt der Absorberkolonne sowie der Abluft des externen Sumpfs gemessen. Für die Messung von O2, CO2 und SO2 stehen Gasanalysatoren zur Verfügung. Für die Messung von Hg0 und Hg2+ steht ein weiterer Gasanalysator (AAS) mit vorgeschalteter Reduktionseinheit zu Verfügung. Dadurch ist es möglich, die Abscheidung von Hg2+ sowie mögliche Re-Emission von bereits abgeschiedenem Hg zu ermitteln. Zusätzlich kann die Konzentration von Sulfit in der Suspension sowie der gelöste Sauerstoff kontinuierlich gemessen werden.
Kontakt
Marc Oliver Schmid
Stellvertretender Leiter der Abteilung Rauchgasreinigung und Luftreinhaltung (RuL)