EEN INTERNATIONALE VERKENNING
NAAR DE PRAKTISCHE MOGELIJKHEDEN
CM KOOKSOVENGAS EN ROOKGASSEN
AFKOMSTIG VAN SINTERFABRIEKEN TE
ONTDOEN VAN ZWAVELVERBINDINGEN EN
DE BIJBEHORENDE AFVALWATERCONSEKWENTIES
notitienumer 87050X
A
m
i
L i t m
ing. G.H.
Broseliske
DIENST BINNENWATEREN/RIZA
Een internationale verkenning naar de praktische mogelijkheden om
kooksovengas en rwkgassen afkanstig van sinterfabrieken te ontdoen
van zwavelverbindingen en stikstofverbindingen en de bijbehorende
afvalwaterconsekwenties.
Auteur :
Ing. G.H. Broseliske
,mRIZA/RAAP
Lelystad; mei 1987
Opdrachtgever: Rijkswaterstaat Direktie Noord-Holland.
Trefwwrden:
Ontzwaveling kooksovengas
H2S verwijdering uit kooksovengas/ontzwaveling kooksovengas
M I 3 verwijdering uit kwksovengas
HCN verwijdering uit kooksovengas
NH3 winning uit kwksovengas
zuivering van afvalwater afkomstig van kw.ksfabrieken
rookgas ontzwaveling sinterfabrieken
granulatie hwgovenslak
verwijdering van NO,
uit rwkgassen afkomstig van sinterfabrieken.
1.
Inleiding
2.
Samenvatting (in het Nederlands en in het h g e l s )
3.
Kentallen en conclusies
3.1.
Kentallen en conclusies m.b.t.
3.2.
Conclusies m.b.t.
sinterfabrieken
3.3.
conclusies m.b.t.
granulatiesystemen
4.
Nadere beschouwingen
5.
Wetenswaardigheden
6.
Basisbeschrijving; beschreven worden:
6.1.
de kooksfabrieken 1 en 2 van Hoogovens Groep B.V.
6.2.
de sinterfabriek 4 van Thyssen Stahl AG (Duisburg)
7.
Afvalwater technische beschouwingen per bezocht bedrijf:
7.1.
Kokerei August Thyssen/Thyssen Stahl AG
7.2.
Kokerei Prosper
7.3.
Kokerei Zollverein
7.4.
Zentral Kokerei Saar (ZKS) Dillingen
7.5.
Inland Steel Company Indiana Harbor Works
7.6.
LTV, South Chicago
7.7.
LTV, Warren
7.8.
Dofasco Hamilton
7.9.
Kawasaki Steel Corporation,
7.10.
Nippon Kokan (NKK), Ohgishima Works
-
kooksfabrieken
Ontario
Chiba Works
7.11. Nippon Steel Corporation, Tobata
+ Yawata Works
7.12. Kobelco, Kakogawa Works
7.13.
Sumitomo Metals, Wakayama Steel Works
Bijlagen
I
Overzicht bezochte bedrijven plus de per bedrijf besproken
hoofdaspecten
I1
Basisbeschrijving kooksfabrieken 1 en 2 van Boogovens Groep B.V.
I11
Basisbeschrijving sinterfabriek nummee 4 van Thyssen Stahl AG.
IV
Overzicht van diverse specifieke kentallen (wateremissie per ton
kooks e.d.1
V
Korte indikatieve beschrijvingen van diverse systemen om
kooksovengas en rookgas afkomstig van sinterfabrieken te ontdoen
van zwavel- en stikstofverbindingen
VI
Literatuurlijst
INLEIDING
Hoogovens Groep B.V.
t e IJmuiden z a l e e n zg. m i l i e u a k t i e p l a n moeten
i n d i e n e n b i j d e p r o v i n c i a l e a u t o r i t e i t e n van Nwrd-Holland,
waarin
m a a t r e g e l e n v w r d e komende periode van 8-10 j a a r z i j n omschreven ter
v e n n i n d e r i n g van h i n d e r e n l u c h t v e r o n t r e i n i g i n g .
Teneinde randvoorwaarden t e kunnen geven a a n Hoogovens waarbinnen h e t
EPLP z i c h d i e n t t e begeven z i j n d o o r d e P r o v i n c i a l e W a t e r s t a a t NoordHolland (FWS-NH) e e n a a n t a l werkbezoeken g e o r g a n i s e e r d n a a r e e n a a n t a l
v e r g e l i j k b a r e b e d r i j v e n . D e keuze van d e t e bezoeken b e d r i j v e n was
d u s d a n i g d a t m.n.
i n f o r m a t i e kon worden verworven m.b.t.
o n t z w a v e l i n g , r o o k g a s o n t z w a v e l i n g t.b.v.
kooksovengas
sinterfabrieken en diverse
g r a n u l a t i e s y s t e m e n voor Hoogovenslak.
Daar i n Nederland n a u w e l i j k s v e r g e l i j k b a r e b e d r i j v e n g e v e s t i g d z i j n ,
moest e e n b e r o e p worden gedaan o p e e n a a n t a l i n h e t b u i t e n l a n d gevest i g d e b e d r i j v e n . Zodoende z i j n d o o r medewerkers van PWS-NH,
l i j k met medewerkers van RIMH-NH, D.B.w./RIzA
gezamen-
e n Hoogovens Groep B.v.
e i n d 1986 e e n a a n t a l b e d r i j v e n b e z o c h t i n West-Duitsland,
USA, Canada
en Japan.
I n b i j l a g e I z i j n de bezochte bedrijven gerubriceerd. Daarbij z i j n d e
besproken onderwerpen weergegeven v w r zover z i j e e n a f v a l w a t e r r e l e v a n t i e hebben.
Teneinde d e r a p p o r t a g e m.b.t.
genoemde bezoeken zo o p t i m a a l m o g e l i j k
t e l a t e n z i j n worden a l l e r e e r s t algemene b e s c h r i j v i n g e n gegeven van d e
b e i d e k o o k s f a b r i e k e n van Hoogovens Groep B.V.
en van d e s i n t e r f a b r i e k
no. 4 van Thyssen S t a h l AG.
Deze b e s c h r i j v i n g e n kunnen worden g e z i e n a l s e e n algemene b a s i s b e schrijving.
I n h w f d s t u k 7 wordt p e r b e z o c h t b e d r i j f u i t g e b r e i d o p e e n v e r g e l i j k b a r e manier g e r a p p o r t e e r d , w a a r b i j o n d e r d e l e n ( b l o k k e n ) d i e i n d e ba-
sis b e s c h r i j v i n g a a n d e o r d e z i j n geweest s l e c h t s kort z u l l e n worden
beschreven. De d i v e r s e g r a n u l a t i e s y s t e m e n komen b i j d e b e t r e f f e n d e bed r i j v e n aan d e orde. D e s p e c i f i e k e ontzwavelingsapparatuur z a l uitgeb r e i d e r worden t o e g e l i c h t . Per b e d r i j f z a l d e a l g e h e l e a f v a l w a t e r s i t u a t i e worden b e s c h r e v e n w a a r b i j ook z a l worden ingegaan o p d e afvalwat e r c o n s e k w e n t i e s (voor zover d i e door d e b e d r i j v e n kan worden aangegeven) van d e s p e c i f i e k e ontzwavelingsapparatuur.
Tenslotte w r d t vermeld dat in bijlage V een algemeen overzicht is gegeven van alle bestudeerde ontzwavelingssystemen alsmede een N4( verwijderingssysteem.
SAMFNVATTING
Eind 1986 zijn door medewerkers van de Provinciale Waterstaat NoordHolland gezamenlijk met medewerkers van RIMH-NH, D.B.W./RIZA
ovens Groep B.V.
en H w g -
een aantal kooksfabrieken en een aantal geyntegreerde
staalbedrijven bezocht in West-Duitsland, USA, Canada en Japan.
~oelstelling was m.n. het verkrijgen van informatie m.b.t.
diverse
ontzwavelingssystemen voor kwksovengas, v w r rwkgassen afkmstig van
sinterfabrieken en informatie m.b.t.
zg. granulatiesystemen.
De verkregen informatie kan mede worden aangewend om randvwrwaarden
aan te geven t.b.v.
een op instigatie van de provinciale autoriteiten
door Hwgovens Groep B.V.
op te stellen milieu aktie plan (zg. MAP).
Dit milieu aktie plan zal de mogelijk door Hoogovens Groep B.V.
realiseren saneringsmaatregelen beschrijven m.n.
te
op het gebied van
hinder en luchtverontreiniging voor de komende 8-10 jaar.
In dit rapport wordt een s w r t basisbeschrijving gegeven, waarbij de
kooksfabrieken 1 en 2 van Hoogovens Groep B.V. en de sinterfabriek
no. 4 van Thyssen Stahl AG centraal staan (soort algemeen bruikbare
procesinformatie m.b.v.
blokschema's).
Per bezocht bedrijf wordt een afvalwater technische beschrijving gegeven waarbij m.n.
v w r de kooksfabrieken via blokschema's eveneens
wordt ingegaan op het door het bedrijf toegepaste produktieproces.
Specifiek wordt ingegaan op de afvalwaterconsekwenties van de betreffende ontzwavelingssystemen.
In een slotbeschouwing worden de milieu eisen op afvalwatergebied in
de bezochte landen en in Nederland v w r afvalwater afkanstig van
kooksfabrieken indikatief onderling vergeleken.
De conclusies n.a.v.
de bovengenoemde werkbezoeken worden puntsgewijs
in het betreffende hoofdstuk genoemd; als belangrijkste kunnen worden
genoemd dat:
- aanvullende ontzwaveling van kwksovengas afkomstig van de kooksfabrieken van Hoogovens Groep B.V.
consekwenties mogelijk blijkt;
met relatief geringe afvalwater-
-
ontzwaveling van r w k g a s s e n afkomstig van sinterfabrieken w n d e r
afvalwaterconsekwenties realiseerbaar is ("spuiloos" systeem).
-
granulatiesystemen in principe spuiloos kunnen worden bedreven,
zelfs na het nemen van stank onderdrukkende maatregelen.
SUMMARY
In the end of 1986 representatives of the Province of North Holland,
the Regional Inspectorate for Environmental Hygiene of North Holland,
the Institute for Inland Water Management and Waste Water Treatment
and Hoogovens Groep B.V. visited a number of coke plants and integrated steelworks in Western Germany, USA, Canada and Japan.
The major objective was in particular to obtain information concerning
desulfurizationsystems for coke oven gas, for flue gas from sinterplants and information related to granulation of blast funace slag.
The obtained information can also be used to set the conditions for an
environmental action programme that Hoogovens Groep B.V.
should make
on request of the Provincial authorities of North Holland.
This environmental action programme must contain the abatement measures that could be realised by Hoogovens Groep B.V. concerning nuisance
and airpolution for the next 8-10 years.
In this report a so called basic description is given, in which the
coke-ovens no 1 and 2 of Hoogovens Groep B.V. and the sinterplant no 4
of Thyssen Stahl AG (FRG) are described as a general reference.
(Generally applicable processinformation using block diagrws).
m r each visited location a waste water profile is given for the coke
plants and the sinterplants. For all these coke plants a description
is given of the coke oven gas cleaning system. The waste water streams
due to the specific desulfurization systems are considered separatedly.
Finally the waste water control technologies in the visited countries
and in the Netherlands are compared on an indicative basis.
The conclusions of the above mentioned study are mentioned one by one
in chapter 3 of this report. As major conclusions can be mentioned
that:
-
( a d d i t i o n a l ) d e s u l f u r i z a t i o n o f c o k e oven g a s o r i g i n a t i n g t h e c o k e
o v e n s o f Hoogovens Groep B.V.
with r e l a t i v e l y l i m i t e d waste water
c o n s e q u e n c e s seems to be p o s s i b l e ;
-
d e s u l f u r i z a t i o n o f f l u e g a s from s i n t e r p l a n t s w i t h o u t w a s t e w a t e r
consequences c a n be r e a l i s e d ( w i t h o u t a blow-down);
-
g r a n u l a t i o n o f b l a s t f u n a c e s l a g c a n t a k e p l a c e w i t h o u t a blow down
( t o be d i s c h a r g e d ) from t h e s y s t e m , even a f t e r abatement m e a s u r e s
a r e t a k e n to minimize t h e e m i s s i o n o f bad o d o u r s .
3.
KENTALLEN EN CONCLUSIES
3.1
Kentallen
m.b.t. kooksfabrieken
- - - - - en- conclusies
- - - - - - - - -.
1 . Per ton vervaardigde kooks produceert Eoqovens Groep B.V.
weinig afvalwater. Kort samengevat k m t e.e.a.
kooksfabriek 1
150 ltr water/ton kooks
kooksfabriek 2
325 ltr water/ton kooks
gewogen gemiddelde
250 ltr water/ton kooks
neer op:
Voor de bezqchte bedrijven in het buitenland komt' e.e.a.
-
relatief
West Duitsland
290
USA/Canada
125
-
800 ltr water/ton kooks
Japan
110
-
310 ltr water/ton kooks
neer op:
500 ltr water/ton kooks
.
Bij de vergelijking van de wateremissie in ltr/ton dient voor kooksfabriek 1 rekening gehouden te worden met het feit dat deze fabriek
momenteel redelijk soepele ontzwavelingseisen voor kooksovengas heeft,
hetgeen resulteert in een relatief &ringe
afvalwater lozing.
2. De afvalwaterbehandeling van het te lozen (proces)afvalwater afkanstig
van de bezochte kooksfabrieken, a1 dan niet onderdeel uitmakend van
een geyntegreerd staalcmplex, kan als volgt worden weergegeven:
Duitsland:
Voor 3 bezochte bedrijven geldt:
a) fenolverwijdering toegepast o p de spui uit het "flushing liquor
circuit"
b)
n2s
en vrij
mj
verwijdering middels stoom strippen door 2 bedrij-
ven; het derde bedrijf verwijdert eveneens gebonden x i 3 in samenhang met een NE3 terugwininstallatie.
C)
CZV verwijdering in een gemeenschappelijke oxidatief biologische
zuiveringsinstallatie van de Rnschergenossenschaft.
Voor 1 bedrijf geldt:
a) verwijdering van vrij en gebonden NHJ a l m e d e 82s
b) CZV verwijdering in een eigen oxidatief biologische zuiveringsinstallatie
USA :
-
Voor d e b e w c h t e b e d r i j v e n g e l d t :
a) v r i j en gebonden NH3 v e r w i j d e r i n g voor twee van d e d r i e b e z o c h t e
b e d r i j v e n m i d d e l s stoom s t r i p p e n ; h e t d e r d e b e d r i j f v e r w i j d e r t
a l l e e n vr i j N A j
b) CZV v e r w i j d e r i n g i n een communale o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e ; 1 b e d r i j f z u i v e r t z ' n a f v a l w a t e r d o o r middel van e e n
tweetraps oxidatief biologische zuivering.
Canada:
a) v r i j en gebonden MI3 v e r w i j d e r i n g m i d d e l s s t o o m s t r i p p e n
b ) CZV v e r w i j d e r i n g i n e i g e n beheer m i d d e l s e e n o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e
zuivering
Japan:
De s i t u a t i e i n J a p a n v o r d t i n d e ondervolgende m a t r i x . w e e r g e g e v e n .
bedrijf
s t o o m s t r i p p e n c.q.
NE3 v e r w i j d e r i n g
vrij
gebonden
oxidatief
biologische
zuivering
X
zand
aktief
f i l t e r kool
filter
X
X
X
X
X
X
X (deels)
X
coagulatie
sedimentatie
X
(deels)
X
Aan h e t i n f l u e n t van d e n a b e z i n k t a n k van d e o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g van b e d r i j v e n 2 e n 5 wordt eveneens e e n c o a g u l a n t toegevoegd.
B e d r i j v e n 1 e n 2 (meest v e r r e g a a n d e z u i v e r i n g ) z i j n g e l e g e n a a n d e
Baai van Tokyo; d e o v e r i g e b e d r i j v e n ( v e l e honderden k i l o m e t e r s t e n
z u i d e n van l b k y o ) l o z e n d i r e k t o p zee.
Ter c o m p l e t e r i n g kan voor d e n e d e r l a n d s e s i t u a t i e h e t ondervolgend
b e e l d worden g e s c h i l d e r d :
a) PAR v e r w i j d e r i n g m i d d e l s v e r r e g a a n d e v e r w i j d e r i n g v a n zwevende
delen (precoat vacuumfiltratie)
b) v e r w i j d e r i n g van E25 alsmede v r i j e n gebonden N H j m i d d e l s st--
s t r ippen
C)
CZV v e r w i j d e r i n g rniddels o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g
Geconcludeerd kan worden d a t d e i n Nederland v o o r g e s t a n e " s a n e r i n g s
t r e i n n v o o r k w k s f a b r i e k a f v a l w a t e r i n d e r a n g e l i g t van wat i n Duitsl a n d , USA, Canada e n J a p a n is waargenomen, met d i e n v e r s t a n d e d a t
Nederland bewust a a n d a c h t b e s t e e d aan d e v e r w i j d e r i n g van (sub)microv e r o n t r e i n i g i n g e n (PAK) u i t h e t a f v a l w a t e r . D e f e n o l v e r w i j d e r i n g o p d e
s p u i van h e t " f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t n ( 3 D u i t s e b e d r i j v e n ) alsmede d e
t o e p a s s i n g van c o a g u l a t i e , z a n d f i l t e r , a k t i e f k o o l f i l t e r door e e n aan-
t a l J a p a n s e b e d r i j v e n z a l eveneens een p o s i t i e f e f f e c t hebben o p d e .
r e d u c t i e van d e e m i s s i e van PAR v e r b i n d i n g e n . Genoemde i n s t a l l a t i e s
z i j n e c h t e r n i e t p r i m a i r voor PAK v e r w i j d e r i n g bedoeld.
3. U i t d e v e r k r e g e n i n f o r m a t i e b l i j k t d a t h e t voor d e k o o k s f a b r i e k ( e n )
van Hoogovens Groep B.V.
mogelijk is (aanvullende) ontzwavelingssyste-
men met b i j b e h o r e n d e a f v a l w a t e r s a n e r i n g e n t e k i e z e n w a a r v w r d e u i t e i n d e l i j k e afvalwaterconsekwenties r e l a t i e f gering z i j n . D i t l i j k t o p
t e gaan voor met name h e t fumacs Rhodacs proced6 alsmede hiermee verg e l i j k b a r e p r o c e d 6 s , h e t Takahax-Hirohax proced6 (waaronder begrepen
h e t Takahax-natte
l u c h t o x i d a t i e proced6) alsmede h e t s u l f i b a n proce-
dB. I n p r i n c i p e g e l d t d i t ook voor h e t S t r e t f o r d proced6; e c h t e r is
met d e b e h a n d e l i n g van s p u i s t r o m e n u i t d e " s t r e t f o r d - u n i t "
(middels
r e d u c t i e v e v e r h a n d e l i n g ) . nog r e l a t i e f weinig e r v a r i n g .
4. Hoogovens Groep B.V.
h e e f t toegezegd om voor d e h u i d i g e s i t u a t i e voor
h e t t e l o z e n a f v a l w a t e r e e n nieuwe o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e ( n a ) z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e t e r e a l i s e r e n d i e e e n v e r r e g a a n d e CZV v e r w i j d e r i n g
bewerkstelligd.
H i e r b i j is d e keuze g e v a l l e n o p h e t zg. f l u i d bed sys-
teem, d a t o v e r i g e n s nog weinig wordt t o e g e p a s t . D i t systeem i s zodanig
qua c o n c e p t , d a t een v e r r e g a a n d e e f f l u e n t r e c i r c u l a t i e p l a a t s v i n d t t e r
verdunning van h e t
i n f l u e n t alsmede ter i n s t a n d h o u d i n g van h e t f l u i d
bed i n d e " b e l u c h t i n g s u n i t s " . Aanbod van e x t r a a f v a l w a t e r h e e f t e f f e c t
o p d e " v e r d u n n i n g s f a c t o r " e n v e r b l i j f t i j d van te z u i v e r e n a f v a l w a t e r
i n d e " b e l u c h t i n g s u n i t " , waardoor b i j v e e l e x t r a a f v a l w a t e r a a n b o d v e r regaand z a l worden afgeweken van d e u i t e i n d e l i j k e gekozen b a s i c d e s i g n
van d e u n i t , h e t g e e n ongewenst is.
