AT14588U1 - Abhebevorrichtung für Gasverteilungsmodule - Google Patents

Abstract

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Anlage (10) zur Absorption von Einzelkomponenten wie Schadstoffe oder Wertstoffe in Gasen, bei der eine Absorptionslösung in einem Absorptionsraum (13) mit dem Gas in Kontakt gebracht wird, wobei die Absorptionslösung über Sprühdüsen in den Absorptionsraum (13) eingebracht wird und wobei der Absorptionsraum (13) oberhalb einer Gaszufuhr (16) eine Gasverteilungsebene (17) aufweist. Die Gasverteilungsebene (17) besteht aus einzelnen Modulen (6), die auf einer Tragkonstruktion (9a) mit Stegen (9) liegen. Erfindungsgemäß werden die einzelnen Module (6) über Sicherungselemente (8) mit den Stegen (9) verbunden und so gegen ein Abheben gesichert, wobei die Sicherungselemente (8) von oben zugänglich sind.

Description

Beschreibung

ABHEBESICHERUNG FÜR GASVERTEILUNGSMODULE

[0001] Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Anlage zur Absorption von Einzelkompo¬nenten (z.B. Schadstoffe oder Wertstoffe) in Gasen, bei der eine Absorptionslösung in einemAbsorptionsraum mit dem Gas in Kontakt gebracht wird. Die Absorptionslösung wird dabei überSprühdüsen in den Absorptionsraum eingebracht, wobei der Absorptionsraum oberhalb einerZufuhröffnung für das Gas eine Gasverteilungsebene aufweist, durch die Turbulenzen bzw.Verwirbelungen im zugeführten Gasstrom hervorgerufen werden. Die Gasverteilungsebene wirddurch einzelne Module gebildet, die auf einer Tragkonstruktion aufliegen.

[0002] Bei vielen industriellen Prozessen, insbesondere bei Verbrennungsprozessen, entstehenAbgase bzw. Abluft, welche saure Komponenten wie Schwefeldioxid (S02), Salzsäure (HCl),Fluorwasserstoff (HF) und/oder Stickoxide (NO, N02) und Staub enthalten, die aufgrund ihrerSchädlichkeit für das Ökosystem als Schadstoffe bezeichnet werden oder auch Wertstoffe, wiez.B. Metalloxide, die durch den Behandlungsprozess in einen gasförmigen Zustand versetztwerden.

[0003] Zum Schutz der Umwelt wurden daher gesetzliche Bestimmungen für zulässige Grenz¬werte von Stoffen in Abgasen erlassen. Damit diese Grenzwerte eingehalten werden können,ist in vielen Fällen eine Reinigung der Abgase erforderlich.

[0004] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Technologien zur sogenannten nassenAbgasbehandlung bekannt, die bereits industriell eingesetzt werden. Bei diesen Verfahren imKraftwerksbereich wird für die Abscheidung von Schadstoffen (S02, HCl, HF) eine Absorptions¬lösung verwendet. Meist handelt es sich dabei um ein Kalziumsorbens (Kalkstein, Branntkalkund Kalkhydrat). Diese Kalziumverbindungen werden mit Wasser angemischt, liegen danachals Suspension vor und werden in einem Absorptionsraum mit den im Rauchgas vorliegendensauren Gasen in Kontakt gebracht, sodass die Absorption der Schadstoffe von der gasförmigenin die flüssige Phase stattfinden kann. Die in die flüssige Phase absorbierten sauren Schadstof¬fe liegen danach gelöst in ionischer Form vor und reagieren mit den in der Suspension gelöstenKalzium Ionen des Kalksorbens.

[0005] Die sich daraus ergebenden Reaktionsprodukte können in Abhängigkeit der weiterenProzessführung in der Suspension gelöst bleiben, bei entsprechender Übersättigung Kristallebilden und schlussendlich sogar in fester Form ausfallen. Der überwiegende Schadstoff inAbgasen aus dem Kraftwerkssektor, insbesondere bei öl- und kohlegefeuerten Verbrennungs¬prozessen, ist Schwefeldioxid S02.

[0006] In sogenannten Rauchgasentschwefelungsanlagen wird das S02 aus dem Rauchgas mitden zuvor beschriebenen Verfahren abgetrennt, wobei als Absorptionslösung hauptsächlichKalkstein in Form einer Kalksteinsuspension eingesetzt wird. In diesen Anlagen kann aus demabsorbierten Schwefeldioxid S02 und dem gelösten Kalkstein in der Suspension nach Oxida¬tions- und Kristallisationsprozessen verwertbarer Gips (CaS04 * 2H02) entstehen.

