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Alt 13.06.2005, 15:56   #1   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Verbleib von Natriumsulfit/Natriumsulfat

Moin,

ich habe folgendes Problem:

In einem Prozess werden Verbrennungsgase mit Wasser gequencht (anschließend 82°C) wobei durch den Schwefel im Brennstoff schwefelige Säure ensteht. Das Gas-Wasser-Gemisch wird in einem Seperator getrennt (Abgastemperatur 76°C), Asche wird gefiltert und dann das Wasser mit Natriumhydroxid (28,5kg, 10%)neutralisiert. Es ensteht Natriumsulfit. Das Wasser wird anschließend wieder der Quenche zugeführt (70°C, 8539kg).
Jetzt habe ich gelesen, dass bei 60°C das Natriumsulfit in einem System mit Wasser zu Natriumsulfat oxidiert wird. Dieses kristalliert nun bei einer Temperatur über 32,4°C zu wasserfreiem Na2SO4, welches sich wieder unter Wärmeentwicklung in Wasser löst.
In welcher Form verbleibt das Natrium im System ? Kann es über den Aschefilter ausgetragen werden ?
Zur Löslichkeit von Natriumsulfit habe ich folgende Werte gefunden: 220g/l Wasser bei 20°C und 495g/l bei 40°C; zu Natriumsulfat: 200g/l bei 20°C

Nach meinen Überlegungen müsste das Natrium als Natriumsulfat solange im System bleiben bis es übersättigt ist und dann auskristallisieren. Die Kristalle könnten dann theoretisch abgefiltert werden.
Kann man abschätzen wie groß diese Kristalle sind ? Oder gibt es noch bisher von mir nicht berücksichtigte Reaktionen ?

Bin für alle Anregungen dankbar. Falls noch Daten fehlen bitte Bescheid sagen.

Vielen Dank im Vorraus,
Markus
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Alt 13.06.2005, 16:29   #2   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Verbleib von Natriumsulfit/Natriumsulfat

Zitat:
Zitat von Markus78
Jetzt habe ich gelesen, dass bei 60°C das Natriumsulfit in einem System mit Wasser zu Natriumsulfat oxidiert wird. Dieses kristalliert nun bei einer Temperatur über 32,4°C zu wasserfreiem Na2SO4, welches sich wieder unter Wärmeentwicklung in Wasser löst.
In welcher Form verbleibt das Natrium im System ? Kann es über den Aschefilter ausgetragen werden ?
Mit Wasser reagiert es nicht, du brauchst schon Sauerstoff dazu.
Das Sulfat kristallisiert auch nicht und löst sich wieder, sondern es würde oberhalb von xx° wasserfrei kristallisieren, unterhalb kristallwasserhaltig wenn die Konzentration über das Löslichkeitsprodukt steigt.
Gelöst liegt es in Form von Na+ -Ionen vor. Wenn die Lösung gesättigt ist, kristallisiert es und kann dann grundsätzlich abgefiltert werden. Ich bezweifle aber dass du mit 10%iger NaOH überhaupt so weit kommst, es lösen sich nämlich ca. 20% Na2SO4 bei 20°C, erwärmt noch viel mehr.
Warum willst du statt NaOH nicht Kalk verwenden, wie es üblich ist?
Edgar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2005, 17:21   #3   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Verbleib von Natriumsulfit/Natriumsulfat

Danke erstmal für die schnelle Antwort.

Was passiert denn genau, wenn ich alternativ Kalk dazumische ? Je mehr Alternativen ich habe, umso besser. Wichtig ist nur, dass mein Wasser nachher nicht kontaminiert ist bzw es biologisch abbaubar ist.
In meinem ursprünglichen posting ist übrigens ein Fehler. Ich führe zwar 8,5t Wasser zurück. Aber das war eine Angabe pro Stunde. Im System befinden sich schätzungsweise 300-400 Liter.

Abgas habe ich übrigens 2818kg/h, davon werden 348 wieder zurückgeführt
an Asche/Wasser wird 776kg/h abgetrennt
Wasser/Gas/Asche nach der Quenche sind 7843kg/h
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Alt 13.06.2005, 17:44   #4   Druckbare Version zeigen
Edgar Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.044
AW: Verbleib von Natriumsulfit/Natriumsulfat

Calciumhydroxid ('gelöschter Kalk') ist relativ gut löslich und reagiert stark alkalisch. Er bindet das SO2 letztendlich als CaSO4, vulgo Gips. Letzterer ist nur sehr wenig wasserlöslich und kann leicht ausgetragen werden. Google mal 'Rauchgasentschwefelung'!
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