Peeds i n e e n v r o e g t i j d i g s t a d i u m moeten d e a f v a l w a t e r c o n s e k w e n t i e s
van ( a a n v u l l e n d e ) o n t z w a v e l i n g van k w k s o v e n g a s worden afgestemd o p d e
omvang van h e t e e r d e r genoemde f l u i d bed systeem.
5. Door a l l e b e d r i j v e n d i e h e t afvalwater afkomstig van hun kooksfabrie-
ken z e l f o x i d a t i e f b i o l o g i s c h zuiveren (en we1 v i a h e t zg. a k t i e f s l i b
p r o c e s ) , wordt aan de z u i v e r i n g n a a s t h e t procesafvalwater eveneens
verdunningswater toegevoegd. Samengevat komt e.e.a.
op h e t hiernavol-
gende neer:
bedr ij f
Procesaf-
verdunnings-
verhouding pro-
valwater
water
cesafvalwater/
verdunningswater
zKS
Inland S t e e l
Dof asco
Kawasaki
Nippon kokan
Nippon S t e e l
Kobelco
Sumitomo Metals
Hoogovens Groep
)*
i n c l u s i e f l i c h t v e r o n t r e i n i g d condensaat
Door de genoemde b e d r i j v e n werd gemeld d a t h e t b i o l o g i s c h e zuiveringsp r o c e s s t a b i e l is; a l l e e n Inland S t e e l meldde d a t p e r i o d i e k (indikat i e f : 4 x per j a a r ) e n i g e i n s t a b i l i t e i t o p t r a d hetgeen door poederkooldosering te n i e t werd gedaan.
3.2.
Conclusies
sin
- - - - -m.b.t.
----t e-r f-a b-r i-e k-e n1. De ontzwavelingsprocessen van de bezochte s i n t e r f a b r i e k e n z i j n nage-
noeg v o l l e d i g gebaseerd op a b s o r p t i e van SO2 i n Ca(011)2 r e s u l t e r e n d i n
de vorming van CaSOq.
E6n ontzwavelingssysteem i s gebaseerd o p a b s o r p t i e van SO2 i n N H ~ O H
r e s u l t e r e n d i n (NHq) 2504.
2. Per s i n t e r f a b r i e k is hieronder aangegeven of d e b e t r e f f e n d e rookgas
ontzwaveling r e s u l t e e r t i n een a f v a l w a t e r l o z i n g :
bedrijf
SO2 v e r w i j d e r i n g
afvalwater
a f v a l w a t e r ver-
middels a b s o r p t i e
lozing
werkingsmethode
in:
Ca (OH ) 2/ca(3J3
Thyssen
f l o c c u l a t i e sedimentatie
Kawasaki
Ca(OH)
neen
NipponKokan
NH3/NH40H
ja
(Mq)
2SO4 winning i n kooksfabriek
Nippon S t e e l
Ca (OH) 2
neen
Kobelco
a (OH) 2
Ca (a)
2/Caa33
neen
sumi tom0
-
v i a gaswaswater-
ja
c i r c u i t hoogovens
Ontzwaveling van rookgassen afkomstig van s i n t e r f a b r i e k e n w n d e r
afvalwaterconsekwenties is r e a l i s e e r b a a r .
( ' s p u i l o o s m systeem)
3. I n twee (Kawasaki S t e e l en NippOn Kokan) van d e zeven b e w c h t e g e r n t e -
g r e e r d e staalcomplexen v i n d t v e r w i j d e r i n g van N4, u i t rookgassen afkomstig van s i n t e r f a b r i e k e n p l a a t s .
Verwijdering van NOx u i t rookgassen afkomstig van s i n t e r f a b r i e k e n
v i n d t w n d e r afvalwaterconsekwenties p l a a t s ( k a t a l y t i s c h e omzetting
van
mXmet
behulp van NH3 i n N2 e n H20, n a d a t h e t t e r e i n i g e n rookgas
verregaand van s t o f is ontdaan; h e t gevormde 8 2 0 wordt a l s "vocht"
naar d e l u c h t g e h i t t e e r d ) .
3.3
-
C o n c l u s i e s-m.b.t.- g-r a n-u la t i es y st e m-e n-.
1. Granulatiesystemen kunnen s p u i l o o s wurden bedreven, z e l f s na h e t
nemen van s t a n k onderdrukkende maatregelen.
2. Een i n t e r e s s a n t e ontwikkeling is g e p r e s e n t e e r d door Sumitomo: h e t
b e t r e f t een v o l l e d i g droge s l a k g r a n u l a t i e .
NADERe BESCHOUWINGEN
Door de bezochte bedrijven is slechts beperkt inzicht gegeven in de
kwaliteit van de afvalwaterdeelstromen uit de diverse ontzwavelingsunits (en NH3 verwijderingsunits)
.
De reiniging van kooksovengas verloopt echter wdanig dat de sterkst
verontreinigde afvalwaterstromen (spui "flushing liquor circuit") in
de "front-end" van de reinigingsinstallatie vrij komen.
De ontzwavelingsunits zijn veslal in de "back-end" van de reinigings-
installatie gesitueerd.
Doorgaans kan worden gesteld dat de ontzwavelingsunits (alsmede de NH3
verwijderingsunits) afvalwaterstromen opleveren die qua volume relatief gering zijn t.0.v.
het afvalwater dat in totaliteit van de kooks-
fabriek afkomstig is. Uitzondering hierop is het zg. ASK-systeem (Ammoniumsulfide Kreislaufwascher) dwrdat dit systeem demiwater als NH3
wasmedium hanteert.
De kwaliteit van de betreffende afvalwaterstromen lijkt doorgaans be-
ter te zijn dan die van de spui uit het flushing liquor circuit. Gedacht moet worden aan m.n. anorganische verontreinigingen zoals NH40H
e.v. alsmede sporen en afbraakprodukten van specifiek toegepaste absorptievloeistoffen en katalysatoren (zie hiervoor de korte beschrijvingen van de specifieke ontzwavelingsunits e.d. in bijlage V).
Indien er een keuze wordt gemaakt dient middels gerichte analyses inzicht te worden verschaft in de afvalwaterkwaliteit van de (afvalwater)deelstroom afkomstig van de gekozen ontzwavelingsunit. 0p.deze manier kan optimaal worden ingespeeld op de bestaande zuiveringsinstallatie t.b.v.
a1 het afvalwater afkomstig van de kooksfabrieken.
Een indikatieve vergelijking van de afvalwatersaneringseisen voor
kooksfabrieken in Nederland en in het buitenland resulteert in het
volgende :
de in Nederland voorgestane "saneringstrein" voor kooksfabriekafvalwater ligt in de range van wat in Duitsland, USA, Canada en Japan is
waargenomen. Hierbij dient we1 te worden aangetekend dat in Nederland
bewust aandacht wordt besteed aan de verwijdering van (sub)mikroverontreinigingen (PAK) uit het afvalwater
.
De fenolverwijdering op de spui van het "flushing liquor circuitn (3
bezochte Duitse bedrijven) alsmede de toepassing van coagulatie, zand-
filter, aktiefkoolfilter door een aantal japanse bedrijven zal eveneens een positief effekt hebben op de reduktie van de emissie van
PAK-verbindingen.
Genoemde installaties zijn echter niet primair voor PAK verwijdering
bedoeld
.
B i j d e bezoeken a a n d e b u i t e n l a n d s e b e d r i j v e n z i j n e e n a a n t a l zaken
a a n d e o r d e gekomen d i e d e m o e i t e waard z i j n om t e noemen; min o f meer
i n w i l l e k e u r i g e v o l g o r d e v o l g e n ze h i e r o n d e r .
I n h e t ( s e k u n d a i r e ) k o e l s y s t e e m v a n d e k o n t i n u g i e t m a c h i n e s van a l l e
b e z o c h t e Japanse s t a a l b e d r i j v e n wordt g e e n chromaat a l s k o e l w a t e r i n h i b i t o r t o e g e p a s t . Een a a n t a l werkt zonder m e t a a l z o u t e n ( u i t s l u i t e n d
t o e p a s s i n g van f o s f o n a t e n ) : d e o v e r i g e p a s s e n n a a s t f o s f a n a t e n evene e n s z i n k z o u t e n toe.
I n d i e n NA3 e n H2S houdend w a t e r a a n s t w m s t r i p p e n wordt onderworpen
(m.b.v.
e e n o n t z u u r d e r ) , o n t s t a a t o v e r d e t o p van d e s t r i p p e r k o l a m zg.
NH3 e n H2S houdende "schwaden". Deze "schwaden" kunnen b i j v o o r b e e l d d e
voeding vormen van e e n H2SO4 f a b r i e k , waarin o.m. NH3 e n H2S worden
v e r b r a n d t o t N2, ~ 2 e0n S02.
M e t name d e b e w c h t e D u i t s e b e d r i j v e n z i j n van mening d a t d a a r b i j d e
h o e v e e l h e i d W 3 i n d e Schwaden n i e t g r o t e r mag z i j n dan d e h o e v e e l h e i d
H2S; e.e.a.
g e l d t z e e r z e k e r voor e e n f a b r i e k voor d e b e r e i d i n g van 96
gew0 A2S04.
I n d i e n d e NH3/A2s-verhouding>>
1 is t r e d e n v o l g e n s d e b e d r i j v e n pro-
blemen o p m e t :
a ) d e a f v o e r van e x t r a gevormd w a t e r ( t . g . v .
m.n.
h e t v e r b r a n d e n van N H j ) ;
d e k o e l k a p a c i t e i t van d e k o e l e r ( b i j l a g e V, p u n t 3.4.
onder
d ) z a l problemen o p l e v e r e n ( n o t e : a l l e b e z o c h t e D u i t s e b e d r i j v e n
hebben r e c i r k u l a t i e k o e l i n g )
b) h e t k a a r s e n f i l t e r ( b i j l a g e V p u n t 3.4.
o n d e r e) wordt zwaarder be-
last
c) h e t g e v a a r b e s t a a t d a t door t e v e e l v o c h t i n b r e n g ( m e e s l e u r e n m e t
p r o d u k t g a s ) H2SO4 van onvoldoende s t e r k t e wordt v e r k r e g e n .
Een van d e b e z o c h t e J a p a n s e b e d r i j v e n p a s t voor kooksovengasontzwavel i n g h e t zg. Na-Takahax-proces
toe i
e l
l
. B i j d i t p r o c e s komt
n a t r i u m s u l f a a t c.q. g l a u b e r z o u t ( ~ a 2 S 0 4 )v r i j . Na2S04 wordt m.n. toeg e p a s t a l s v u l s t o f i n s y n t h e t i s c h e wasmiddelen. G e s t e l d werd, d a t d e
a f z e t van NaSOq e e n moeizame zaak is (er i s meer dan voldoende Na2s04
o p d e J a p a n s e m a r k t ) . Voor zover bekend is d e z e s i t u a t i e ook e e n f e i t
i n West-Europa.
Een van de maatregelen d i e worden genomen b i j d e Japanse s i n t e r f a b r i e ken om d e s t o f e m i s s i e t e beperken is h e t n a t houden van de vloeren en
t e r r e i n e n i n en om d e s i n t e r f a b r i k e k e n . Een en ander v i n d t op kontinub a s i s p l a a t s met sproeiwagens. Bet a l d u s v e r s p r o e i d e water v o e r t h e t
s t o f a f naar i n d i k k e r s . B e t (bezonken) s t o f wordt opnieuw i n g e z e t i n
de s i n t e r f a b r i e k . Bet g e r e i n i g d e water wordt door de sproeiwagens opnieuw g e b r u i k t voor sproeidoeleinden
.
Indien i n een kooksoven kooks is gevormd, z a l na l o s s i n g ervan een
b l u s s i n g moeten p l a a t s v i n d e n .
I n Duitsland. Nederland en USA wordt doorgaans n a t t e b l u s s i n g toegep a s t . In Japan wordt e c h t e r v e e l a l droge b l u s s i n g t o e g e p a s t (zg. CDQ =
coke d r y quenching). H i e r b i j wordt door de g e l o s t e h e t e kooks een
i n e r t g a s g e r e c i r k u l e e r d , d a t z ' n warmte a f g e e f t aan een stwmopwekkingsunit.
De reden d a t i n Japan r e l a t i e f v e e l CDQ's worden t o e g e p a s t v a l t af te
l e z e n u i t de ondervolgende gegevens.
pay o u t time CDQ i n Nederland:
-
9-11 j a a r (bron: Hoogovens Groep BV;
berekening vond rond 1980 p l a a t s ) .
pay o u t time CDQ i n Japan:
N
3 jaar
(berekening vond mogelijk o o k
p l a a t s met gegevens van rond 1980).
De v e r s c h i l l e n i n pay o u t time z i j n t e r u g t e voeren t o t de r e l a t i e f
hoge e n e r g i e p r i j z e n i n Japan i n v e r g e l i j k i n g t o t d i e i n Nederland e.v.
6.
BASISBESCHRIJVING
6.1
Zoals i n de i n l e i d i n g is aangegeven z a l de b e s c h r i j v i n g van de b e i d e
kooksfabrieken alsmede de s i n t e r f a b r i e k van Hoogovens Groep b.v.
als
b a s i s b e s c h r i j v i n g dienen waarnaar b i j d e rapportage per bezocht buit e n l a n d s b e d r i j f kan worden verwezen.
In b i j l a g e I1 is een d e r g e l i j k e b e s c h r i j v i n g weergegeven waarbij voor
de kooksfabrieken een u i t g e b r e i d blokschema c e n t r a a l s t a a t . Voor de
s i n t e r f a b r i e k wordt v o l s t a a n met een r e l a t i e f eenvoudig schema d a a r ,
i n t e g e n s t e l l i n g t o t kooksfabrieken, d e rookgas ontzwaveling een
" v a s t e p l a a t s " h e e f t i n h e t procesflowdiagram. ( a l t i j d vlak v66r d e
schoorsteen)
.
Voor de kooksfabrieken kan nog worden g e s t e l d d a t :
a) kooksovengas afkomstig van kooksfabriek 1 0.m.
ontdaan wordt van
NH3 en H2S v i a
1 ) a b s o r p t i e van MI3 i n H2SO4 (vorming (NtI4)2S04
2) a b s o r p t i e van H2S i n soda ( d e s o r p t i e r i c h t i n g ~ ~ ~ ~ q - f a b r i e k ) .
De u i t e i n d e l i j k i n de WLV vergunning opgenomen k w a l i t e i t s e i s voor
kooksovengas afkomstig van kooksfabriek 1 bedraagt gemiddeld ( 2
s/Iiu3
en maximaal
< 2,5
gr
g r S/NM3 (gemeten gemiddelde i n '84 bedroeg
2,47 g r s / m 3 ) .
b) kooksovengas afkomstig van kooksfabriek 2 0.m.
ontdaan wordt van
MI3 en H2S v i a een zg. "Ammoniumsulfide Kreislaufwascher" ( l a t e r
aangeduid a l s ASK) waarbi j :
1 ) m 3 wordt verwijderd door wassing met demiwater
2) H2S u i t h e t kooksovengas wordt verwijderd door wassing met NH3
( c - q . NH40H) verkregen v i a s t a p 1 ) ; u i t e i n d e l i j k worden MI3 en
n2S i n een zwavelzuurfabriek verbrand t o t 820 en ~ 0 2 ;So2 wordt
v i a SO3 omgezet i n H2SO4.
De u i t e i n d e l i j k i n de WLV vergunning opgenomen k w a l i t e i t s e i s voor
kooksovengas afkomstig van kooksfabriek 2 bedraagt gemiddeld
<
1 gr
s/m3
en maximaal
.
< 1,5 g r
s/NM~ (gemeten gemiddelde i n '84
bedroeg 1,74 gr S / N M ~ )
A l s r e f e r e n t i e g e l d t , d a t de TA-Luft voor nieuwe i n s t a l l a t i e s a l s " e i s "
stelt:
< 1 gr
H~S/NM~.
6.2.
In b i j l a g e I11 i s een algemene b e s c h r i j v i n g gegeven van s i n t e r f a b r i e k
nummer 4 van Thyssen S t a h l AG te Duisburg.
Deze b e s c h r i j v i n g kan a l s een b a s i s b e s c h r i j v i n g worden g e z i e n v w r een
sinterfabriek.
7.
AFVALWATERTECHNISCHE BESCHOUWINGEN PER BEZOCHT BEDRIJF
7.1
Kokerei August Thyssen/Thyssen stahl AG Duisburg (West-Duitsland).
Indien de kooksfabrieken van Thyssen afvalwatertechnisch in ogenschouw
worden genomen kan het volgende worden gesteld.
Ontzwaveling van KOG vindt plaats door gebruikmaking van NH3 uit het
KOG zelf (zg. ASK = Ammoniak Schwefelwasserstoff Kreislaufwascher)
Thyssen spreekt zelf over de "Desulfanlage". In figuur I is een blokschema van BBn van de (representatief te achten) kooksfabrieken weergegeven. Kenmerkend is dat continu sterk water wordt gemaakt; NHJ
wordt als prcdukt uit dit sterk water gewonnen; een deel van het
geproduceerde NH3 wordt weer ingezet in de " H ~ sWascher".
Het uiteindelijk te lozen afvalwater bestaat uit de ondervolgende
deelstromen:
a) de afloop van de ontzuurder (zie figuur 1 onder "Entsaurer");
b) kolenwater ("flushing liquor"); dit water wordt niet direct geloosd. Kolenwater wordt door de "Entphenolung" geleid. Hierin worden fenolen via selectieve extractie met isopropylether uit het
kolenwater verwijderd (restconcentratie aan fenolen in kolenwater
10 mg/l; zie figuur 2 voor schema "Entphenolung volgens Phenosol-
van)
.
Het van fenolen ontdane kolenwater wordt hergebruikt in de "NH3Wascher',
waarna het via de "H2S wascher" in de "Entsaurer"
belandt. Het kolenwater is dus onderdeel van de a f l w p van de
ontzuurder zoals genoemd onder a);
c) afvalwater afkomstig van de zg. NH3-destillatie (zie figuur 1
"NHj-Gewinn fltissig; deze afvalwaterstroom is overigens in figuur 1
niet aangegeven)
A1 dit afvalwater wordt uiteindelijk door een s t w m stripper ("NH3Wasser Abtreiber") geleid ter verwijdering van vrij en gebonden NH3
alvorens het (na afgifte van warmte aan de Phenosolvan) met het afvalwater afkomstig van de rest van de lokatie wordt afgevoerd naar de
oxidatief biologische zuiveringsinstallatie van de Emschergenossenschaft. Over de te lozen afvalwaterkwaliteit is door Thyssen geen
mededeling gedaan.
Ontzwaveling van de rookgassen van sinterfabriek no 4 van Thyssen
vindt plaats met behulp van ca(0~)2/Caa>3 (licentiegever: Mitsubishi
Heavy Industries, Tokyo)
.
Mischbunker
I
Kohlen-
iurm
Dnsolrkohlr
Koksofenbatterie
..- ..--
--
-.
,
..
S l a n d : April 1985
I
Een e n ander i s s c h e m a t i s c h i n f i g u u r 3 weergegeven. Kenmerkend is d a t
t e ontzwavelen s i n t e r rookgas eerst e e n wassing met water o n d e r g a a t e n
p a s d a a r n a een wassing met Ca(OH)2/CaC03.
Op d e z e manier wordt d e a l g e h e l e g i p s p r o d u k t i e g e s p l i t s t i n c i r c a 24
ton/maand aan " v u i l g i p s n e n 240 ton/maand aan " z u i v e r g i p s " dat o.m.
i n d e p r o d u k t i e van p o r t l a n d cement wordt t o e g e p a s t . Mede g e z i e n d e
wassing m e t w a t e r r e s u l t e e r t e.e.a.
20 m3/uur,
een
i n d e l o z i n g van a f v a l w a t e r (circa
u i t g a a n d e van e e n o n t z w a v e l i n g van c i r c a 100.000 ~ 3 / met
h
SO2 c o n c e n t r a t i e van circa 1,5 g r / ~ m 3 ) .