[0007] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Absorptionsraum für die Rauchgasent¬schwefelung als Sprühturm auszuführen. In diesem Sprühturm wird die Kalksteinsuspensionüber mehrere in der Regel horizontal angeordnete Sprühebenen mit Sprühdüsen versprüht. DerApparat wird dabei in vertikaler Richtung von Rauchgas durchströmt. Die aus den Sprühdüsenaustretenden Kalksteinsuspensionstropfen treten mit dem strömenden Rauchgas in Kontaktund es kommt zu Wärme und Stofftransportvorgängen. Diese Anlagen weisen oft auch ober¬halb der Gaszufuhr eine Gasverteilungsebene (z.B. REA- Plus-Ebene oder Tray) auf, durch diedas zugeführte Gas einerseits vergleichmäßigt wird und durch die andererseits ein hochturbu¬lentes Suspensionsregime (Flüssigkeitsschicht) erzeugt wird. Die Gasverteilungsebene bestehtbeispielsweise aus einer Vielzahl von Rohren.

[0008] Das im Rauchgas enthaltene Schwefeldioxid S02 wird durch Absorption in den Suspen- sionstropfen gelöst und reagiert infolge mit den ebenfalls gelösten Kalziumionen über Zwi¬schenstufen zu Kalziumsulfit und nach weiterer Oxidation durch den im Tropfen gelöst vorlie¬genden Sauerstoff zu Kalziumsulfat.

[0009] Die Suspensionstropfen fallen nach unten und nehmen entlang ihres Weges kontinuier¬lich Schwefeldioxid auf. Im unteren Bereich des Kontaktapparates werden sie in einem sog.Sumpf gesammelt und zur Erhöhung der Kontaktzeit durch ein Umwälzsystem erneut über dieSprühebenen mit dem Rauchgas in Kontakt gebracht.

[0010] Durch entsprechende Regel- und Steuerkreise wird dem Absorptionsraum kontinuierlichKalksteinsuspension, Prozesswasser (Verdampfungsverlust der Tropfen) und Oxidationsluftzudosiert sowie auch Suspension aus dem Sumpf abgezogen, sodass sich ein stationärerZustand einstellt. Die abgezogene Suspension aus dem Sumpf wird in der Regel einer nachge¬schalteten Entwässerung zur Gewinnung von Gips zugeführt.

[0011] Die Elemente bzw. Module der Gasverteilungsebene werden mit einer Tragkonstruktionlösbar verbunden, beispielsweise verschraubt. Die Verbindung der Module der Gasverteilungs¬ebene mit der Tragkonstruktion ist notwendig, um ein Abheben der Module während des Be¬triebes zu verhindern. Für Revisionsarbeiten muss der Bereich unterhalb der Gasverteilungs¬ebene eingerüstet werden, damit die Module der Gasverteilungsebene entfernt werden können,dies ist sehr zeit- und kostenintensiv.

[0012] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasverteilungsebene bereitzustellen, beider Revisionsarbeiten leichter durchgeführt werden können.

[0013] Gelöst wird die Aufgabe mit einer Anlage, bei der die einzelnen Module der Gasvertei¬lungsebene über lösbare Sicherungselemente mit der Tragkonstruktion verbunden und gegenein Abheben gesichert sind. Erfindungsgemäß sind die Sicherungselemente von oben zugäng¬lich. Die Module der Gasverteilungsebene können somit entfernt werden, ohne dass dafür derBereich unterhalb der Gasverteilungsebene eingerüstet werden muss. Revisionsarbeiten kön¬nen so leichter und schneller durchgeführt werden.

[0014] Die einzelnen Module der Gasverteilungsebene bestehen beispielsweise aus einerVielzahl von Rohren, die in einem Rahmen angeordnet sind.

[0015] Die Sicherungselemente können als Bolzen ausgeführt sein, die durch Öffnungen in denStegen der Tragkonstruktion und durch Öffnungen in den Modulen geschoben werden.

[0016] Vorzugsweise ist die Tragkonstruktion mit einer Schutzschicht überzogen, beispielswei¬se mit einer Gummierung, Epoxidbeschichtung oder mit Beton. Diese Schutzschicht schützt dieTragkonstruktion gegen Korrosion.

[0017] Es ist günstig, wenn die einzelnen Module aus Polypropylen gefertigt sind.

[0018] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: [0019] Fig. 1 eine beispielhafte Ausführung einer Rauchgasreinigungsanlage; [0020] Fig. 2 eine Draufsicht auf die Gasverteilungsebene; [0021] Fig. 3 ein einzelnes Modul der Gasverteilungsebene; [0022] Fig. 4 einen Schnitt durch die Gasverteilungsebene zur Darstellung der Sicherungsele¬ mente; [0023] Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen jeweils gleiche Merkmale.