D i t a f v a l w a t e r wordt na n e u t r a l i s a t i e e n p a s s a g e van e e n b e z i n k t a n k
met een z e e r l a g e o p p e r v l a k t e b e l a s t i n g ( b e z i n k i n g van 0.a. " v u i l
gips") g e l w s d o p d e m s c h e r . H e t t e lozen afvalwater bevat 0.a. ~ a 2 + ,
so4*-,
C1-,
(sporen)
.
F-, ( s i n t e r ) s t o f e n n a a r verwachting zware m e t a l e n e.d.
G r a n u l a t i e van hoogovenslak v i n d t p l a a t s v i a een n a t p r o c e s zonder afv a l w a t e r s p u i . Figuur 4 g e e f t een o v e r z i c h t van h e t t o e g e p a s t e g r a n u l a t i e s y s t e m . Teneinde l u c h t v e r o n t r e i n i g i n g t e beperken wordt boven d e
d i r e k t e g r a n u l a t i e zone e e n v e r t i c a l e p i j p g e p l a a t s t w a a r i n g a s w a s s i n g
kan p l a a t s v i n d e n met l i c h t a l k a l i s c h w a t e r u i t h e t g r a n u l a t i e s y s t e e m
zelf.
( z i e f i g u u r 5)
.
O o k i n d i e n gaswassing p l a a t s v i n d t z o a l s h i e r boven i s omschreven,
v i n d t er geen g e r i c h t e w a t e r s p u i p l a a t s u i t h e t " g r a n u l a t i e v l o e i s t o f circuit".
I
Granulate channel
I
I
-
I
Block diagram for s l a g granulation
I
-
Figcr-rI
I
I
1
7.2.
Kokerei P r o s p e r B o t t r o p (West D u i t s l a n d )
I n d i e n d e k o o k s f a b r i e k van Kokerei P r o s p e r a f v a l w a t e r t e c h n i s c h i n
ogenschouw wordt genomen kan h e t volgende worden g e s t e l d .
Ontzwaveling van KOG v i n d t p r i m a i r p l a a t s m e t NH3 u i t h e t KOG z e l f .
(zg. ASK = Ammoniak S c h w e f e l w a s s e r s t o f f K r e i s l a u f w a s s c h e ( r ) ( z i e
f i g u u r 6 , i t e m 5 ) . V o o r d e hoge d r u k z i j d e v i n d t e e n a a n v u l l e n d e o n t zwaveling p l a a t s v i a a d s o r p t i e van H2S aan FeO ( z i e f i g u u r 6 item 1 1 ) ;
d e z e l a a t s t e s t a p h e e f t geen afvalwaterkonsekwenties.
I n f i g u u r 7 is een blokschema weergegeven van d e zg. w a t e r r o u t e . H e t
t e l o z e n a f v a l w a t e r b e s t a a t u i t d e volgende d e e l s t r o m e n :
a) s p u i u i t h e t k o l e n w a t e r c i r c u i t na p a s s a g e van e e n f e n o l v e r w i j d e r i n g s s t a p (Phenolatlaugeverfahren; fen01 wordt met benzeen g e e x t r a h e e r d u i t h e t k o l e n w a t e r ; n a a f s c h e i d i n g van fenolhoudende benzeen
wordt aan d i t benzeen NaOH toegevoegd waardoor n a t r i u m f e n o l a a t
wordt gevormd, d a t kan worden a f g e s c h e i d e n .
b) g e d e e l t e van d e s p u i u i t d e o n t z u u r d e r
c) s t e r k w a t e r ( i n d i e n aanwezig)
.
A 1 d i t a f v a l w a t e r wordt u i t e i n d e l i j k i n e e n s t o o m s t r i p p e r c.q.
d r i j v e r o n t d a a n van v r i j NH3 ( v r i j NH3
< 50 mg/l).
af-
Na k o e l i n g wordt d i t a f v a l w a t e r g e z a m e n l i j k met h e t o v e r i g e a f v a l w a t e r
(hemelwater e.d.)
afgevoerd n a a r d e o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g
van d e Emschergenossenschaft. Aan h e t n a a r d e z e z u i v e r i n g a f t e v o e r e n
a f v a l w a t e r worden e i s e n g e s t e l d m.b.t.
( < I 0 0 mg/l)
steld.
, COD,
ternperatuur ( < 30°C) v r i j NH3
f e n o l e n e n PH (6-9). Er worden geen PAK-eisen ge-
m e l i c h t i n g schema g a s r o u t e :
2 b a t t e r i j e n ; 1 van t y p e O t t o
1 van t y p e S t i l l
2 Teerafscheiders
middels gravimetrie
3 Koeling
s p o e l e n m e t teerhoudend w a t e r u i t t e e r a f s c h e i d e r s
i.v.m.
vwrkomen d a t n a f t a l i n e z i c h kan a f z e t t e n
(T g a s
22-24'C)
t e e r g e h a l t e ingang
-
4 gr/N.m3
teergehalte uitgang-4
mg/N.m3
( b e t r o k k e n o p g a s f a s e ) . (T gas-23-25'C)
5 n2S wasser
-
p l a a t s i n g voor d e g a s z u i g e r s ; is h i s t o r i s c h gegroeid.
(T g a s
25-27'C)
6 gaszuigers
T gas ,
.
40-42'C
7 NH3 w a s s e r
z i e a p a r t schema; v e r d e r k o e l i n g g a s d o o r d a t d e
NH3 wasser gevoed wordt m e t :
a ) r e l a t i e f koud o n t h a r d w a t e r
b) kolenwater
C)
deel afloop afdrijver
8 benzolwasser
werkt o n d e r a t m o s f e r i s c h e d r u k
9 compressie
T gas,110-120'C
10 k o e l i n g
11 H2S r e i n i g i n g
(100.000 Nm3/h)
p r i n c i p e l i j k t o p aanpak b i j oude g a s f a b r i e k e n
( " z u i v e r i n g s k i s t e n " ) h i e r : 6 kolommen; 2 s t r a t e n b
--
3 i n serie ( t o e r b e u r t s c h a k e l i n g h l a koolkolommen)
Hoogte p e r kolom
diameter
35 m
3m
v u l l i n g : 36 korven g e v u l d m e t g e a c t i v e e r d " r a s e n e i s e n e r t s " ; gewicht per k o r f - 4
S t a n d t i j d l e kolom (v.d.
ton
3 i n serie)+ 15 maanden
( S - g e h a l t e 40-45%). Vroeger werd g e r e g e n e r e e r d v i a
r o o s t e r s ; nu d e p o n i e (luchtverontreinigingsproblemen b i j r o o s t i n s t a l l a t i e ) .
12 b e n w l w a s s e r
werkt o n d e r d r u k ; w e r k t b e t e r d a n 8
13 d r o g e r
14 compressie
15 ~ ~ f a b r i e k
H2 winning v i a m o l e c u l a i r e zeven.
T o e l i c h t i n g o p schema w a t e r r o u t e
1 o p s l a g kolenwater
2 fenolwinning
zg. " B e n z o l l a u g e v e r f a h r e n " werkwi j ze:
(een d e e l
v a n ) h e t kolenwater wordt g e e x t r a h e e r d m e t b e n z o l
(fen01 z i t dan i n b e n z o l ) . H e t zgn. " p h e n o l b e n z o l "
wordt i n d e "entphenolung'
verder verwerkt. ~ o o r
t o e v o e g i n g van NaOH wordt N a - f e n o l a a t gevormd. D e
zgn. Na-phenolatlauge ( [~a+] N 20%) wordt n a a r
d e r d e n a f g e v o e r d ( f e n o l w i n n i n g d o o r zuurtoevoeging?)
3 c.q.
3A e n 3B
1913fi2S wasser
K.O.
g a s wordt o n t d a a n van H2S. EM3 ( e n i n m i n d e r e
mate HCN)
.
voeding NH3 wasser met:
a ) o n t h a r d water ( b e l a n g r i j k omdat a n d e r s
(NH4)2C03 s c a l i n g o n t s t a a t i n o n t z u u r d e r
a f d r ij v e r
b) kolenwater
C)
4 ontzuurder
deel afloop afdrijver
l e v e r t topdamp ( z g . "Schwaden") w a a r i n z i c h NH3 en
H2S b e v i n d t (voeding ammoniumsulfaatfabriek).
Tussen HzS wasser e n o n t z u u r d e r b e v i n d t z i c h e e n
Mij-waterloop w a a r i n H2S wordt gevangen (H2S
w a s s e r ) e n w a a r u i t v e r v o l g e n s H2s (+deel m3)
wordt v e r w i j d e r d ( o n t z u u r d e r )
.
Verhouding Mi3/H2S e n schwade is onbekend; i n h e t
KO ruwgas is d e verhouding i 7,2 g r H2S/~m3 e n 6
gr N H ~ / N ~ ~
5 afdrijver
v e r w i j d e r t a l l e e n v r i j e NH3; ph 6
+
7 (geen c a u s t i -
ficatie)
6 ammoniumsul-
faatfabriek
7 n2S04 f a b r i e k
(78%)
voeding: schwaden (geen v l o e i b a r e zwavel): f a b r i e k
bestaat uit:
a ) k o e l i n g schwaden
b) v e r b r a n d i n g
C)
afvalwarmteketel
d) kontakttoren (SO2+ ~ 0 3 )
e) kondensatietoren (H$+SOj
-P
~2504)
f) koeling gevormd H2s04
g) kaarsenfilter op afgascondensatietoren
h) brinkmistfilter op afgas
i) schoorsteen
7.3.
Kokerei Z o l l v e r e i n Essen Stoppenberg (West ~ u i t s l a n d )
I n d i e n d e k w k s f a b r i e k van Kokerei Z o l l v e r e i n a f v a l w a t e r t e c h n i s c h i n
ogenschouw wordt genomen kan h e t v o l g e n d e worden g e s t e l d .
Ontzwaveling van KOG v i n d t o p twee manieren p l a a t s . Voor d e hoge d r u k
k a n t wordt KOG i n twee t r a p p e n ontzwaveld ( l e t r a p is a b s o r p t i e i n
KOH; 2e t r a p i s a d s o r p t i e a a n FeO). H i e r b i j komt g e e n a f v a l w a t e r v r i j .
Voor d e l a g e d r u k k a n t wordt g e b r u i k gemaakt van NH3 u i t h e t KOG z e l f .
(zg. ASK = Armoniak S c h w e f e l w a s s e r s t o f f K r e i s l a u f w a s c h e r ) . I n f i g u u r 8
is e e n blokschema weergegeven van d e zg. g a s r o u t e . Ontzwaveling van
KOG v i n d t p l a a t s i n d e H2S wasser (item 6: l a g e d r u k r o u t e ) e n d e H2S
r e i n i g i n g s s t a p p e n voor d e hoge d r u k r o u t e (items 12 en 1 3 ) .
I n f i g u u r 9 is e e n blokschema weergegeven v a n d e zg. w a t e r r o u t e . D e
a f d r i j v e r en NH3 s p l i t s i n g (items 7 en 10) z i j n i n f i g u u r 10 meer i n
d e t a i l weergegeven.
H e t te lozen afvalwater b e s t a a t u i t d e volgende deelstromen:
a ) s p u i u i t h e t k o l e n w a t e r c i r c u i t c.q.
" f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t " , na
p a s s a g e van e e n f e n o l v e r w i j d e r i n g s s t a p (Phenolatlaugeverfahren:
fen01 wordt met benzeen g e e x t r a h e e r d u i t h e t k o l e n w a t e r ; na a f s c h e i d i n g van fenolhoudend benzeen wordt aan d i t benzeen NaOH toegevoegd waardoor n a t r i u m f e n o l a a t wordt gevormd, d a t kan worden a f gescheiden)
.iNH3]
i n kolenwater
*.
3 gr/l;
b) g e d e e l t e van d e s p u i "it d e o n t z u u r d e r
C)
sterk water ( i n d i e n aanwezig)
, c~i-1~7
c
[tai33 *
20 g r / l ;
20 g r / l ;
d l s p u i u i t e e n d i r e k t k o n t a k t k o e l c i r c u i t u i t d e Nki3 s p l i t s i n g s i n stallatie.
A l d i t a f v a l w a t e r wordt u i t e i n d e l i j k i n e e n s t w m s t r i p p e r c.q.
d r i j v e r o n t d a a n van v r i j NH3.
mg/l).
( r e s t e r e n d g e h a l t e a a n v r i j NH3
af-
* 100
Na k o e l i n g wordt d i t a f v a l w a t e r , g e z a m e n l i j k m e t h e t o v e r i g e
a f v a l w a t e r van d e l o k a t i e (hemelwater e.d.)
na p a s s a g e van e e n
b e z i n k i n g s - en neutralisatie-installatie a f g e v o e r d n a a r d e o x i d a t i e f
b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g van d e ~ s c h e r g e n o s s e n s c h a f t .Aan h e t e f f l u e n t
van d e b e z i n k i n g s - en neutralisatie-installatie worden e n i g e e f f l u e n t e i s e n g e s t e l d m.b.t.
v r i j NH3 ( ( 1 0 0 mg/l)
temperatuur ( ( 3 0 ~ ~ 1 ,
f e n o l e n , COD e n pH (6-9). Er worden g e e n PAK-eisen g e s t e l d .
7.4.
Z e n t r a l Kokerei S a a r (ZKS) D i l l i n g e n ( W e s t D u i t s l a n d )
I n d i e n d e k o o k s f a b r i e k van Z K S a f v a l w a t e r t e c h n i s c h i n ogenschouw
wordt genomen, kan h e t volgende worden g e s t e l d .
Ontzwaveling van KOG v i n d t p r i m a i r p l a a t s met NH3 u i t h e t KOG z e l f .
(zg. ASK
= Ammoniak S c h w e f e l w a s s e r s t o f f K r e i s l a u f w a s c h e ( r ) ) ( z i e
f i g u u r 11 onder "H2S-W'
e n "NH3-W")
.
V w r d e hoge d r u k z i j d e v i n d t een a a n v u l l e n d e o n t m a v e l i n g p l a a t s waar-
b i j H2S u i t h e t KOG wordt u i t g e w a s s e n met NaOH ( z i e f i g u u r 11 onder
"HD-H 2s-W"
)
.
H e t t e l o z e n a f v a l w a t e r b e s t a a t u i t d e ondervolgende d e e l s t r o m e n :
a ) een g e f i l t r e e r d e s p u i u i t h e t k o l e n w a t e r c i r c u i t ( " f l u s h i n g l i q u o r
c i r c u i t " ) = strwm
(A)
i n f i g u u r 11;
b) s p u i u i t d e hogedruk H2S wasser: b e v a t Na2S = strmm ( B ) i n f i g u u r
11 :
c) e e n g e d e e l t e van d e s p u i u i t d e H2S wasser = stroom (C) i n f i g u u r
11:
d ) e e n s p u i u i t d e d e s o r b e r t.b.v.
h e t v e r w i j d e r e n van NHj u i t s t e r k
water = stroom (D) i n f i g u u r 11.
.
A1 d e z e stromen worden u i t e r l i j k aan d e andervolgende z u i v e r i n g onderworpen a l v o r e n s ze d i r e k t o p o p p e r v l a k t e w a t e r worden g e l o o s d , t . w . :
1) s t o o m s t r i p p e r ter v e r w i j d e r i n g van v r i j e en gebonden NH3;
2 ) d o s e r i n g FeS04 om m.n. CN- te k m p l e x e r e n ( v i n d t i n "front-end"
van
d e onder 3) t e noemen a k t i e f s l i b u n i t p l a a t s ) ;
3) o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g ( a k t i e f s l i b p r o c e s zonder n i t r i f i katie; z i e figuur 12);
4 ) n a b e z i n k i n s t a l l a t i e ; h e t s p u i s l i b wordt na i n d i k k i n g e n o n t w a t e r i n g
t e r u g g e v o e r d n a a r d e kooksovens.
Voor d e v o l l e d i g h e i d wordt vermeld d a t a a n d e onder 1 t / m 4 genoemde
stromen (75 m3/uur)
nag e e n s 75 m3/uur verdunningswater wordt toege-
voegd. Ook h u i s h o u d e l i j k a f v a l w a t e r wordt d i r e k t n a a r d e a k t i e f s l i b i n s t a l l a t i e g e l e i d . Volgens ZKS is h e t o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e z u i v e r i n g s p r o c e s s t a b i e l (geen p e r i o d i e k e u i t v a l ) . D e aan h e t e f f l u e n t g e s t e l d e
e i s e n ( o o r s p r o n k e l i j k i n gram s t o f p e r t o n kolen weergegeven) bedragen, u i t g a a n d e van e e n k o l e n d o o r z e t van 5500 ton/dag e n e e n t e l o z e n
a f v a l w a t e r d e b i e t van 150
~ ~ / U U:I
COD
( 450
mg/l
N
< 150
mg/l
fenolen
bezinkbare bestand-
<
1,s
mg/l
<
0,5 m l / l
<
0,8 mg/l
delen
QJ-
7.5.
Inland Steel Company Indiana Harbor works (Chicago)
Indien de kooksfabriek van Inland Steel afvalwatertechnisch in ogenschouw wordt genomen kan het volgende worden gesteld.
Het v a c u h carbonaatontzwavelingssysteem (zie figuur 13, items 9, 14,
15 en 18) levert Qbn afvalwaterstroom o p die of in het "flushing
liquor circuit" wordt opgenomen of via een condensaatstripper naar de
egalisatietank (zie bijlage I item 26) voor de aktiefslibinstallatie
wordt geleid. Hieronder wordt de situatie beschreven dat het afvalwater in het "flushing liquor circuit" wordt opgenomen.
Het overtollige water uit het "flushing liquor circuit" wordt aan de
volgende zuiveringsstappen onderworpen, alvorens het wordt g e l w s d
(zie w k figuur 14).
*
stwmstripper (verwijdering van zowel vrij als gebonden NH3)
egalisatie (verblijftijd 48 uur)
oxidatief biologische zuivering (2 traps aktief slibinstallatie)
*
nabezinking.
Aan het influent van de aktiefslibinstallatie worden defoamer, H3P04
en verdunningswater toegevoegd.
De effluentcriteria kunnen als volgt worden weergegeven:
eisen overheid
COD (mg/l)
m 3 - N (mg/l)
fenolen (mg/l)
suspended solids (mg/l)
a-totaal (mg/l)
praktijk
-
550
77
25
14
<<
14
200
On9
Incidenteel (gemiddeld 4 maal per jaar) levert de biologische zuivering problemen op: deze worden onderdrukt door handmatig (3 H 4
-
"bags") poederkool in de beluchtingsruimte (le trap) te doseren.
Verder geldt dat de zuivering geen spuislib heeft (lozing van
200
mg/l suspended solids lijkt in evenwicht met slibgroei).
Tenslotte wordt het effluent van de zuiveringsinstallatie geleid naar
de betreffende communale oxidatief biologische zuivering van Chicago.
Toelichting schema kooksfabriek Inland Steel Company
1 kooksovens
doorzet 2500 dato ("no 1 1 battery")
2 vloeistofaf-
zg. downcomer; scheiding kooksovengas en zg.
scheider
flushing liquor (vloeistof die over "frontend"
kooksovens circuleert)
"non contact system", temperatuur gaat van
85.C
-+
32-35'C
4 gaszuigers
multi blade impeller
5 E-filter
elektrostatisch filter
6 naftaleenwasser
temperatuur uitlaat
46'C
teruggewonnen naftaleen
wordt bij teer gevoegd
7 N H wasser
~
2 traps NH3 wasser, NH3 wordt deels uit waswater-
8 NH3 wasser
circuit verwijderd via
9 H2S absorber
vonnt samen met
a,
1151
en
@
het zg. vacuiim
carbonaatprocede.
[N~ZCD~] in a - 4 5
gr ~ a 2 ~ 0 3 / 1 .
H2S en HCN worden respektievelijk met 93 en 85%
verwijderd uit de kooksovengasfase
10 gashouder
betreft type met drijvende dome (afdichting via
water-seal)
1 1 booster
12 precipitator
13 N H ~stripper
verwijdert vrij NH3 uit waswatercircuit voor NH3
wassers
14 actifier
(a m)
en
met HzS, HCN (en CO2) verrijkt Na2C03 wordt geheractiveerd (strippen van HzS, HCN en CO2). Geheractiveerd N a x o j kan terug naar
15 vacuiimsysteem
@
bestaat uit:
a) vapor condensor
b) intercondensor
C) aftercondensor
d) 2 stoom ejectoren tussen a/b en b/c
(onder)druk in actifier:
*
10 cm ~g
katalytische omzetting van HCN naar NH3 via gekontroleerd verlopende oxidatie en hydrolyse over een
bauxiet bed. [HCN]
na passage reactor:
n
0,3% HCN.
Reden HCN-omzetting: HCN is zeer korrosief voor
a p p a r a t u u r i n d e zwavelterugwinningsfabriek (
17 C l a u s u n i t
)
o m z e t t i n g van H2S i n e l e m e n t a i r zwavel v i a d e reakties:
( 1 ) 2H2S + 302 2.2502
(2) m 2 s +
so2 z
3 s
+
2H20
+ m20
B i j een ontwerptemperatuur van 1490°C wordt c i r c a
70% van h e t aangeboden H2S i n S 0mgeZet.
H e t restgas wordt i n d r i e opeenvolgende s t a p p e n
k a t a l y t i s c h omgezet i n S.
O v e r a l l p l a a t j e : 98% van h e t aangeboden H2S wordt
omgezet i n S.
H e t r e s t g a s wordt
4 6 r d e v o o r k o e l e r i n h e t kooks-
ovengascircuit gebracht.
18 kondensaatstripper
19 d e c a n t e r s
1151
dampen van d e k o n d e n s a a t s t r i p p e r worden n a a r
geleid
t e e r a f s c h e i d i n g middels g r a v i m e t r i e
20 t e e r o p s l a g
21 t u s s e n o p s l a g
w e r k s a l s "pm@akn
22 f i l t e r
23 s e t t l e r
a a n i n f l u e n t s e t t l e r wordt p l y - e l e k t r o l i e t gedoseerd.
fi e n
vormen samen h e t zg. " c h a r g i n g
l i q u o r system"
24 f i l t e r
z i e onder
23
25 N H ~ - S ~ K ~ P P ~verwerking
~
s p u i u i t w a t e r c i r c u i t (zg. " f l u s h i n g
l i q u o r s y s t e m " ) . P h - i n s t e l l i n g v i a Ca(OH)2 tot Ph *
11.
meetrapsstripper:
t o p : s t r i p p e r v r i j NH3 ( 8 s c h o t e l s )
bodem: s t r i p p e r gebonden NK3 ( 1 3 s c h o t e l s )
26 e g a l i s a t i e
e g a l i s a t i e van t e z u i v e r e n a f v a l w a t e r : v e r b l i j f tijd
48 uur
27 o x i d a t i e f b i o l o - z i e a p a r t e b e s c h r i j v i n g
gische zuivering
28 John Zinc
Furnace
29 o p s l a g t a n k
verbranden van NH3 houdende g u s s e n u i t
en
El
zg. c r u d e l i q u o r s t o r a g e t a n k ( b e t r e f t o p s l a g
t.b.v.
1251 van s p u i u i t h e t w a t e r c i r c u i t
flushing l i q u o r system).
(zg.
Chicago
. ..
L.. .
$f.
<
fi ,:
,v:
t
.:.
I,:
q:
;
i:
5
g:
--
ip:.
g.>.
k:
2.
*..,
i::
C
..
W
I;:
u
!4
$;.
gi:
@:
p,.
2,
?a*
3'
$
,-
r!
5..
,?.
3i>
?~.
,k.,
$2
:j.
t:>.
@,i
;f.
%I
@,
g'g.:
g
<!
p
a.
$;
?;
F<l
>
::
?;I
t s
e.
E'
8::
g:. .
.$'.
. !
&:.
;$.' .. . .
.,
.&*.
.$:;.
.
.
'
I
g;3 .
"
$; ;
,
i:!.
5,;
iC
$
3?,::
$3..
K.
8,;:
,aI,.<,"
.
8:$::
8-
*.h:,
.sf:
.
.
.
rb.
..
..,.*
-I5
%L
A.
3;
*-.
f<
I.,
'
:.
..
''
F
!:
h'
h:T,
,
:
,
$$
+..
ee
.A .Pi
d
d
m
m
l w w
w - w 024
a .r( .d c
a w u u m
.r( .d u u u
~ u n f n f ~
6
1
$g.. .
2 '9
.:,
Over d e keuze van h e t vacuiimcarbonaatsysteem (VCS)
I n l a n d S t e e l h e e f t gekeken n a a r :
( a ) VCS
(b) sulfiban
(c) t a k a h a x
(d) takahax
-
hirohax
(e) d a v r o / s t i l l
(£1 s t r e t f o r d
a d ( a ) I n l a n d had e r v a r i n g m e t K S ; v e r d e r h e e f t I n l a n d v e r b e t e r e n d e
ontwerpveranderingen aangebracht (materiaalkeuze
+
E
+
I
+
HCN
destruktie)
0.g.v.
vereiste investering, exploitatiekosten
en bediening(sgemak) afgewezen
ad(e)
main c o n t r a c t o r w i l d e er n i e t n a a r k i j k e n (konkurrentiekwes-
tie)
S t a t e m e n t I n l a n d : " a l s we opnieuw w u d e n moeten k i e z e n z u l l e n w e z e k e r
n a a r takahax-hirohax k i j k e n " .
Kosten K S : i n v e s t e r i n g
stwmkosten:
*
$ 15 m i l j o e n ( p e i l ' 8 6 )
$ 6000/dag.
Reden d a t H2S v i a C l a u s u n i t i n S wordt omgezet ( a l t e r n a t i e f : 78/96%
H2SO4); i n h e t hoogovenbedrijf van I n l a n d wordt g e b e i t s t met HC1
(i.p.v.
'*
HZSO~)
.
a f z e t p r o b l e e m S/ l a n d f i l l ?
7.6.
LTV South Chicago
Indien de kooksfabriek van LTV South Chicago afvalwater technisch in
ogenschouw wordt genomen kan het volgende worden gesteld.
De Takahax-Hirohax ontzwavelingsunit (zie figuur 15, items 8, 13, 14,
15, 16, 17, 18, 19, 20 en 21; zie figuur 16 voor detailschema) levert
in feite drie afvalwaterstromen op, te weten:
a) kondensaatspui uit de (NHq)2S04 kristallisator ;
b) kondensaatspui uit het (vochtige) afgas van de Hirohax-reaktor;
c) gaswaswater voor de nareiniging van de aflucht uit de Hirohax-reaktor.
Stroam a) wordt opgenomen in het zg. "flushing liquor circuit" ("kolenwatercircuit"). S t r w m b) wordt hergebruikt in het Tokahax-vloeistof circuit. S t r o m c) wordt via de zg. voedingstank in de
Hirohax-unit ingezet. Uiteindelijk zullen stromen b) en c) als
onderdeel van stroom a) de kristallisator verlaten richting "flushing
liquor circuit".
Het (gefiltreerde) overtollige afvalwater uit het "flushing liquor
circuit" wordt, gezamenlijk met het waswater uit de eerste NH3-wasser
onderworpen aan stcomstrippen ter verwijdering van vrij NH3. Een deel
van het van vrij NH3 ontdane water wordt hergebruikt in de 2e NHj-wasser. net resterende (overtollige) deel wordt na verwijdering van gebonden ammoniak via de bedrijfsriolering afgevoerd (koncentratie NHj (
50 mg/l). Na menging met het afvalwater afkomstig van het overige deel
van het getntegreerde staalkomplex wordt a1 het afvalwater afgevoerd
naar de kommlmale oxidatief biologische zuivering van South Chicago.
Aan LTV zijn m.b.t.
afvalwater geen specifieke deelstrwmeisen ge-'
steld. Men beperkt zich tot eindstrwmeisen (m.n. fenolen< 2 mg/l).
Tenslotte wordt opgemerkt dat evenmin eisen zijn gesteld aan de lozing
van polycyclische aromatische koolwaterstoffen.
T o e l i c h t i n g schema k o o k s f a b r i e k LTV S o u t h Chicago
1 kwksovens
-
d o o r z e t 2600 d a t o : G a s p r o d u k t i e d e s i g n 34000 ~ m 3 / h
a k t u e e l 2700 ~ m ~ / h[H~s]
;
2 vloeistofafscheider
7-1 1 g r H2S/Nm3
zg. downcomer: s c h e i d i n g k w k s o v e n g a s en zg.
f l u s h i n g l i q u o r ( v l o e i s t o f d i e over "frontend"
kwksovens c i r k u l e e r t )
3 voorkoeler
non c o n t a c t system: t e m p e r a t u u r g a a t van 82'C
--b
24'C
4 gaszuigers
t e m p e r a t u u r 24'C --.29'C
6 naftaleenwasser
h e e f t eveneens " n a k o e l i n g " f u n k t i e ; t e m p e r a t u u r
van 29'C
-A
24'C
e l e k t r o s t a t i s c h f i l t e r ; c o n t r o l e v i a " t a r camera"
( p a p i e r i n gasstroom p l a a t s e n ; na v a s t g e s t e l d e
t i j d v e r k l e u r i n g p a p i e r meten)
8 absorber
vormt samen m e t
d e zg. T a k a h a x u n i t ; m e t NH3
u i t KOG ( d i e n t a l s a l k a l i ) wordt H2S e n HCN u i t
KOG gewassen; CNH43-26
g r / l . 6 2 ~ g7a a t van 9 g r
H ~ s / N-,
~ 0,85
~
g r H2S/~rn3
KOG w r d t van NH3 o n t d a a n ( l e s t a p ) ; w a t e r supple-
t i e is e f f l u e n t
1107
U
m; z i e w k 1121
10 NH3-scrubber
2e t r a b van
11 benzolwasser
absorptie/desorptieproces (absorptiemedium:
"light-oil")
12A/B N H 3 - s t r i p
pers
NH3 houdende s p u i wordt i n twee t r a p p e n g e s t r i p t
(met stoom)
s t a p 1: e l i m i n a t i e v r i j NH3
S t a p 2: e l i m i n a t i e gebonden NH3 (Ph met NaOH
verhogen t o t 10-11)
< 50 ppm;
effluentwaarde [ N H ~
d i t water m e t a 1
h e t a f v a l w a t e r a f k o m s t i g van d e g e h e l e l o k a t i e
(Ook s t a a l p r c d u k t i e e . d . )
afvoeren naar
rwzi-Chicago
13 r e g e n e r a t o r
z i e ook
a;
s. NH4SCNt
14 o p s l a g
met l u c h t wordt H~S/NH~OH
omgezet i n
( ~ 42504
)
e n ( ~ 42 ~
) 203
nodig om p r o c e s " s t a b i e l " t e maken ( a l s Hirohax
u i t v a l t kan Takahax v l o e i s t o f worden gebufferd)
15 d a g t a n k
16 w a r m t e w i s s e l a a r
1171 is e e n n a t t e
l u c h t o x i d a t i e w a a r b i j warmte
v r i j k o m t ; d e z e warmte wordt g e b r u i k t om d e voeding
van
1171 o p t e warmen
'self-supporting"
17 m z e t t i n g n a a r
(m4)2m4
samen m e t
@
wordt
1211 e n
r o h a x n gevormd; d o e 1
(zie
z o d a t d e Hirohax e n e r g e t i s c h
3
(5
J ) naar
wordt d e zg. "Hi-
): o m z e t t e n
s p u i Tskahax
( m q )2S04
18 k o e l e r
19 k r i s t a l l i s a t o r
voeding b e s t a a t u i t g e k o e l d e s t r o o m u i t
@;
sa-
m e n s t e l l i n g circa: ( l i t t )
component
gew %
(NH4)2504
35-40
H2S04
2- 3
b a l a n s -+loo%
H20
B r i n e wordt g e k r i s t a l l i s e e r d v i a (stoom)indampen;
c o n d e n s a a t u i t k r i s t a l l i s a t o r wordt i n f l u s h i n g
l i q u o r c i r c u i t opgenmen
20 k o n d e n s a a t t a n k
kondensaat o n t s t a a t u i t v o c h t i n a f l u c h t h i r o h a x r e a k t o r : d i t k o n d e n s a a t wordt i n t a k a h a x v l o e i s t o f c i r c u i t opgenomen
21 gaswasser
nawassing a f l u c h t h i r o h a x ; s p u i g a s w a s s e r wordt
naar d e dagtank
22 t e e r o p s l a g
23 d e c a n t e r s
24 t u s s e n o p s l a g
25 f i l t e r
gevoerd
TAKAHAK
HIROU*X
PnOC&S
voo A
0N T 2 w
5 0 u ~ k iCh8~460]
H v C
LING
KOOrS OvriNGrlS. ( L TV
3PU1 A O S O R P T I E
crncu ti-
-
OPSLIh
"
.
..
..
..
.~
..
T'AoK
.
.
.
.
.
-w*rrrcrc
.
wr .) ¶ C ~ l r ( r St
. .
(NH*J,S0+
....
.
.
- -
conow
.
Nddrl
V L O E I ~ ~ C < = I A C U I ~ )
KO-GAS
I F ~ H S
LUCC7-
n,ao#+#
.
Y
POVP
(,s
0-7-0
sr)A.rs,-ur
,,FL~sn'lmG
LlLPUon e l ~ c ~ t r "
KRIS~RLLI s n m ~
?
/
-
~ o e l i c h t i n go p Takahax
Hirohax (TH)
I n h e t t a k a h a x p r o c e s ( b o v e n s t e d e e l schema) d i e n t ammonia i n h e t
kooksovengas (KOG) a l s a l k a l i . P r i m a i r wordt H2S u i t h e t KOG v e r w i j d e r d , e c h t e r ook HCN (80-95%). ( h e e f t p o s i t i e f e f f e k t o p voorkomen
vorming NDx b i j v e r b r a n d i n g KOG).
De N H j , HCN e n H2S (+ gevormde zouten) b e v a t t e n d e v l o e i s t o f wordt i n
d e r e g e n e r a t o r g e o x i d e e r d volgens:
( 1 ) H ~ +S 1/2 02
HCN + H2S
H2S + 202
282s
+
2
1 H 2 0 + S
+
+
+
NH3
~
+ ~2023
1/2 0 2 --, NH4SCN
2NH3
+
H20
--+ ( M 4 ) 2 8 0 4
.---r (NH4)2SZ03
+ H20
Aan h e t t a k a h a x v l o e i s t o f c i r c u i t wordt e e n g e r i n g e h o v e e l h e i d
naphthoquinone, 2-sulfonzuur
toegevoegd a l s k a t a l y s a t o r .
Een d e e l van h e t bovengenoemde v l o e i s t o f c i r c u i t wordt v e r w e r k t i n d e
h i r o h a x ( o n d e r s t e d e e l schema); h e t b e t r e f t i n f e i t e een ' n a t t e l u c h t
o x i d a t i e n (NLO)
. ( P r o c e s k o n d i t i e s : P -70
B a r , T -232-274'C)
.
I n d e NLO v i n d e n d e volgende o m z e t t i n g e n p l a a t s :
( 2 ) NH~SCN+ 2H20 + 202
(NH4)2so4
( N H ~ ) ~ +
S ~
H20
J + 202 NH3
S
+
H20
+
3/2 02
H2S04 + MI3
-4
+
C02
2(NH4)2S04
I
H2S04
--"
( m 4 ) 2so4
H e t u i t e i n d e l i j k e o x i d a t i e p r o d u k t h e e f t b i j b e n a d e r i n g d e v o l g e n d e samenstelling typical)
( 3 ) (NH4)2S04
H2w4
H20
35-40 gew %
2-3
gew %
balans
K r i s t a l l i s a t i e van bovengenoemde stroom l e v e r t n a a s t ( ~ ~ 4 ) 2 5 0een
4 afvalwaterstroom o p ( v l o e i s t o f f a s e u i t ( 3 ) ) .
De u i t e i n d e l i j k u i t d e TH vrijkomende a f v a l w a t e r s t r o m e n kunnen a l s
v o l g t worden weergegeven:
stroom
bestemming
a) kondensaatspui kristallisator
flushing liquor circuit
b) kondensaat uit afgas hirohax
retour vloeistofcircuit takahax
C) gawaswater na-reiniging afgas
influentstroom hirohax (invoer
takahax
via dagtank)
Tenslotte wordt opgemerkt dat volgens design de NH~-koncentratie in
het takahaxcircuit circa 8 2 9 gram NHJl
bedroeg. Doordat "kolenwa-
tern gestript wordt en de NH3 houdende gasfase voor de voorkoeler in
het KOG-circuit m r d t geleid stijgt die NH3-koncentratie tot circa 26
gr m 3 / 1 zonder dat problemen ontstaan. NH3 wordt uiteindelijk als
(NHq)S04 uit "het circuit" verwijderd via de kristallisator van de hirohax.
7.7.
LTv
warren
I n d i e n d e k o o k s f a b r i e k van LTV Warren a f v a l w a t e r t e c h n i s c h i n ogenschouw wordt genomen kan h e t volgende worden g e s t e l d .
De S u l f i b a n o n t z w a v e l i n g s u n i t ( z i e f i g u u r 17 i t e m s 9 en 10; z i e f i g u u r
18 voor d e t a i l s c h e m a ) l e v e r t een a f v a l w a t e r s t r o o m a f k o m s t i g u i t d e zg.
r e f l u x a k k u m u l a t o r . Deze stroom woedt n a a r h e t f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t
a f g e v o e r d . Voor d e v o l l e d i g h e i d wordt opgemerkt d a t u i t d e HCN
destruktie-unit
( f i g u u r 17 item 11) nog e e n g e r i n g e a f v a l w a t e r s t r o o m
v r i j k o m t d i e d i r e k t wordt g e l o o s d ( b e t r e f t zuur g a s k o n d e n s a a t ) .
H e t o v e r t o l l i g e afvalwater u i t h e t " f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t " wordt,
a l v o r e n s h e t v e r d e r wordt v e r w e r k t c . q .
wordt a f g e v o e r d , onderworpen
aan f i l t r a t i e gevolgd door s t o o m s t r i p p e n ( v e r w i j d e r i n g v r i j N H J ) . I n
d e h u i d i g e s i t u a t i e wordt e e n b e l a n g r i j k d e e l van h e t e f f l u e n t van d e
s t o o m s t r i p p e r n a a r h e t b l u s b a s s i n van d e k o o k s f a b r i e k g e l e i d ; h e t over i g e d e e l van h e t e f f l u e n t wordt p e r as n a a r LTV Cleveland g e t r a n s p o r teerd.
H e t l i g t i n d e b e d o e l i n g om i n d e toekomst a 1 h e t a f v a l w a t e r a f t e
v o e r e n n a a r d e i n aanbouw z i j n d e kommunale o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e zuiv e r i n g van Warren.
I
::F
51
T o e l i c h t i n g schema k o o k s f a b r i e k LTV Warren
1 kwksovens
d o o r z e t 2300 d a t o kooks
2 vloeistofaf-
zg. downcomer: s c h e i d i n g kooksovengas e n zg.
scheider
f l u s h i n g l i q u o r ( v l o e i s t o f d i e over "frontend"
kooksovens c i r k u l e e r t )
3 voorkoeler
non c o n t a c t system; t e m p e r a t u u r g a a t van 80°C
32'C
4 gaszuigers
t e m p e r a t u u r 32'C-~45-50'C
5 E-filter
e l e k t r o s t a t i s c h f i l t e r ; design
6 N H ~a b s o r b e r
a b s o r p t i e van NH3 i n H2SO4; NH3 v e r w i j d e r i n g
7 nakoeler
combinatie m e t
@; 17( wordt
bedreven
(e n
7 ; T over
en:
5% teer i n kog
99%
met b e n z o l w a s o l i e
van 30-32-C -,28-30°C
8 benzolwasser
zie
9 absorber
o n d e r d e e l ontzwaveling KOG v o l g e n s " S u l f i b a n " .
A b s o r p t i e v l o e i s t o f is MEA; H2S wordt i n MEA geabsorbeerd tot
*
ZOO0 ppm.
P r o c e s e i s e n : T KOGa38'C.
:c i 3 7
; ( N H j i n l e a n MEA d i e n t 0,60
gew % t e bedragen; i n d i e n hoger g e e f t
d i t HCN/NH3 problemen i n S u l f i b a n /
Claus (
: Teer
10 d e s o r b e r
MEA-oplossing
11211 .