[0024] Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Rauchgasreinigungsanlage10. Dabei strömt das Rauchgas durch die Gaszufuhr 16 in den zylinderförmigen Absorptions¬raum 13 ein und wird in eine vertikale Aufwärtsströmung umgelenkt. Das Rauchgas durchströmtden Absorptionsraum 13 von unten nach oben und verlässt diesen durch den Rauchgasaustritt 12.

[0025] Direkt oberhalb der Gaszufuhr 16 befindet sich die Gasverteilungsebene 17. Die Gasver- teilungsebene 17 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Rohren 4. Durch die Gasvertei¬lungsebene 17 wird das Rauchgas innerhalb der Absorptionskammer 13 gleichmäßiger verteiltund außerdem werden dadurch im Rauchgas Turbulenzen induziert, die zu einer intensiverenVermischung des Gases mit der Absorptionslösung führen. Die Gasverteilungseinrichtung 17wird durch eine Tragkonstruktion 9a (in Fig. 4 dargestellt) getragen.

[0026] Im oberen Bereich des Absorptionsraumes 13 wird über die Sprühdüsen der Sprühebe¬ne 14 die Absorptionslösung eingebracht, die in Tropfenform mit dem Rauchgas in Kontakt tritt.

[0027] Unterhalb der Gaszufuhr 16 befindet sich der Wäschersumpf 15. Das Absetzen vonFeststoffteilchen im Wäschersumpf 15 wird durch das Rührwerk 19 verhindert, das außerdemeine ausreichende Vermischung sicherstellt. Die Oxidation wird durch eine separate Oxidations¬luftzufuhr sichergestellt.

[0028] Um das gesamte Waschsystem in einem stationären Betrieb zu halten, wird frischeKalksteinsuspension (Absorptionslösung) über die Leitung 11 zugeführt und ein entsprechenderSuspensionsstrom 20 zur Gewinnung von Gips aus dem Waschsystem ausgeschleust.

[0029] Direkt oberhalb der Gaszufuhr 16 ist ein Re-Dispergierblech 18 angeordnet. DiesesBlech 18 fängt die von oben kommende Absorptionslösung auf und leitet sie als Vorhang in denWäschersumpf 15. Das zugeführte Gas durchquert beim Eintritt in die Absorptionskammer 13diesen Vorhang und wird dabei abgekühlt.

[0030] In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Gasverteilungsebene 17 dargestellt. Die Gasvertei¬lungsebene 17 besteht hier aus einer Vielzahl von Modulen 6.

[0031] Es handelt sich hier um eine rostartige Konstruktion, durch die das Gas verwirbelt undvergleichmäßigt wird. Die Gasverteilungsebene 17 wird in Fachkreisen auch als REA- PlusEbene bezeichnet.

[0032] Fig. 3 zeigt ein einzelnes Modul 6 der Gasverteilungsebene 17. Das Modul 6 bestehthier aus einem Rahmen der durch die Seitenwände 1 und 2 gebildet wird. Im Rahmen ist eineVielzahl von Rohre 4 angeordnet, die durch eine Mittelwand 3 fixiert werden. Die beiden Sei¬tenwände 2 des Moduls 6 weisen Öffnungen 5 auf, in die das Sicherungselement 8 (in Fig. 4dargestellt) gesteckt wird.

[0033] In Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Gasverteilungsebene 17 dargestellt. Man erkennt hierzwei Module 6, mit den einzelnen Rohren 4. Die beiden Module 6 liegen auf einem Träger 9aauf. Auf dem Träger 9a befindet sich ein Steg 9. Der Träger 9a und der Steg 9 bilden die Trag¬konstruktion für die Module 6. Der Steg 9 der Tragkonstruktion weist eine Öffnung auf, durchdie ein Sicherungselement 8 gesteckt ist. Das Sicherungselement 8 ist ebenso durch die Öff¬nungen 5 der beiden Module 6 gesteckt und verhindert so ein Abheben der Module 6.

[0034] Das Sicherungselement 8, hier in Form eines Bolzens, ist von oben gut zugänglich undleicht entfernbar. Für Revisionsarbeiten kann nun die Abhebesicherung von oben gelöst wer¬den, eine Einrüstung des Bereiches unterhalb der Gasverteilungsebene 17 ist nicht mehr not¬wendig.

[0035] Der Träger 9 ist hier mit einer Schutzschicht 7, beispielsweise einer Gummierung über¬zogen und wird so gegen Korrosion geschützt.