((i.v.m.
v e r o n t r e i n i g i n g MEA)
(*lo% MEA/90% H2O) m e t
.
2000 ppm
H2S wordt v i a s t w m d e s t i l l a t i e van H2S (en H a )
o n t d a a n ; r e s t k o n c e n t r a t i e s H2S i n l e a n MEA b e
d r a a g t c i r k a 75 ppm H2S. Overhead kondensaat des o r p t i e k o l o m l e v e r t a f v a l w a t e r op, d a t n a a r h e t
f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t wordt g e l e i d : g a s f a s e g a a t
naar
a
m, ji?J
en
en
1121. D e d e s o r b e r
a
vormt samen m e t
d e zg. S u l f i b a n o n t z w a v e l i n g s -
unit.
k a t a l y s t i s c h e o m z e t t i n g van HCN n a a r NH3 v i a gekontroleerd verlopende o x i d a t i e en hydrolyse over
een b a u x i e t bed.
Reden HCN-omzetting:
HCN is z e e r k o r r o s i e f v w r
a p p a r a t u u r i n d e zwavelterugwinningsfabriek
(Dl.
12 C l a u s u n i t
(XRzetting van H2S i n elementair zwavel v i a d e reakties:
13 d e c a n t e r s
( 1 ) 2H2S
+
(2) ZH2S
+ SO2 f 3s
302%
2S02
+
2H20
+
2H20
t e e r a f s c h e i d i n g middels g r a v i m e t r i e
14 t e e r o p s l a g
15 t u s s e n o p s l a g
werkt a l s "pfnn@akn
16 k r i s t a l l i s a t o r
gevormd (NH4)2S04 wordt g e k r i s t a l l i s e e r d ; h e t
vrijkomende water g a a t t e r u g naar de N H j absorber
(m)
17 droger
drogen vochtig (tilid) 2SO4
18 s t r i p p e r
s p u i u i t h e t f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t wordt na passage van een f i l t e r
)
onderworpen aan stoom-
s t r i p p e n ( u i t s l u i t e n d v e r w i j d e r i n g van v r i j NH3).
n e t a f g a s van d e s t r i p p e r wordt voor d e voorkoeler
b i j h e t KOG gevoegd.
Door l o k a l e omstandigheden wordt c i r k a d e h e l f t
van h e t e f f l u e n t van de s t r i p p e r per a s naar LTV
Cleveland g e t r a n s p o r t e e r d (een pendel van afvalwat e r w a a r b i j 67 t r u c k s z i j n betrokken; j a a r l i j k s e
kosten $ 5-10 miljoen)
De andere h e l f t g a a t naar h e t b l u s w a t e r c i r c u i t .
I n d e toekomst ( a l s de rwzi Warren gereed is) z a l
a 1 h e t afvalwater u i t d e s t r i p p e r naar d i e rwzi
worden afgevoerd.
Toelichting op Sulfiban ontzwavelingsunit
Te ontzwavelen KOG wordt i n a b s o r p t i e t o r e n T-1 i n t e g e n s t r o o m gewassen
met zg. l e a n MEA-oplossing
(
P2s] -75
ppm)
. D e MEA-oplossing
verlaat
T-1 met e e n H ~ S - k o n c e n t r a t i e van c i r k a 2000 ppm. Na p a s s a g e van f i l t e r
F-2 wordt d e zg. r i c h MEA i n t o r e n T-2 g e d e s o r b e e r d . Verwarming van
T-2 v i n d t p l a a t s v i a r e b o i l e r s y s t e m R-1.
H e t t o p p r o d u c t van T-2 wordt
i n r e f l u x - a k k u m u l a t o r T-3 g e s c h e i d e n i n e e n g a s f a s e (voeding H a d e s t r u k t i e gevolgd door C l a u s - u n i t ) , e e n l i g h t o i l f a s e ( a f v o e r n a a r
d e r d e n ) e n e e n v l o e i s t o f ( r e f l u x ) f a s e d i e d e e l s n a a r T-2 w o r d t t e r u g gevoerd e n d i e d e e l s wordt a f g e v o e r d n a a r h e t zg. f l u s h i n g l i q u o r c i r cuit.
Een d e e l u i t h e t " r e b o i l e r c i r c u i t R-l/T-2"
t a n k V-2
wordt na p a s s a g e van meng-
(make up MEA e n w a t e r ) e n n a p a s s a g e van f i l t e r F-1 a l s zg.
l e a n MEA t e r u g g e v o e r d n a a r a b s o r p t i e t o r e n T-1.
h e t " r e b o i l e r c i r c u i t R1-l/T-2"
b e z i n k t a n k V-1.
derden
Een r e s t e r e n d d e e l u i t
wordt v i a reclaimer R-2 g e l e i d n a a r
H e t bezonken r e c l a i m e r a f v a l wordt a f g e v o e r d n a a r
( r e c l a i m e r a f v a l : b e v a t zg. " o r g a n i c s " ) .
m i g e kentallen:
r e c i r k u l a t i e MEA-oplossing
refluxvolume ( s p u i )
--
136
m3/hr
13,6 m3/hr
reclaimervolume
1.
reclaimersludge
* 1 t r u c k p e r 6-7 weken ( c i r k a
0,7 m3/hr
20 kg/hr)
NHJ
i n reflux-spui
-.
0,6 gew % NH3
7.8.
Dofasco
Hamilton-Ontario (Canada)
I n d i e n d e k o o k s f a b r i e k e n van W f a s c o t e Hamilton a f v a l w a t e r t e c h n i s c h
i n ogenschouw worden genomen kan h e t volgende worden g e s t e l d , w a a r b i j
o n d e r s c h e i d wordt gemaakt n a a r 2 s i t u a t i e s , t.w.:
a) d e h u i d i g e s i t u a t i e w a a r b i j k w k s f a b r i e k 3 n i e t o n t z w a v e l t ( z i e f i guur 19 onder "H2S-wassing")
b) d e t o e k o m s t i g e s i t u a t i e w a a r b i j a l l e o n t z w a v e l i n g s u n i t s b i j s t a a n e n
d e b e t r e f f e n d e a f v a l s t r a n e n i n een nu i n aanbouw z i j n d e r e d u k t i e v e
v e r b r a n d i n g s i n s t a l l a t i e v e r w e r k t z u l l e n worden.
Naar a a n l e i d i n g van d e h u i d i g e s i t u a t i e
Daar h e t v e r w i j d e r e n van HCN e s s e n t i e e l is voor h e t door Dofasco toeg e p a s t e o n t z w a v e l i n g s s y s t e e m ( S t r e t f o r d proced8) worden b e i d e v e r w i j d e r i n g s s t a p p e n i n o n d e r l i n g e samenhang b e z i e n .
( n o t e : HCN wordt i n h e t
S t r e t f o r d - p r o c e s gebonden aan d e t o e g e p a s t e a b s o r p t i e v l o e i s t o f ; h e t
g e h a l t e aan HCN i n h e t KOG b e p a a l t d u s d e s p u i u i t h e t S t r e t f o r d absorptievloeistof c i r c u i t ) .
Ontzwaveling van KOG i n k o o k s f a b r i e k 1 l e v e r t p r o c e s k o n d e n s a a t o p u i t
de (M4)2SO4-kristallisatie.
De NHj-verwijdering
( v o l g e n s h e t p r o c e d 8 van US Phosam) i n kooksfa-
b r i e k 3 l e v e r t v o l g e n s Dofasco geen a f v a l w a t e r o p ( t o e p a s s i n g r e b o i l e r s y s t e m i n p l a a t s van open stwm b i j d e N H j t e r u g w i n n i n g u i t d i m moniumfosfaat?)
.
Voor d e v o l l e d i g h e i d wordt opgemerkt d a t d e s p u i u i t h e t S t r e t f o r d abs o r p t i e c i r c u i t e l d e r s wordt v e r b r a n d . Verder l e v e r t o n t z w a v e l i n g v o l g e n s h e t S t r e t f o r d p r o c e d e g e e n a f v a l ( w a t e e ) s t r o m e n op. De h o e v e e l h e i d
water i n h e t " S t r e t f o r d c i r c u i t " wordt o p p e i l gehouden door d e s p u i stroom n a a r d e o x i d a t i e t a n k s ( z i e f i g u u r 20) meer o f minder t e verwarmen ( v i a h e a t e r D) waardoor meer of minder v e r d m p i n g u i t h e t c i r c u i t
optreedt.
H e t o v e r t o l l i g e a f v a l w a t e r u i t d e d r i e " f l u s h i n g l i q u o r c i r c u i t s " (*38
m3/uur)
wordt na p a s s a g e van een e g a l i s a t i e t a n k (1600 m3 inhoud) on-
derworpen a a n s t o o m s t r i p p e n t e r v e r w i j d e r i n g van v r i j e n gebonden NH3
(Ph in stripper -10; [NH37
influent -3500 mg/l: [NH31 effluent -100
mg/l). Na koeling wordt dit afvalwater na menging met f170 m3/uur
NHj-vrij kondensaat opqemengd en ondermrpen aan oxidatief biologische
zuivering (aktiefslib proces) gevolgd door nabezinking (geen dosering
coagulant). Het effluent van de nabezinktank wordt geloosd op oppervlaktewater. Spuislib wordt geloosd op de gemeentelijke riolering van
Hamilton waarna het in de komunale oxidatief biologische zuivering
van Hamilton verder wordt verwerkt.
Over de te lozen effluentkwaliteit heeft Dofasco geen mededeling gedam.
Naar aanleiding van de toekomstige situatie
De toekomstige situatie verschilt van de huidige in die zin dat de
spui uit de beide Stretford ontzwavelingsunits
+
de spui uit de HCN
wasser van kooksfabriek 3 zullen worden verwerkt in een reduktieve
verbrandingsinstallatie. Hierdoor treedt een extra kondensaatspui op
die naar de oxidatief biologische zuivering zal worden afgevoerd (zie
ook figuur 21).
Dofasco Kooksfabrieken Gasreiniging
noogovengas
I-
-
Hoogovengas
Kooksfabriek 1
Voorkoelers
C
IL I
Kooksfabriek 2
7--
Teerscheiding
Teerscheiding
Teeropslagtank
I
:so' c
I
II
w 53 C
Kooksfabriek 3
.
melichting op enige onderdelen zoals aangegeven in figuur 19
Met betrekking tot kooksfabriek 1
HCN-wassing
HCN vordt uit KOG geabsorbeetd in een gerecirkuleerde ammoniumpolysulfide zwavel~plossin~
(vor-
.
Natte mydatieprocea
ming N H ~ s C N / ( N E ~ ) ~ S ~ O ~ )
via natte lucht oxidatie vinden ondervolgende
omzettingen plaats:
NE4SCN + 202 + 2H20 -+(NA4)2S04
+
C02
( m 4 ) 2 S $ ~ + 202 + H20-4(w4)2S04
S + 3/2 0 2 + H@ --' H2.504
52-
+
202-
+ H2S04
so4?-
Het effluent van d e natte lucht oxidatie unit bevat:
H2So4
1,6
gew%
~ f l
balans
Deze stroom w r d t naar de kristallisator van de
ammonimsulfaatfabriek (zie "
N E ~removal
~ wassing")
3
geleid.
absorptie van N83 unit ROG in een mmoniumsulfaatoplossing met 3% vrij zwavelzuur.
Het gevormde (NEq)2 ~ 0 4m r d t in kristalvorm afgescheiden in vacuCnokristallisatoren.
E~s-scrubber
absorptie van 82s unit KOG in een zg. Stretfordoplossing (een waterige oplossing van natriumkarbonaat, disulfonzuur van anthraquinone (ADA), natriummetavanadaat en natrimtartraat).
Netto reaktievergelijking na oxidatie van de met
E2S verrijkte Stretford-oplossing:
2H2S + 0 2 4 2 S + 2 H20
Met betrekking tot kooksfabriek 3
removal
verwijdering van NEj in ROG via het U.S. Steel
Phosam s y s t e m (absorptie van mj in een ammoniumfosfaatoplosaing); het gevormde diammoniumfosfaat
vordt door strippen omgezet in ammoniumfosfaat en
vrij NE3.
HCN-scrubber
a b s o r p t i e van HCN u i t KOG i n e e n natriumkarbonaat
zwaveloplossing (vorming NHqSCN): v i a een " f i x e d
s a l t r e c o v e r y u n i t " wordt de NH4SCN houdende o p
l o s s i n g omgezet i n natriumkarbonaat d i e o p z i j n
beurt weer kan worden i n g e z e t voor d e HCN-absorp
tie).
H2S-scrubber
z i e H2S-wassing onder " k w k s f a b r i e k 1 " .
..,Dofasco
Ontzwaveling en ammoniakwassing;
..
-
No1 Gasreiniging
...
.
I
condensaat
ZIMPRO
4 .
condensaat
Ammon~umsulfaat
,.
I
.
,
-
afvoer
M El
3*
conaensaat
..
.
.
.
.
Behandelde
vloeistof
.
.
' ,
.
,
.
NO3 ~asreiniging
.,.
'
.
I
.
.
.
'
.
.
.
, I , .
.(
,.
PHOSAM )
..
. .
1
.. .
Afvalwaterbehandeling
. .
.
,
.
.
sk..
,
. .,
.
.
.
v~R,,H~&,,~,N~.
.,.
1
..
1
.;X9.:‘
Kawasaki Steel Corporation Chiba works (zie ook figuren 22, 23 en 24)
Indien de kooksfabriek van Kawasaki Steel afvalwatertechnisch in ogenschouw wordt genomen kan het volgende worden gesteld.
De Pumacs-Rhodacs ontzwavelingsunit levert in feite slechts 66n kleine
afvalwaterstroan op, en we1 een ammniumsulfaathoudende gaswaswaterstroom. Deze gaswassing is nodig om de oxidatielucht uit de regeneratiestap uit de Fumacs-Rhcdacs unit naar de atmosfeer te m g e n afvoeren. Verdunde zwavelzuurhoudende stromen worden via een indampsysteem
opgekoncentreerd; hierbij komt geen afvalwater vrij. We1 wordt een
kleine verdunde zwavelzuurstroom uit de zwavelzuurfabriek naar de aktiefslibinstallatie geleid.
Bet overtollige afvalwater uit het "flushing liquor circuitm wordt allereerst ondervorpen aan stoamstrippen. Ter verwijdering van vrij Mlj.
Vervolgens wordt dit afvalwater geleid over een kooksfilter ter verwijdering van meegesleurde teerdeeltjes. Samen met het eerdergenoemde
afvalwater uit de Fumacs-Rhodacs-ontzwavelingsunit wordt het afvalwater aan de volgende zuiveringsstappen ondervorpen t.w.:
pH-kontrole
oxidatief biologische zuivering (aktiefslibinstallatie)
nabezinking (spuislib gaat retour near kooksovens)
pH-kontrole
coagulatie-sedimentatie
filtratie over een zandfilter
nazuivering over aktiefkoolkolomen.
Voor de volledigheid wordt opgemerkt dat aan het influent van de aktiefslibinstallatie verdunningswater (cirka Zx de hoeveelheid van het
aangeboden afvdwater) en H3POq worden toegevoegd. ~e koolkolomen
tenslotte hebben een kleinere kapaciteit dan vereist is voor het nazuiveren van a1 het afvalwater. net te lozen COD-niveau vordt "bijgestuurd" door meer of minder (voor)gezuiverd afvalwater door de koolkolommen te leiden.
Ter indikatie geldt dat het WD-niveau v66r verdunning 3500-4000 mg/l
bedraagt; het effluent van het zandfilter heeft een COD-niveau van
minder dan 120 mg/l. Er worden geen eisen gesteld aan de lozing van
PAK-verbindingen.
Ontzwaveling van rookgas uit de sinterfabriek vindt plaats met behulp
van Ca(OH)2. Hierbij treedt geen afvalwaterlozing op (er dient water
gesuppleerd te worden).
Verwijdering van NOx uit rookgas afkomstig van de sinterfabriek vindt
zonder afvalwaterkonsekwenties plaats. Bet betreft hier een katalytische omzetting waarbij NOx reageert met NH3 waarbij N2 en H20 worden
gevormd. N2 alsmede 1.120 in dampvorm worden naar de lucht gehitteerd.
Huishoudelijk afvalwater afkomstig van het westelijk deel van het terrein wordt gezuiverd alvorens het wordt geloosd; de zuivering omvat de
volgende stappen:
egalisatie/voorafscheiding
oxidatief biologische zuivering (aktiefslibinstallatie)
nabezinking
koagulatie-sedimentatie
filtratie over een zandfilter
desinfektie (chlorering)
.
Spuialib m r d t ontwaterd, waarna het wordt verbrand.
-67-
i.
Y
. ..
.a
s
0
5 ,
S % .
01 0
d
C
m
h
n
m. s
.m Ca
3
"
3
h
w
-.
LO'
rl
m
o
.e
0
0
3
-7.10.
Nippon Kokan (NKK) Ohgishima Works
Indien de kwksfabrieken van NKK afvalwatertechnisch in ogenschouw
worden genomen kan het volgende worden gesteld (zie ook figuur 25).
Met betrekking tot kwksfabriek 1.
De Takahax-natte lucht oxidatie-unit levert in feite 3 afvalwaterstromen op, te weten:
a) kondensaatspui uit de (NH4)2S04 kristallisatie
b) kondensaatspui uit het (vochtige) afgas van de natte lucht oxidatie-unit
c) gaswaswater v w r de nareiniging van de aflucht uit de natte lucht
oxidatie-unit.
S t r m e n a) en c) worden opgenomen in het "flushing liquor circuitg.
Stroom b) wordt naar alle waarschijnlijkheid teruggevoerd naar de
inlaat van de natte lucht oxidatie-unit. Stroom b) zal uiteindelijk
als onderdeel van s t r w m a) near het 'flushing liquor circuit" w r d e n
afgevoerd.
Met betrekking tot kooksfabriek 2.
De Sulfiban ontzwavelingsunit levert een afialwaterstroom op die naar
het "flushing liquor circuit" wordt geleid.
Bet ammonia terugwinningaproces volgens het systeem Phosan levert een
NEqOE houdende afvalwaterstroom op die naar alle waarschijnlijkheid in
het .flushing
liquor circuit" wordt opgenomen.
Met betrekking tot kwksfabrieken 1
+ 2.
De spui uit de "flushing liquor circuits. wordt onderworpen aan een
uitgebreide zuivering alvorens lozing ervan plaatsvindt. De respektievelijke zuiveringsstappen (zie ook figuur 26) zijn:
egalisatie
filtratie
stoomst;ippen (verwijdering vrij NEj)
koelen + neutraliseren
egalisatie
oxidatief biologische zuivering (aktiefslibsysteem)
nabezinking (spuislib w r d t na ontwatering verbrand)
coagulatie sedimentatie
f i l t r a t i e over een z a n d f i l t e r
nazuivering over aktiefkwlkolommen.
Voor d e v o l l e d i g h e i d wordt opgemerkt d a t h e t i n f l u e n t van de a k t i e f s l i b i n s t a l l a t i e wordt verdund, en we1 a l s v o l g t :
voorgezuiverde f l u s h i n g l i q u o r
rr.
35 m3/hr
kondensaat u i t kooksoven g a s t r a n s p o r t p i j p e n
verdunningswater
.u
m
25 m3/hr
6 0 m3/hr.
Verder wordt H3W4 aan h e t i n f l u e n t van d e a k t i e f s l i b i n s t a l l a t i e toegevoegd
.
De u i t e i n d e l i j k behaalde z u i v e r i n g s r e s u l t a t e n kunnen a l s v o l g t worden
samengevat:
influent aktief-
effluent
t e lozen
alibinstallatie
aktiefslib-
afvalwater
na verdunning
installatie
Ontzwaveling van rookgas u i t de b e t r e f f e n d e s i n t e r f a b r i e k v i n d t p l a a t s
met behulp van h e t ~ ~ J ( N H q ) 2 s o q - p r o c e s . H i e r b i j wordt (NE4)2S04 teruggewonnen d a t gevormd is u i t NA3 u i t h e t kooksovengas e n So2 u i t d e
rookgassen van d e s i n t e r f a b r i e k .
Het a f v a l w a t e r d a t v r i j k o m t b i j d i t ontzwavelingsproces is r e e d s 'verd i s c o n t e e r d " i n h e t a f v a l w a t e r d a t v r i j k a n t u i t kooksfabriek 1.
Verwijdering van NO* u i t rookgas afkomstig van d e s i n t e r f a b r i e k v i n d t
zonder afvalwaterkonsekwenties p l a a t s . Bet b e t r e f t h i e r een k a t a l y t i sche omzetting w a a r b i j N2 e n 8 s worden gevormd. N2 alsmede H20 i n
dampvorm worden naar de l u c h t geiimitteerd.
E u i s h o u d e l i j k a f v a l w a t e r v o r d t aan een s e p a r a t e o x i d a t i e f b i o l o g i s c h e
z u i v e r i n g onderworpen a l v o r e n s h e t wordt geloosd.
c7.11.
Nippon Steel Corporation
Tobata
+ Yawata Works
Indien de kooksfabrieken van Nippon Steel (Tobata Works) afvalwater-
,
technisch in ogenschouw worden genomen kan het volgende worden gesteld.
.
.
Het Na-Takahaxproces (zie figuur 27) levert via de vacuherdamper een
tweetal afval(water)stromen op.
Bet gekoncentreerde afval(water) uit de vacu~verdamperwordt door een
naburig bedrijf gebruikt als "proceswater" bij de produktie van pellets. Het kondensaat uit de verdamper wordt teruggevoerd naar de absorbersektie van de Na-Takahax. Uiteindelijk wordt in de beschreven
situatie geen afvalwater uit de Na-Takahax geloosd.
Bet overtollig afvalwater uit het .flushing liquor circuit" vordt aan
de ondervolgende zuivering onderworpen alvorens het ~ r d geloosd,
t
t.w.:
filtratie over een zandfilter
verregaande egalisatie; in deze egalisatietank kan flushing liquor
worden opgevangen gedurende een produktieperiode van 30 dagen. De
keuze van het volume van de tank is mede het gevolg van het feit dat
de hierna te noemen stripper enkelvoudig is uitgevoerd
stoomstripper (verwijdering vrij MI31 het NE3 houdende afgas wordt
in het ROG-circuit gebracht v66r de voorkoeler)
oxidatief biologische zuivering (aktiefslibinstallatie)
nabezinking (zonder toevoeging van coagulant): spuislib wordt na indikking/ontwatering in de kooksovens ingezet.
De voeding van de aktiefslibinstallatie bestaat uit:
*
gestripte "flushing liquor" (*I000 m3/d)
kondenswater uit de kooksovengasleidingen
verdunningswater: in totaliteit wordt cirka 4000 m3/d aan kondenswater en verdunningswater naar de aktiefslibinstallatie geleid.
Vooc het te lozen afvalwater (effluent nabezinking) gelden de volgende
effluenteisen:
COD
suspended solids
< 100 ~
/ l
< 100 mg/l
niet te sterk kleuren
Er worden verder geen PAK en N-Kj-eisen gesteld.
Vermeldenswaard is dat er een..a;ternatieve
verwerkingsmogelijkheid
bestaat voor de afvalwatervloeistof uit het Na-Takahax-circuit. Via de
vacuhverdamper en een verbrandingsoven kan deze afvalstroaa verwerkt
en teruggevoerd worden in het proces (zie fuguur 28).
Reactievergelijkingen:
De afvalvloeistof ~ r d hierbij
t
geconcentreerd in de vacuhverdamper
en met stoom verstoven in de verbrandingsoven.
In de verbrandingsoven, m a r b.v.
I(DG
verstookt kan worden, wordt de
afvalvloeistof verbrand in een reducerende atmosfeer:
N a X N en Na2S203 ontleden bij temperaturen van 800 tot 900 *C.
N a 2 m j vordt teruggewonnen in de vloeistof o p de bodem van de oven.
Bet gegenereerde H2S-gas kan teruygevoerd worden naar de absorber, of
verwerkt worden in een H2SOq-fabriek.
Ontzwaveling van rookgas (zie figuur 29) uit de betreffende sinterfafabriek vindt plaats met Ca(OA)2. Bierbij treedt geen afvalwaterloziny
op (er dient water gesuppleerd te worden).
Huishoudelijk afvalwater wordt in diverse kleine oxidatief biologische
zuiveringen yereinigd alvorens het na chlorering wordt geloosd. Het
spuislib ~ r d tna indikking/ontwatering naar een stortplaats afgevoerd
.
NIPPUN
TOAArrt
..
. 2...> I
.
ST.EEL , C o R P o ~ l 7-10
s N
YRW.4779 W U A W S
.
+
2
;
.
:
.
li
.
FLOW D I A G R A M or COKE OVEN GAS D E S U L F U R I Z A T I O NE Q U I P M E N T
Na-TAKAIIAX P R O C E S S
I
n
r
Y A W f l T A WORI(S
C
,
i
. . .
.
.
.il....................
................ .
NSC YRWATA WRKS
&talyst(~aphlhoquinone ~ulplldnic.~cid)0.16 [ TD I
.NaMI (Canstic Soda) 11.1 [ T/D I
I
Filter ~res:
KCWA SElKO a).LTD.
h
,
I
i
i
Sulfur Cake
5.5 Todday ,i
u
Regenera lor
* 14
i
3
...............i
v
Residue Gas
,
1500 niAlr
. . .
..........
............
I l l ! "
t 1 1 1 1 i
!
Crude OX':
...
,
i
i
Concentrated Waste ii
Residue Solution
3.2 ~m'/Hr)
.
:'
i
II
7.l*mx31111~2x 2
.
,
,
.......
lik
.
.. . . . ..
16.7
(
TA '1
:
I
.
_.
l.~undsloenbl Conditnn
I
I
i! KX [ tini/lld :i lC5,Nl I'ii;md i
........................... ................................ :
6.0 Ii
: HIS [ d Ndl f
0.1 Ii
.............................................................
C ? I [ *
'I I
1.3 Ii , trnc.
Ii
i ............................................................
Ii ..........................
NHI [ *
I !.................................
0.1
0.1 j!
1.
/
I
i
I
i
i
i
.............................................................
I
i
................................................................
/ .II;S
t Naza),
: :
I""
1
b
.'
nirabili l e Hopwr
2. Reaction
.................................... .., ................
Crade O X 4 De-S-OX
i
.............................................
.........
I
I
,I
,
,
I
I
'rn
I
.
,
:
..
I
Residue Gas
!.. air
De-light oil
De-Naphthalene 6.9*mx28.7mx2 lines
. . D., e - b n i a
.
.
ll:SO. Plant
e
/
I
HGY
t
Na&
-.NallS +
- NaCN +
Nalla)~
Nalla)r
j
i....................................................................
I
II . ~a1l.St 1 A 0,
NaOll t S
i
I
i
i
/ Regeneralon 'I * NallS t 01 NntS10,
i
!
"
NazSO.
i
*
I
-
--
Ii
i * NaCN + S NaSCIl
i
i ...................................................................
..............................
/
19.7
( TA
I
1i
i
i
'
i
i
/
i
i
i
'
-
@.
.....
REUSE
m.
W ATeR
n y
4 4
sPrcr,
P A O C E E ~
<PAanuc7.,0,,,
PELL~TS),
- =-
Nippon Steel Corp.
Kobelco
Kakogawa Works
Indien de kwksfabrieken van Kobelco (Kakogawa Works) afvalwater technisch in ogenschouw worden genomen kan het volgende worden gesteld
(zie ook figuren 30 t/m 33).
Het Fumacsproces + achtergeschakelde zwavelzuurfabriek leveren in feite 1 afvalwaterstrwm op en we1 het overheadkondensaat van de gaswasser t.b.v.
de concentratiekolom in de Fumacs sektie (zie figuur 31
onder stroom ( C ) ) . Deze afvalwaterstrwm wordt in het "flushing liquor
circuit" opgenomen.
Een mogelijke tweede afvalwaterstroom komt uit de kondensatiekoeler
(stroom E in figuur 32); Bet betreft zwavelzuurhoudend water dat na
neutralisatie gelksd wordt.
Bet overtollige water uit het "flushing liquor circuitg wordt aan de
navolgende zuivering onderworpen, alvorens het wordt g e l w s d (zie
figuuc 33) t.w.:
- "snelle zandfiltratieg
- stripper met lucht; primair
worden NEj en B2S gestript; de strip-
lucht wordt door een gaswasser geleid; de spui uit de gaswasser
wordt teruggevcerd naar de waste liquid tank (zie figuur 32)
- oxidatief biologische zuivering (aktiefalibsysteem)
- nabezinking; spuislib gaat retour naar de kooksovens
- coagulatie-sedimentatie
- filtratie w e r een zandfilter.
Aan het influent van de aktiefslibinstallatie worden verdunningswater
en E 3 W 4 tcegevoegd. Een en ander is in figuur 33 schematisch weergegeven. De behaalde zuiveringsresultaten kunnen als volgt worden samengevat: (gemiddelde waarden)
COD
suspended solids
hexaan extraheerbaar materiaal
fenolen
CN-
Nkj
PAR
N
-<
<
-
9 5 mg/l
3Omg/l
1 nq/1
detektiegrens
detektiegrens
600 mg/l
geen eisen
Ontzwaveling van rookgas uit de betreffende sinterfabriek (zie figuur
34) vindt plaats met Cr~(08)~.Bierbij treedt geen afvalwaterlozing op
(er dient water gesuppleerd te worden).
I<& nE<c o
KNKoC,#IW?l W O A K S
I 3 Y PA0 Q ~ C T@UNT
n E s u ~ F u A ~ ~ * t tncc
r a ~
0
FUH*C5
.rrSTW,oO.
7.13.
Sumitomo Metals
Wakayama Steel Works
Indien de kooksfabrieken van Sumitomo Metals afvalwatertechnisch in
ogenschouw worden genomen, kan het volgende worden gesteld.
1
De Fumacs-Rhodacs ontzwavelingsunit levert een NH4HS en H2S houdende
afvalwaterstrocm o p uit de koncentratie-unit t.b.v.
de uit de H2s-ab-
sorber afkarstige stroom.
De afvalwaterstroom wordt naar de later te omschrijven NH3 Stripper
geleid (zie ook figuren 35 en 36).
De Phosam NHrterugwinningsunit levert een proceskondensaat op dat di-
rekt naar de later te anschrijven aktiefslibinstallatie wordt geleid.
net overtollig afvalwater uit het "flushing liquor circuitg wordt gezamenlijk met het afvalwater uit de
Fumaks- hoda ads
aan stoomstrippen onderworpen (bij pH&
9.5.).
ontzwavelingsunit
Het effluent van de
stcanstrippen vordt gezamenlijk met het afvalwater afkaostig van'de
Rosam-unit aan de volgende ~uiveringonderworpen:
- oxidatief biologische
-
zuivering (aktie£slibinstallatie)
nabezinking; aan het influent van de nabezinker wordt coagulant
(FeC13) toegevoegd.
Voor de volledigheid wordt opgemerkt dat aan het influent van de aktiefalibinstallatie verdunningswater wordc toegevoegd. Bet spuislib
wordt na indikking ingezet in de kooksovens.
In figuur 36 is e.e.a.
schematisch weergegeven.
De uiteindeliik te lozen afvalwaterkwaliteit is volaens het bedriif:
suspended solidsgem
suspended solid%,
NB3
< 20 mg/l
< 30 mg/l
,-
200 mg/l (verdunningseffekt)
mitische noot: genoemde COD-waarden lijken, gezien de gebruikte zuiveringsmethcdieken extreem laag.
Ontzwaveling van rookgas uit de sinterfabriek nummer 5 vindt plaats
via het Moretanasysteem m.b.v. Ca(OA)2/Cam3.
In figuur 37 is e.e.a.
schematisch weergegeven.
Uitgaande van een verwerkte hoeveelheid r w k g a s van 200.000 ~m3/hr en
een SOx-koncentratie van 625 ppm treedt een waterspui op uit het systeem van 5 m)/hr.
Deze spui wordt omenomen in het gaswaswatercircuit t.b.v.
gegenereerd
hoogovengas.
In figuur 38 is een schematische weergave gegeven van een pilot-plant
om droog slak te granuleren.
In feite wordt vloeibare slak op een met water gekoelde roterende
plaat gegoten; na stolling wordt het granulaat van de plaat geschraapt
(er vindt geen koelwaterkontakt met granulaat plaats).
Ten opzichte van konventionele systemen heeft dit systeem volgens
Sumitomo de ondervolgende voordelen:
a) er wordt een droger slak verkregen dan via natte granulatiesystemen
(energievoordeel bij cementfabrikage)
b) minder luchtverontreiniging.
Sumitomo beslist medio '87 of een full scale installatie zal worden
gebouwd voor 20.000 ton droog granulaat per dag.
coke
oven
aas
~ r o e e s s l n a dianram
Suwrron
neTdLS
W4r(rPYand *?EEL
WORKS
Sumitomo Metals
..
RAP.ID C O O L E D
-Roo1
ing
SYSTEM OF DRY GRANULATED SLAG
p r o c e s s
of molten
.
.
.
s l a g
.
-
-.
Woter sproying pipe - -
Fig. 1
Schematic representation of pilot plant,i'"
T O ~ I 1I ~- ~~ecification:af'
di~ot plant
-*
I
: Ouontlty
20 tlh mox.
Slog pouring rote
2-4
mm
Slog- thickness
Diometer of cooling plote Outer 7 m , Inner 3"
Item-:.
Rotating speed of
! cooling plote
Number of rollers
:
1.7
-
3
7.0 r p m
-
6
.
I
!
i
I
-,
.~
-
-
Bijlage I
Land
-
Firma
-
Besproken onderwerpen (afvalwaterrelevant)
West Duitsland
Thyssen Stahl AG te
Sinterfabriek: rookgasontzwavelng (Mitsubishi)
Duisburg
Kooksfabriek : Ammoniumsulfide Kreislaufwascher (ASK)
Eoogoven
Kokerei Prosper te
:
granulatiesysteem zonder waterspui
Kooksfabriek : Ammoniumsulfide Kreislaufwascher (ASK)
Bottrop
zwavelzuurfabriek (78%)
Kokerei Minister Stein
geen deelname D.B.W./RIZA
Kokerei Zollverein te
Kooksfabriek : Ammoniumaulfide Kreialaufwascher (ASK) NIi3-split-
Essen-Stoppenberg
sing
zwavelzuurfabriek (78% en 96%) H2S-wassing met KOH
Zentral Kokerei Saar te
geen deelname D.B.W./RIZA:
Dillingen
m.b.t.
Inland Steel Inc.
Kooksfabriek : kooksovengasontzwaveling via vacuhcarbonaatsy-
Indiana Harbor Works
de oxidatief biologische eindzuivering
steem/BCN deatruktie/Clausunit
Chicago Illinois
LTV te South Chicago
Illinois
LTV te Warren (bij
Cleveland) Ohio
we1 info verkregen via vragenlijst
.
Kooksfabriek : kooksovengasontzwaveling via het Takahax-Hirohax
system
Kooksfabriek : kooksovengasontzwaveling via het Sulfiban systeem
(absorptie/desorptie aan MEA)
KT* 'a
I k _n
Bijlage I1
Beschrijving bijproduktenfabrieken van de kooksfabrieken l e n 2 van
Hoogovens Groep B.V.
1 Kooksovens
(kooksfabriek 1)
kapaciteit 1,75x106 ton kolen/jr (4800 ton/
dag)
doelstelling: het maken van kooks uit kolen;
de kooks wordt in hoogovens ingezet als k w l stofbron ter reduktie
van ijerts en w k als
brandstof.
Kolen worden in een kooksoven gedurende 18-20
uur met uitsluiting van 02 verhit (10001200'C).
Hierbij worden ( m a r e ) gassen uit de
kolen vrijgemaakt, deze gassen worden naar de
bijproduktenfabriek geleid. *
Indikatieve waarden:
1 ton kolen levert
*
0,7 ton kooks en f 320
Nm3 kwksovengas (KOG).
-
Ruw ROG bevat 0.m.:
-"aftaleen
-teer
-ammonia
-E
2s
-organo-s
-HcN
2 gr-3
m 75 gr/Nn3 (na teerscheiding)
N
7-10 gr-3
&
5-7 gr/Nm3
a 0,l-0,3 gr/Nm3
n,
2 gr/Nm3
-"benzoln(BTx) +v25 gr/Pim3
-fenolen
-N4(
-PAR
0,6 gr/Nm3
0,003 gr/Nm3
=onderdeel teer.
N
Wanneer de mzetting van kolen naar kooks in
voldoende mate heeft plaatsgevonden wordt de
kooks uit de ovenkamer gedrukt m.b.t.
een
ram; de kooks wordt in een "bluswagen" geduwd. De gloeiende kooks wordt geblust met
water. Na blussing wordt de kooks aan een
"sizing*proces onderworpen.
2 Vloeistofafscheiding
Beet KOG wordt gekoeld met water via een direkt kontaktproces (water wordt in de gasleiding verstoven). Dit water
+ uit KOG afkom-
stige vloeistof worden afgescheiden in een
zg. downcomer (vloeistof/gasscheider)
3 Decanters
De vloeistoffase uit
.
a wordt door decanters
geleid waarbij teer wordt gewonnen. De teer-
m. De waterfa-
fase gaat naar de teeropslag
se wordt deels gerecirkuleerd via de gasleiding en unit
.
Bet andere deel wordt gespuid naar buffer
Bt vloeistofcircuit over unit
leiding en unit
a,stuk gas-
)2l wordt .flushing liquor
circuitn of "kolenwatercircuit' genoemd; de
term 'ammoniakwaterm wordt ook gehanteerd.
4 Teeropslag
5 Voor koeler
Een non contact koelsysteen ter verdere koeling van KOG. Afgescheiden kondensaten worden
afgevoerd naar het 'flushing liquor circuitm.
6 Gaszuigers
+
teer-
vanger
KOG wordt op druk gebracht teneinde de nageschakelde gaszuiveringstrein te kunnen passeren (zuigers produceren ook enige mm onderdruk in ROG aanvoerleiding="collectormain").
De in de teervanger gevangen vloeistof wordt
naar het "flushing liquor circuitn afgeleid.
7 m3-absorpt ie
NE3 uit KOG rordt geabsorbeerd in E2Sb4 resulterend in ( m q ) ~ S O q . (N84)2SOq in H2SOq
wordt naar de kristallisator
8 Kristallisator
a
geleid.
Door centrifugeren vorden (NE4)2S04 kristallen afgescheiden; centrifugaat gaat retour
naar de m 3 absorptie unit. Aan het vloei-
stofcircuit van
voegd
.
a a
en
wordt H2So4 toege-
Eventueel teerhoudend materiaal (via vlokmiddel uit circuit te verwijderen) wordt naar
het "flushing liquor circuit" geleid.
9 Droger (NH4)2S04
10 Nakoeler
Een non contact koelsysteem ter verdere koeling van KOG. Afgescheiden koncensaten mr.den
afgevoerd naar het "flushing liquor circuit".
1 1 Naftalinewasser
~aftalinewordt uit KOG gewassen met een wasolie; de wasolie wordt thermisch ontdaan van
naftaline; deze wordt tussen
a
en
bij
het KOG gevoegd. Naftaline w r d t uiteindelijk
als bestanddeel van teer afgevoerd.
H2S wordt door absorptie in een soda-oplossing uit het KOG verwijderd. 82s m r d t thermisch uit de soda-oplossing verdreven. De
m r d t afgevoerd naar
ontstane "82s-schwaden.
13 ~~s04-fabriek
(produktie 78%
82~04)
'82s-Schwaden-
afkomstig van
a
worden ver-
brand tot S02 en 820; SO2 m r d t omgezet in
SO3 waarmee het met water 82SO4 vormt. De
volgende processtappen zijn te onderscheiden:
a) verbrandingsoven (82s + 3/2 0 2 4 SO4 +
820)
b) afgasketel
c ) kondensatietoren (koelen SO2 gas waarbij
kondensaat vrij komt (na neutralisatie met
NaOE m r d t dit water geloosd)
d) kaarsenfilter
e) gasdroger (met
get.
82sO4)
f) kontakttoren (katalytische omzetting
(V205) van SO2 in SO3
g) absorptie van SO) in H P tot H2SO4
h) koeling gevormd H2S04.
14 Neutralisatie
zie onder
13 punt c.
Vloeistofafscheiding uit KOG; kondensaten
gaan naar "flushing liquor circuitn.
Het uiteindelijk gereinigde KOG gaat naar de
verbruikers (t.b.v.
ondervuring kooksovens,
ondervuring windverhitters van de hoogovens,
eventueel afvoer naar flare of "bleeder
stack").
16 Kooksovens
(kooksfabriek 2)
Kapaciteit 2,l x 106 ton kolen/jr (5700 ton/
dag) zie veider onder
17 Vloeistofafscheiding
zie onder
2
18 Decanters
zie onder
3
.
.
zie onder
5
.
1
.
19 Teeropslag
20 Voorkoeler
Vloeistofafscheiding uit KOG; kondensaten
gaan m a r 'flushing liquor circuit'.
.
22 Gaszuigers
zie onder
6
23 Nakoeler
zie onder
10
24 82s-wasser
KOG wordt ontdaan van 82s m.b.v.
NH4OE dat in
.
25
NH3 c.q.
uit het KOG is gewassen.
25 NHj wassers
Van E2S ontdaan KOG wordt van m 3 ontdaan
(tweetraps)
door deze NEj met demiwater uit te wassen
(gebruik demiwater i.p.v.
.hard water" be-
perkt scaling in ontzuurder/afdrijver
(
@
26 Naftalinewasser
28 S t e r k water i n s t a l latie
z i e onder
11
.
z i e onder
15
.
Indien een ~ ~ ~ 0 4 - f a b r iuei kt v a l t worden de i n
de ontzuurder (en de u i t de R2S-absorber
1121
)
uitgedreven A2S houdende "schwaden" ge-
absorbeerd i n w a t e r , r e s u l t e r e n d i n " s t e r l i
watern. Bet s t e r k water wordt i n een bepaald
t w p o a f g e l a t e n naar de a f d r i j v e r
m.
S t e r k water bevat ( i n d i k a t i e f ) :
29 Buffer
30 Buffer
E2S
N
50 g r / l
3
N
200 g r / l .
.
Buffer van d e s p u i s u i t d e beide m f l u s h i n g
liquor circuits'.
Deze is b e l a n g r i j k t e n e i n d e
de afdrijver (
a
)
Buffer t .b.v.
B2S-houdend water u i t
goed t e kunnen b e d r i j v e n .
@.
Een
d e e l van h e t water c i r k u l e e r t v i a d e b u f f e r
8 het overige deel
over d e BZS-wasser
g a a t mar d e ontzuurder
1311.
31 Ontzuurder
B e t s t o m s t r i p p e n van B2S en
ex
m. De 82s
mj
u i t waswater
(en NA3) houdende "schwaden'
worden i n een zwavelzuurfabriek
(311 verder
verwerkt. De a f l o o p van d e ontzuurder wordt
afgevoerd naar d e a f d r i jver
\341.
.
( p r o d u k t i e 96%
Zie onder 13
Medio '87 w r d t i n d e BzSOq-fabriek h e t kaar-
B2m4)
s e n f i l t e r ( z i e onder
32 E2SOq-fabriek
door een E - f i l t e r .
33 N e u t r a l i s a t i e
zie onder
14
.
34
punt d ) vervangen
34 A f d r i j v e r
Via s t w m s t r i p p e n wordt d e s p u i u i t
31
ont-
daan van v r i j NH3 en na 1 j u l i 1987 eveneens
van gebonden NH3. D e NHj-"schwaden"
u i t de
a f d r i j v e r worden o p twee p l a a t s e n i n de o n t zuurder g e l e i d ; de ontzuurder s t r i p t u i t e i n d e l i j k de NA3 u i t de v l 0 e i S t 0 f f a S e r i c h t i n g
zwavelzuurfabriek (verbranding N H j t o t 820 en
~ 2 ) .
Het o p twee p l a a t s e n invoeren van NH3-"schwaden" i n de ontzuurder houdt verband met h e t
f e i t d a t de ontzuurder geen e i g e n stoomdoser i n g h e e f t ( i n d i e n op 1 p l a a t s wordt ingevoerd z a l d e ontzuurder door 'energiegebrek"
geen gschwaden' l e v e r e n ) .
35 Buffer
-
B e l a n g r i j k voor h e t goed b e d t i j v e n van h e t
precoatfilter
36 Koeling
Nodig t.b.v.
(m).
biologische zuiveringsproces en
precoatfilter installatie.
37 P r e c o a t v a c u b f i l t r a -
Door verregaande v e r w i j d e r i n g van zwevende
t i e (precoat=hout-
s t o f v i a e e n p r e c o a t v a c u h f i l t r a t i e worden
meel)
PAR-verbindingen u i t de w a t e r f a s e v e r w i j d e r d .
( i n d i k a t i e f : f PAR
-
2000 p g / l - r
.r,
25 pg/l;
PAR is h i e r bepaald a l s d e 6 van B o r n e f f ) .
38 E g a l i s a t i e
B e l a n g r i j k t.b.v.
zuivering
39 B i o l o g i s c h e zuivering
()391)
.
s t a b i l i a e r i n g biologische
Mapenteel e e n t r a p s a k t i e f s l i b s y s t e e m : wordt
f l u i d bed
S Y S ~ ~ ~ ~ .
D o e l s t e l l i n g : mikrobiologische v e r w i j d e r i n g
van f e n o l e n (en t h i o c y a n a t e n )
.
Uitgaande van a f v a l w a t e r u i t de a f d r i j v e r
-
w a a r b i j u i t s l u i t e n d v r i j NEj wordt v e r w i j d e r d
kan h e t volgende i n d i k a t i e f worden g e s t e l d :
Influent
Effluent
2600 mg/l
500
fen01
440 mg/l
1-3
CNS-
200 mg/l
60
CZV
10 %/I
CN-
NH 4
40 Decanteur
1500 mg/l
10-19
)*
1500
Nabezinktank: i n f e i t e g e l d e n d e onder
39
genoemde e f f l u e n t waarden i n de a f l o o p van d e
decanteur
)* t.g.v.
afbraak CNS-
.
B i j l a g e 111
Beschrijving S i n t e r f a b r i e k 4 van Thyssen S t a h l AG
Doe1 van h e t s i n t e r p r o c e s is om i j z e r e r t s met t o e s l a g s t o f f e n t o t s i n t e r om t e z e t t e n ( s i n t e r = poreuze, n i e t samendrukbare e r t s b o l l e n )
waardoor t o e p a s s i n g i n een hoogoven n i e t l e i d t t o t h e t v e r s t i k k e n van
h e t hoogovenproces ( v e r b e t e r e n g a s d o o r l a a t b a a r h e i d ) .
I J z e r e r t s wordt samen met kalk (CaO) en k w k s b r i e s ( f i j n e kooks) i n
'
een roterende t r m m e l gebracht nadat e r enig water aan is toegevoegd.
I n h e t e e r s t e d e e l van d e t r o m e l v i n d t menging p l a a t s ; i n h e t tweede
d e e l van d e trommel wordt h e t mengsel " r o l i e r t " (vormen van b o l l e t j e s ) . De b o l l e t j e s worden v i a een o v e n s e k t i e op d e s i n t e r b a n d geb r a c h t . B e t inmiddels "aangestoken" mengsel wordt v i a e e n roterende
s i n t e r b a n d verder g e t r a n s p o r t e e r d , waarbij door d e gloeiende s i n t e r i n
wording l u c h t wordt aangezogen, opdat h e t s i n t e r p r o c e s doorgang kan
vinden (temperatuurverhoging
+
v e r v l o e i f n g ) . Aan h e t eind van d e s i n -
terband wordt de gevormde s i n t e r gebroken, waarna h e t v i a een roterende koeler wordt gekoeld; na zeven is de s i n t e r gebruiksgereed voor h e t
hoogovenproces.
I n h e t s i n t e r p r o c e s z i j n een a a n t a l l u c h t s a n e r i n g e n doorgevoerd.
De door de s i n t e r l a a g heen aangezogen l u c h t ( l a t e r t e noemen r w k g a s )
wordt door 2 v e r a c h i l l e n d e reinigingssystemen g e l e i d . U i t f i g u u r 38
wordt d u i d e l i j k d a t s l e c h t s een bepaald g e d e e l t e van de s i n t e r b a n d
u i t e i n d e l i j k SO2-houdend rookgas produceert. H e t o v e r i g e d e e l behoeft
s l e c h t s t e worden o n t s t o f t . Zodoende wordt SO2-arme r w k g a s na v i e r voudige o n t s t o f f i n g v i a E - f i l t e r s naar d e schoorsteen g e l e i d .
S02-rijke rookgas wordt na drievoudige o n t s t o f f i n g v i a E - f i l t e r s voor
een g e d e e l t e door een ontzwavelingsunit g e l e i d . E i e r b i j wordt SO2 u i t
h e t rookgas geabsorbeerd i n een waterig mengsel van Ca(OH)2 en CaC03.
Het f e i t d a t een g e d e e l t e van h e t SO2-rijke rookgas wordt ontzwaveld
houdt verband met d e ~ 0 2 - e m i s s i e - e i s d i e aan de t e e m i t t e r e n r w k g a s s e n wordt g e s t e l d . (Een en ander is i n h e t blokschema van de s i n t e r f a b r i e k weergegeven i n d e vorm van een ' b y p a s s n ) . A l l e rookgassen worden
u i t e i n d e l i j k v i a een schoorsteen naar d e l u c h t g e h i t t e e r d nadat herv e r h i t t i n g van d e gasstromen h e e f t plaatsgevonden ( v e r h i t t i n g boven
,dauwpunt waardoor geen "pluimg zichtbaar v o r d t ) .
Hzo
mi/h
k9/~m3
OC
mg
r\.
SqINm3
:.:
\Hz0
-
i
( ) \.. ,
\.
//
Volume
-
.,
..- ."
'=.-?.Z-
2
4
6
'\'
,'
00 /
.'
-- -------
8
10
.
12
.'
\/"
1.
14
-
-
.-.-.
16
18
20
22
,-
Ydm-
flu* gas qu'ty lacking SO2
Sinterbelt dust separation and desulfurization
f i g u u r 38
Verder is vermeldenswaard d a t d e k o e l l u c h t u i t d e r o t e r e n d e koeler(na
o n t a t o f f e n 6 cycloon) wordt g e b r u i k t a l s warmtebron voor een thermisch
o l i e c i r c u i t . De a l d u s verkregen h e t e o l i e wordt d e e l s g e b r u i k t voor d e
w i n d v e r h i t t e r s van d e hoogovens en d e e l s voor de hierboven beschreven
h e r v e r h i t t i n g van d e v i a d e schoorsteen t e e n i t t e r e n rookgassen.
Daar wear d e kooks wordt gezeefd v i n d t een a f z u i g i n g p l a a t s teneinde
d e e m i s s i e van s t o f t e kunnen beperken. D e afgezogen l u c h t wordt daart o e door een cycloon en een E - f i l t e r g e l e i d . Voor een meer g e d e t a i l l e e r d e r e b e s c h r i j v i n g van h e t h i e r t o e g e p a s t e ontzwavelingssysteen
wordt verwezen naar
-2. I :i
en f i g u u r 3.
T e n s l o t t e wordt opgemerkt d a t b i j de s i n t e r f a b r i e k van Boogovens Groep
B.V. geen ontzwaveling p l a a t k i n d t . Er wordt a l d a a r geen afvalwater
geloosd t.g.v.
rookgasontzwavelingdoeleinden ( u i t s l u i t e n d l o z i n g van
hemelwater en mogelijk met zwevende s t o f v e r o n t r e i n i g d spoel- en
schrobwater t.b.v.
stofbestrijding).
Bedrijf
kwkaprodukt i e kapaciteit i n d a t o
afvalwater
per t o n
kooks i n
ltr/ton
CZV-lozing
i n gr/ton
kooka
N t o t l o z i n g eigen
i n gr/ton
oxidatief
kooks
biologische
zuivering
Koksrei
Pmeper
Kobrei
Zollverein
koukanvengaereinigirq
NH3-verwijdering
H+-verwijdering
vie
via
vmming (NH4)2S04
ASK ) *
a b s o r p t i e i n sode/H2504-produktie
ASK/HzSOq-produktie
neen
ASK + NH3 winning
ASK/H2S0q-pr0duktie
neen
ASK + vorming
A S K h 2 ~ ~ q - p r o d u k t i e"
)
(NHq)S04
8.0m
290-420
-
-
ASK + NH3-splitsirq
ASK
+ NH3-splitsing
a b e o r p t i e NHg i n dmiwater; n a dsaorptie-NH3
verbrandan
Inland
Stwl
LTV
Chicago
neen
LTV
Warren
neen
ASK/HZS04-produktie)
00
ASK/Clausunit)"
absorptie i n
NazCO3 -(vacuiincerbonaetsysteem)
na vscuiindesorptie
-
Claueunit
Takehax-Hirohax procedd
nawawing
Takahax-Hirohex
procede --+ l e v e r t
(NHq)zS04 OP
v o d n g (NH4)2S04
a b s o r p t i e i n MEA
(aulfibenproced6)
na d e a o r ~ t i e+Clauaunit
+
m
C
*cI.
a
=N32
8
O a C
a > , ,
*1a
.4
Y
>
.
I
F%
.*
I
rn
C
a c-i
zm 2 m
Y6
Y \
m
I
0
0
m x m
* I
O
'4
O
O . 4
(3
O
*
a
o
0
5
g
N
Y
m a *
gm Sze Ovo L-5 8 *0.4
%a '
."C
L
L
-0.
0
u
1 n o a m q 3
P,
.?
-i >
a
Y
I
m ?
4
*
K: 2
=
n
I
Bijlage V
Korte indikatieve beschrijving van diverse systemen om kooksovengas en
rookgas afkomstig van sinterfabrieken te ontdoen van zwavel- en stikstofverbindingen.
Inhoudsopgave
(A) Betreft kooksovengas
1.
ONTZWAVELINGSSYSTEMEN (ZWAVELVERBINDINGEN ZITTEN ALS H2S EN EEN
GERINGE HOEVEELHEID ORGANISCH GEBONDEN ZWAVEL IN KOOKSOVENGAS)
Absorptie in K2CO3 of N a 2 ~ 0 3
1.2. Anmoniumsulfide Kreislaufwascher (ASK)
1.1.
1.3.
Desulf
1.4.
~umacs-~hodacs-proced6
1.5.
~a-Takahax-proced6
1.6.
Takahax-Birohax c.q.
1.7.
Stretford-proced6
1.8.
Sulf iban-procede
1.9.
vacubkarbonaat-procede
2.
NH3 VERWIJDERINGSSYSTEMEN
2.1.
vorming (m4)2SOq (in zg. saturateurs)
Takahax natte lucht oxidatie-proced6
L
2.2. NHj-splitsing
2.3.
~3-verbranding
2.4.
~hos-proced6
3.
AANWLLENDE TECENOLOGIE~
3.1.
Claus-proced6
(ook we1 U.S.
Phosam)
3.2. HCN-destruktie
3.3.
B ~ S Ofabrikage
~
(78%)
3.4. 82504 fabrikage (
96%)
(B) Betreft rookgas afkomstig van sinterfabrieken
4.
ONTZWAVELINGSSYSTEIUIEN
4.1.
Gipsvormende processen
4.2.
NE3/ ( M q ) 2504-proces
5.
N4, verwijdering uit rookgassen (afkomstig van sinterfabrieken)
( A ) Kooksovengas
1.
ONTZWAVELINGSSYSTEMEN
H2S wordt u i t kooksovengas gewassen m i d e l s a b s o r p t i e i n K2CO3 of
Na2C03 w a a r b i j r e s p e k t i e v e l i j k K2S en Na2S W r d t gevormd.
Ftegeneratie van de K2S c.q.
Na2S houdende v l o e i s t o f v i n d t p l a a t s mid-
d e l s s t o o m d e s t i l l a t i e w a a r b i j B2S-houdende .schwaden" worden gevormd
(b.v.
verder verwerken i n E2S04-fabriek o f C l a u s u n i t ) en geregenereer-
de K2m3 o f Na2m3 W r d t herverkregen.
B i j g e b r u i k van N a ~ o 3a l s a b s o r p t i e v l o e i s t o f wordt NaHCO) gevormd d a t
s l e c h t s t e n d e l e oplosbaar i s , waardoor n i e t met t e hoge k o n c e n t r a t i e s
a a n . N a ~ C 0 3i n de a b s o r p t i e v l o e i s t o f kan worden verwerkt.
K2C0-3 a l s a b s o r p t i e v l o e i s t o f k e n t d i t probleem v e e l mtnder
, is
echter
w e 1 duurder doch d a a r s t a a t tegenover d a t men v e e l minder v e r l i e z e n
heeft.
Rooksovengasontzwaveling v i a bovengenoemd systeem v i n d t 0.m.
k w k s f a b r i e k 1 van Hoogovens Groep B.V.
1.2.
plaats in
( b i j l a g e 11 onder punt 1 2 ) .
Armnoniak Schwefelwasserstoff Kreislaufwilscher (ASK)
NEj wordt met demiwater u i t kwksovengaa (KOG) gewassen. Bet a l d u s
o n t s t a n e ammonia wordt g e b r u i k t om v e r v o l g e n s E2S u i t KOG t e wassen.
Bet a l d u s gevormde (NEq) 2s-houdende waswater wordt i n e e n ontzuurder
ontdaan van B2S (en N B j ) ( e v e n t u e l e v e r d e r e verwerking i n b.v.
B2SOq-fabriek).
een
Een d e e l van de a f l o o p van de ontzuurder g a a t r e t o u r
n a a r de EZS-wasser. H e t r e s t e r e n d e d e e l wordt i n e e n a f d r i j v e r ontdaan
van NE3 waarna h e t voor v e r d e r e ( a f v a l w a t e r ) z u i v e r i n g wordt afgevoerd.
KOG-ontzwaveling v i a bovengenoemd,systeem v i n d t 0.m.
f a b r i e k 2 van Eoogovens Groep B.V.
p l a a t s i n kooks-
( b i j l a g e I1 punten 24, 25, 31 e n
32) e n Kokerei Prosper ( z i e f i g u u r 7)
.
1.3.
Desulf
D i t systeem is gebaseerd o p h e t ASK-systeem,
w a a r b i j e c h t e r kontinu
s t e r k water ( a b s o r p t i e ~ ~ j / H 2 S - s c h w a d e nex ontzuurdec i n demiwater)
wordt aangemaakt. Via d r u k d e s t i l l a t i e van d i t s t e r k water wordt redel i j k zuiver N H j gewonnen (99,5% NH3; 0,5% andere s t o f f e n waarvan 0,2-
0 , 3 % organo zwavelverbindingen; r e s t z i j n k o o l w a t e r s t o f f e n ) . Het gevormde NH3 h e e f t t.g.v.
van z ' n ( 0 n ) z u i v e r h e i d e n i g e afzetproblemen.
Het bovengenwmde systeem wordt t o e g e p a s t door Kokerei August Thyssen
( z i e ,7'.1.' en f i g u u r 1 ; z i e ook b l z . 4 van deze b i j l a g e ) .
/
'
B i j d i t systeem v i n d t ontzwaveling van KOG p l a a t s met NE3 c.q.
NHqOB
u i t h e t kog z e l f .
8 2 s v e r w i j d e r i n g v i n d t p l a a t s door a b s o r p t i e i n een NBqOH o p l o s s i n g
waaraan p i c r i n e z u u r a l s k a t a l y s a t o r is toegevoegd.
R e g e n e r a t i e van d e a b s o r p t i e v l o e i s t o f v i n d t p l a a t s v i a g e k a t a l y s e e r d e
o x i d a t i e m.b.v.
l u c h t w a a r b i j e l e m e n t a i r zwavel wordt gevormd (ook
h i e r i s p i c r i n e z u u r k a t a l y s a t o r ) . Een s p u i u i t h e t c i r c u i t wordt v i a
e e n c e n t r i f u g e g e l e i d t e n e i n d e h e t e l e m e n t a i r e zwavel t e wassen. Deze
worden g e b r u i k t om er H2SOq van t e maken.
zwavel kan b.v.
De b e l a n g r i j k s t e r e a k t i e v e r g e l i j kingen z i jn:
(1 ) a b s o r p t i e
~ ~ 4 +
0 882 s
4
NHqBS
+
NI1408
+
(2) r e g e n e r a t i e
NHqHS
+
1/2 02
-
-2
S
(3) zwavelzuurproduktie
S
+
02
so2
+
1/2 02
sO3+H20
----9
SO2
so3
.--, n2SO4
~ o g - o n t z w a v e l i n g v i a bovengenomd systeem wordt 0 . a . t o e g e p a s t door
Sumitorno Metals ( z i e ~ 7 . 1 3 ; en f i g u u r 34).
Dit proces is vergelijkbaar aan het Takahax-proces (zie onder 1.6.)
met dien verstande dat ontzwaveling van c.q. H2S verwijdering uit KOG
plaatsvindt nadat NH3 uit KOG is verwijderd.
Door aan het Takahax vloeistofcircuit eveneens NaOH toe te voegen
wordt uiteindelijk Na2s04 gevormd.
Dit proces wordt toegepast door Nippon Steel (zie onder - 7
. .11. figuur
27).
1.6.
Takahax-Hirohax c.q.
Takahax natte lucht oxidatie procede
Bet Takahax-proces verwijdert H2S en HCN uit KOG en zet het om in een
onverzadigde waterige oplossing van zouten. Deze oplossing wordt in
het Birohax c.q.
.
natte lucht oxidatieproces geoxideerd waarbij een wa-
ter ige oplossing van ammoniumsulfaat ontstaat
.
toegepast door LTV South Chicago.
Dit ontzwavelingsproces wordt 0.m.
Voor een uitgebreide beschrijving van het Takahax-Hirohax-proces wordt
verwezen naar figuur 16 met de bijbehorende beschrijving (zie onder
7.6
:)
.
Van HCN ontdaan KOG wordt bij het Stretford-proces geabsorbeerd in een
zg. Stretford oplossing (een waterige oplossing van natriumkarbonaat,
disulfonzuur van anthraquinone (ADA), natriumvanadaat en natriumtartraat)
.
Na regeneratie c.q.
oxidatie wordt elementair zwavel gevormd.
In figuur 20 is e.e.a.
schematisch weergegeven (zie onder-728.).
. .:
De belangrijkste reaktievergelijkingen hierbij zijn:
absorptie
(1) H2S + Na2COj
oxidatie
(2) 2NaHS
+
omzetting
ve2-
---*
4NaVOj
NaHS + NaHCOj
+ 820
-4Na2V409
+
4Na08
+
25
naar V03- via ADA
(j) Na2V4Og + 2NaOH + 2ADA
+
H20
4
4 NaVO)
+ ADA
(gereduceerd)
r e o x i d a t i e ADA (gereduceerd)
( 4 ) 2ADA (gereduceerd)
+ 02 --+ 2ADA + 2E20
overall reaktie vergelijkinq
( 5 ) 2H2S + 0 2 42s
+
2H20
belangrijke nevenreakties
Ongeveer 2% van de aangeboden H2S wordt omgezet i n t h i o s u l f a a t volgens
( 6 ) 2NaBS + 202
Na2sP3
Indien KOG HCN bevat v i n d t eveneens de volgende nevenaktie p l a a t s
---b
waarbij HCN b i j n a v o l l e d i g u i t KOG wordt verwijderd.
( 7 ) 2HCN
+
Na2CO) + 2s
2NaSCN
+
C02 + 820
Aangezien mwel Na2SS3 en NaSCN i n o p g e l o s t e vorm i n d e S t r e t f o r d
v l o e i s t o f aanwezig z i j n z a l een s p u i u i t h e t v l o e i s t o f c i r c u i t noodzak e l i j k z i j n teneinde een ongewenste zoutenopbouw t e voorkomen.
Verwerking van deze s p u i ken middels r e d u k t i e v e verbranding p l a a t s v i n den ( z i e ook onder 7.8.;
fasco)
1.8.
.
b e t r e f t b e s c h r i j v i n g van d e b i t u a t i e b i j Do-
3
Sulf ibanprocedh
B i j d i t proces wordt E ~ Su i t KOG verwijderd door a b s o r p t i e i n monoethanolamine (MEA). Na r e g e n e r a t i e van MEA v i a een r e b o i l e r s y s t e e m
wordt de MEA h e r g e b r u i k t . Bet o n t s t a n e E2S kan bv. worden omgezet t o t
elementair zwavel i n een Clausunit. Bet Sulfibanprocede v o r d t o.m.
t o e g e p a s t door LTV Warren; e.e.a.
(m.n.
is u i t g e b r e i d beschreven onder.,+.7.
f iguur 18 p l u s b i jbehorende b e s c h r i jving)
.
.7.
,
B i j d i t proces wordt H2S en ook voor een d e e l HCN u i t KOG verwijderd
door a b s o r p t i e i n Na2C03.
Door d e met Na2S en NaCN v e r r i j k t e a b s o r p t i e v l o e i s t o f onder s t e r k vac u b te s t r i p p e n wordt d e ~a2C03-houdende v l o e i s t o f ' i n voldoende mate
geregenereerd.
it s y s t e m wordt t o e g e p a s t door Inland S t e e l ; voor een g e d e t a i l l e e r -
d e r b e s c h r i j v i n g v o r d t verwezen naar
7;s.
..
,
.
2.
NBJ-VERWIJDERINGSSYSTEMEN
2.1.
Vorming (NHq) $ 0 4
KOG wordt voor d e o n t z w a v e l i n g t r a p i n z ' n g e h e e l d o o r e e n zwavelzuuro p l o s s i n g g e l e i d w a a r b i j (Nii4)2%4 O n t s t a a t . Een e n a n d e r is i n b i j l a g e I1 o n d e r p u n t e n 7 , 8 en 9 beschreven.
B e t is e c h t e r o o k m o g e l i j k om zg. A2S e n m j - h o u d e n d e
.schwaden" van
e e n o n t z u u r d e r door e e n z w a v e l z u u r o p l o s s i n g t e l e i d e n w a a r b i j e v e n e e n s
(Nii4)2%4 o n t s t a a t ( h e t B ~ dS i e n t d a n v e r d e r t e worden v e r w e r k t i n bv.
een z w a v e l z u u r f a b r i e k . Een e n ander is o n d e r 7 / 2 ; e n f i g u u r 7 be,
schreven.
*
KOG wordt b i j e e n t e m p e r a t u u r van
r
b
1100.C e n e e n d r u k v a n c i r k a 1.2
Bar i n aanweeigheid van e e n n i k k e l k a t a l y s a t o r g e s p l i t s t w a a r b i j :
a) NEJ i n N2 e n 8 2 wordt omgezet
b) BCN i n CO, 8 2 e n N2 wordt omgezet.
voor e e n g e d e t a i l l e e r d e o m s c h r i j v i n g van h e t s y s t e e m wordt verwezen
n a a r - 7 ~ 3 ; f i g u u r 10.
/ .
2.3.
NHj-verbranding
NB3-houdende .schwaden'
u i t bv. e e n NE3 s t r i p p e r w o r d t v e r b r a n d t o t N2
e n H ~ O . Verwezen wordt n a a r j ; - 5 . e n f i g u u r 13.
I.
2.4.
.,
Phosarnproced6
mi3 w o r d t met e e n w a t e r i g e o p l o s s i n g van monoammonium- en diammoniuw
f o s f a a t u i t KOG gewassen, w a a r b i j z i c h meer diamnoniumfosfaat vormt.
NE3 wordt v i a s t o o m s t r i p p e n u i t d e a a n g e r i j k t e w a s v l o e i s t o f gewonnen.
Op g r o n d v a n d e chemische-eigenschappen v a n d e ammoniumfosfaatoploss i n g worden d e z u r e b e s t a n d d e l e n i n h e t KOG a l s BCN, C02 en B2S (behoudens s p o r e n ) n i e t d o o r d e w a s v l o e i s t o f o m e n a n e n z o d a t e e n z e e r
z u i v e r e NE3 wordt v e r k r e g e n e
1
, '
. f i g u u r 35 s e k t i e r e c h t s b o v e n ) .
Eet omzetten van H2S-rijke "schwaden" i n e l e m e n t a i r zwavel v i a d e reakties:
( 1 ) 2H2S
(2) 282s
+
+
302 ---+ 2S02 + 2H20
SO2
-4
3s
+ 2820
voor een meer g e d e t a i l l e e r d e b e s c h r i j v i n g wordt verwezen naar 7.';5;
f i g u u r 13 en item 17.
R a t a l y t i s c h e omzetting van ECN i n h e t KOG naar NE3 v i a gekontroleerd
verlopende o x i d a t i e en hydrolyse over een bauxiet bed.
HCN d e s t r u k t i e is u i t k o r r o s i e overwegingen een gmust" i n d i e n E2s (en
ECN) houdende gschwaden' naar een Clausunit worden g e l e i d ( z i e ook
ZY5; item 17 )
.
Uitgegaan wordt van een s i t u a t i e waarbij N E j en 82s-houdende schwaden
(ex o n t z u u r d e r ) de voeding vormen voor Be ~ 2 S 0 4 - f a b r i k a g e .
De f a b r i e k a n v a t de ondervolgende stappen:
a) koeling schwaden (kondensafvang)
b) verbranding van E2S en NE3; h i e r b i j o n t s t a a t S02 en 820
en N2
c) afvalwarmteketel; hierdoor wordt d e t m p e r a t u u r van h e t SO2/H20houdende g a s van c i r k a 1100'C naar c i r k a 400-450'C
verlaagd
d) k o n t a k t t o r e n ; so2 wordt v i a een vanadium houdende k a t a l y s a t o r omgez e t i n SO3
e) kondensatietoren;
SO3
+
E p
E ~ S O ~h e; t gevormde E2SOq wordt na
passage van een "RieselkUhlerg near d e E2SOq opslag g e l e i d
f ) h e t a f g a s (van SO3 ontdane produktgas) wordt door een k a a r s e n f i l t e r
g e l e i d (vochtafvang; afgescheiden vocht g a a t naar 82SOq o p s l a g )
g) h e t onder f ) genoemde a f g a s p a s s e e r t vervolgens een a e r o s o l f i l t e r
( B r i n k m i s t f i l t e r ) en een
h) schoorsteen.
WOK
met name de Duitse bedrijven wordt geclaimd d a t een 78% H2s04-
f a b r i e k makkelijker
ti
b e d r i j v e n is dan een 96% ~ ~ ~ 0 4 - f a b r i (78%
ek
H2SOq-fabriek h a a l t met minder inspanning een hogere s e r v i c e f a k t o r ) .
n2s04-fabrikage (96 gew%; i n Japan 98 gew%)
3.4.
Uitgegaan wordt van een s i t u a t i e waarbij NE3 en H2S-houdende schwaden
.
( e x ontzuurder) de voeding vormen van de H2s0q-fabrikage.
De f a b r i e k omvat de ondervolgende stappen:
a ) koeling schwaden (kondensafvang)
b) verbranding van H2S en Mi31 h i e r b i j o n t s t a a t SO2 en ~ 2 0(en N2)
c) afvalwarmteketel; z i e verder onder 3.3.c)
d ) koeler; h e t door koeling verkregen condensaat ken bv. naar d e a f d r i j v e r worden g e l e i d
e) k a a r s e n f i l t e r ( M o r Hoogovens Groep B.V.
f ) droger (drmgmedium: gec. HzSOq)
v o r d t d i t een E - f i l t e r )
%
g ) kontakttoren; z i e verder onder 3.3.6)
h) absorber (c.q.
k o n d e n s a t i e t o r e n ) ; z i e verder onder 3.3.e)
i) h e t r e s t e r e n d e a f g a s ~ r d rte s p e k t i e v e l i j k g e l e i d door een aerosolf i l t e r en een
j) s c h m r s t e e n .
Zoals onder 3.3.
r e e d s is vermeld is een 98% H2SOq-fabriek m o e i l i j k e r
te b e d r i j v e n d m een 78% ~ 2 ~ 0 4 - f a b r i e k .
Met name de koeler (item d , b e t r e f t mldoende k o e l k a p a c i t e i t i n d e zo-
mer) en h e t k a a r s e n f i l t e r (item e; b e t r e f t zeer frekwente schoonmaak
. t.g.v.
plugging door zwavel-
d e b e t aan.
en polyzwavelverbindingen) z i j n h i e r
(B) Rookgassen afkomstig van sinterfabrieken
4.
ONTZWRVELINGSSYSTEMEN
4.1.
Gipsvormende processen
Van vaste stof ontdane rookgassen (bv. door het door een EP te leiden)
worden in kontakt gebracht met Ca(OH)2 dan we1 een mengsel van Ca(OH)2
en CaC03.
SO2 uit het rookgas wordt geabsorbeerd in de Ca(OIi)2-oplossing waarbij
gips gevormd wordt; e.e.a. verloopt volgens:
Ca(0H)z
+ SO2
CaSO3.1/2
--+
CaSO3.1/2 820 + 1/2 0 2
+ 3/2 820
H@
+
1/2 H N
CaSOq.2820
---r
Indien sprake is van abaorptie in een Ca(OB)~/CaaJyoplossing wordt
eveneens gips gevormd en we1 volgens:
Ca(OH)2 + SO2
CaSO3.1/2 B@
cam3
+
1/2 0 2
+ so2 + 3/2
CaSO3.1/2 820
+
+
3/2 820
8s
1/2 0 2 + 3/2 820
-
b
CaSOj.l/2
88
-4
CaSDq.2820
-4
CaSOj. l/2 820
2
CaSOq.2820
+ 1/2 820
+ C02 + 820
voor een meer gedetailleerde beschrijving w r d t verwezen naar bijlage
I11 en figuur 37.
In dit door N i p p ~ nKokan (NKK) ontwikkelde proces wordt SO2 in het te
behandelen gas afkanstig van de sinterfabriek geabsorbeerd in een (uit
kooksovengasafkomstige) MfqOE-oplossing waarbij (NHq)2S04 wordt gevormd. ( m q ) 2 ~ 0 4m r d t in de gasreinigingsstraat van de kooksfabrieken
teruggewonnen (zie figuur 25 rechtsboven)
. De respektievelijke proces-
stappen uitgaande van ongereinigde rookgas uit de sinterfabriek zijn:
a) stofverwijdering (EP)
b) main blower (op druk brengen)
C) warmtewisselaar (koeler)
4) ~ o ~ a b s o r p t iin
e NE40Ii
e) mistverwijdering (natte EP)
f) o p druk brengen (booster)
g ) weer passage warmtewisselaar onder c) (reden: a c h t e r deze u n i t is
e e n de-NO,
werkt)
.
u n i t g e p l a a t s t d i e b i j e e n temperatuur van c i r k a 350.C
5.
NOx VERWIJDERING UIT ROOKGASSEN (AFKOMSTIG VAN SINTERFABRIEKEN)
Het p r i n c i p e van d e ~ 0 ~ - v e r w i j d e r i n g( e i g e n l i j k omzetting van N 4 , i n
0.a. N2) ken h e t b e s t met de ondervolgende r e a k t i e f o r m u l e s worden
weergegeven:
6N0
+ 4NH3 T 350'C
6NJ2 + 8NH3
T 350.C
_
i
.
5N2 t 6H20
7N2 + 12H20
U s k a t a l y s a t o r wordt i j z e r e r t s t o e g e p a s t . I n verband met h e t f i x e d
bed k a t a l y s a t o r systeem d i e n t h e t g a s , d a t van N q ( m e t worden ontdaan
een verregaande 5%
(c.q.
SO2) verwjdering t e ondergaan gevolgd door
een zeer verregaande v e r w i j d e r i n g van s t o f (i.v.m.
plugging katalysa-
t o r b e d ) . Een mogelijke o p s t e l l i n g is i n f e i t e onder 4.2.
van deze b i j -
l a g e onder a ) t/m g) weergegeven.
Na passage van h e t voorgereinigde g a s van d e r e a k t i e v a t e n gevuld met
i j z e r e r t s waarin d e k a t a l y t i s c h e r e d u k t i e van N& m e t b N B 3 p l a a t s v i n d t ,
wordt h e t g a s gekoeld en a l s zodanig ( i n k l u s i e f h e t gevormde water)
v i a een schoorsteen naar d e l u c h t gemitteerd.
B i j l a g e VI
Literatuurlijst
P a t r i c i a A. Lynch. Choosing a coke-oven g a s d e s u l f u r i z a t i o n system: A
review o f c u r r e n t technology
Iron and S t e e l Engineer, december 1982.
Allen E l l i s . Vacuum c a r b o n a t e d e s u l f u r i z a t i o n and Claus s u l f u r r e c o w r y system a t no. 11 b a t t e r y
Ironmaking Proceedings 1981.
D r . E.Th.
Herpers and K.G.
Barber. By product p l a n t d e s i g n
Ironmaking Proceedings 1984.
H. G a s t w i r t h , R. Miner, W.
S t r e n g l e . The Takahax-Hirohax p r o c e s s f o r
coke oven g a s d e s u l f u r i z a t i o n
Ironmaking Proceedings 1981.
S.C. Boak, D.G.
Prucha, H.L.
T u r i c . Coke oven g a s d e s u l f u r i z a t i o n a t
Republic S t e e l ' s new coking f a c i l i t y , Warren, 0 .
Ironmaking Proceedings 1981.
James P l e n d e r l e i t h . D e s u l p h u r i z a t i o n o f c o k e oven g a s by t h e S t r e t f o r d
process
Ironmaking Proceedings 1981.
I. Yamamoto. C a t a l y t i c r e d u c t i o n o f n i t r o g e n o x i d e s with m o n i a from
c o k e oven f l u e g a s
Second sympsium on environmental c o n t r o l i n t h e steel i n d u s t r y
( 1 979)
.
Y. Watanabe. A new t y p e o f e l e c t r o s t a t i c p r e c i p i t a t o r
Second symposium on environmental c o n t r o l i n t h e s t e e l i n d u s t r y
(1979).
S. Hirano, S. Aoki. Electron-Beam f l u e g a s t r e a t m e n t p r o c e s s
Chemical Economy and Engineering Review
November 1984 Vol. 16. No. 1 1 (No. 183).
F a c i l i t i e s and Operation a t t h e Ohgishima P l a n t Nippon Kokan Technical
Report, Overseas No. 28 (1980).
H.
Ikenchi. "Moretanam technology f o r f l u e g a s d e s u l p h u r i s a t i o n and
d u s t removal
Second symposium on e n v i r o m e n t a l c o n t r o l i n t h e s t e e l i n d u s t r y
(1979).
N. Hirooka. Equipment f o r removal of n i t r o g e n o x i d e s f o r No. 4 s i n t e r -
p l a n t a t Chiba-works
Second symposium on environmental c o n t r o l i n t h e steel i n d u s t r y
(1979).
Kenndaten d e r Kokerei August Thyssen Stand 1985
Thyssen S t a h l AG Duisburg
EPA. Research and Development. An i n v e s t i g a t i o n of f o r e i g n by-product
c o k e p l a n t and b l a s t f u r n a c e waste water c o n t r o l technology and
regulation
EPA-600/2-81-245. October 1981.
Lozingsvergunning t.n.v.
Hoogovens Groep B.V.
n r . AN/RG 13496 d.d.
24
juni 1986, alsmede d e aan deze vergunning t e n grondslag liggende bed r i jfsinformatie.
P e r s o o n l i j k e mededelingen van verteqenuoordigers van:
Kokerei August Thyssen/Thyssen S t a h l AG
Kokerei Prosper
Kokerei Z o l l v e r e i n
Inland S t e e l Company Indiana Harbor Works
LTV, South Chicago
LTV, Warren
Dofasco Hamilton-Ontario
Kawasaki S t e e l Corporation, Chiba Works
Nippon Kokan (NKK), Ohgishima Works
Nippon S t e e l Corporation, Tobata + Yawata Works
Kobelco, Kakogawa Works
Sumitorno Metals, Wakayama S t e e l Works
Hoogovens Groep B.V.

PIB Euroment MV 1-2

(81 KB) projectomschrijving

aanmeldingsformulier_aanvoer_per_as (PDF

KOKOPUR KOKOS FILTERBED

Download hier meer informatie

flyer

Lees meer - Aquarama

TYPE: JS750SK SS

testweek havo4

VG-160, Olympus, Compact Cameras