AT14681U1 - Gas distribution level for gas purification plants - Google Patents
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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 eine mit Sprühdüsen bestückte Sprühebene (14) in den Absorptionsraum (13) eingebracht wird und wobei der Absorptionsraum (13) oberhalb einer Gaszufuhr (16) eine Gasverteilungsebene (17) aufweist. Erfindungsgemäß besteht die Gasverteilungsebene (17) in Bereichen aus Rohre (4) und in anderen Bereichen aus Lochblechen (21).The subject of this invention is a system (10) for the absorption of individual components such as pollutants or valuable substances in gases, in which an absorption solution in an absorption space (13) is brought into contact with the gas, wherein the absorption solution via a spray nozzle equipped with spray nozzles (14 ) is introduced into the absorption space (13) and wherein the absorption space (13) above a gas supply (16) has a gas distribution plane (17). According to the invention, the gas distribution level (17) consists of tubes (4) in areas and of perforated plates (21) in other areas.
Description
Beschreibungdescription
GASVERTEILUNGSEBENE FÜR GASREINIGUNGSANLAGENGAS DISTRIBUTION LEVEL FOR GAS CLEANING SYSTEMS
[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.The subject of this invention is a plant for the absorption of Einzelkompo¬nenten (for example, pollutants or valuable substances) in gases, in which an absorption solution in an absorption space is brought into contact with the gas. The absorption solution is introduced into the absorption space via spray nozzles, wherein the absorption space above a supply opening for the gas has a gas distribution plane, which causes turbulences in the supplied gas flow.
[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.In many industrial processes, particularly in combustion processes, exhaust gases are produced which contain acidic components such as sulfur dioxide (SO 2), hydrochloric acid (HCl), hydrogen fluoride (HF) and / or nitrogen oxides (NO, NO 2) and dust due to their harmfulness to the ecosystem are referred to as pollutants, or recyclables such. Metal oxides which are rendered gaseous by the treatment process.
[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.To protect the environment, therefore, statutory provisions have been issued for permissible limit values of substances in exhaust gases. In order to comply with these limits, it is often necessary to clean the exhaust gases.
[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.Various technologies for so-called wet exhaust gas treatment, which are already used industrially, are known from the prior art. In these processes in the power plant area, an absorption solution is used for the separation of pollutants (SO 2, HCl, HF). This is usually a calcium sorbent (limestone, quicklime and hydrated lime). These calcium compounds are mixed with water, are then present as a suspension and are brought into contact with the gases present in the flue gas in an absorption space, so that the absorption of the pollutants from the gaseous into the liquid phase can take place. The acidic pollutants absorbed into the liquid phase are then dissolved in ionic form and react with the calcium ions of the lime sorbent dissolved in the suspension.
[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.The resulting reaction products may remain dissolved in the suspension depending on the further process control, with appropriate supersaturation crystal forming and finally precipitate even in solid form. The predominant pollutant in exhaust gases from the power station sector, especially in oil and coal-fired combustion processes, is sulfur dioxide SO 2.
[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 entsteht ausdem absorbierten Schwefeldioxid S02 und dem gelösten Kalkstein in der Suspension nachOxidations- und Kristallisationsprozessen verwertbarer Gips (CaS04 * 2H20).In so-called flue gas desulphurisation plants, the SO 2 is separated from the flue gas by the methods described above, the main limestone used in the form of a limestone suspension as absorption solution. In these plants, the absorbed sulfur dioxide SO 2 and the dissolved limestone in the suspension are formed after oxidation and crystallization processes of utilizable gypsum (CaSO 4 .2H 2 O).
[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. Herkömmliche Gasverteilungs¬ebenen bestehen beispielsweise aus einer Vielzahl von Rohren oder aus Lochblechen bzw.Trays.From the prior art it is known to perform the absorption space for the flue gas desulfurization as a spray tower. In this spray tower, the limestone suspension is sprayed over several generally horizontally arranged spray levels with spray nozzles. The appliance is traversed by flue gas in the vertical direction. The limestone suspension drops emerging from the spray nozzles contact the flowing flue gas and heat and mass transfer processes occur. These systems often also have a gas distribution level (for example REA plus level or tray) above the gas supply, by means of which the supplied gas is uniformed on the one hand and a highly turbulent suspension regime (liquid layer) is generated on the other hand. Conventional Gasverteilungs¬ebenen consist for example of a plurality of tubes or perforated plates or trays.
[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.The sulfur dioxide SO 2 contained in the flue gas is dissolved by absorption in the suspension droplets and reacts with calcium ions likewise dissolved via intermediate stages to calcium sulphite and after further oxidation by the oxygen present in the droplet to calcium sulphate.
[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.The suspension drops fall down and take along their way kontinuier¬lich sulfur dioxide. In the lower part of the contact apparatus, they are collected in a so-called sump and, in order to increase the contact time, brought into contact again with the flue gas via the spraying planes by means of a circulating system.
[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.By appropriate control and control circuits the absorption space is continuously limestone suspension, process water (loss of evaporation of the drops) and Oxidationsluftzudosiert and suspension withdrawn from the sump, so that sets a steady state. The withdrawn suspension from the sump is usually fed to a downstream dehydration for the production of gypsum.
[0011] Bei herkömmlichen Gasverteilungsebenen ist die Gasverteilung oft unzureichend.In conventional gas distribution levels, the gas distribution is often insufficient.
[0012] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit einer Gasverteilungsebenebereitzustellen, bei der eine verbesserte Gasverteilung erzielt wird.The invention has for its object to provide a system with a gas distribution level, in which an improved gas distribution is achieved.
[0013] Gelöst wird die Aufgabe mit einer Anlage, bei der die Gasverteilungsebene in Bereichendurch Rohre und in anderen Bereichen durch Lochbleche gebildet ist. Durch diese „Hybridaus¬führung" kann eine optimale Gasverteilung im Absorptionsraum erreicht werden.The problem is solved with a system in which the gas distribution level is formed in areas through pipes and in other areas by perforated plates. Through this "hybrid execution" Optimum gas distribution in the absorption space can be achieved.
[0014] Vorzugsweise sind die Lochbleche im Randbereich der Gasverteilungsebene angeord¬net. Dadurch kann die Gasströmung gezielt in die Mitte des Wäschers gelenkt werden.Preferably, the perforated plates are angeord¬net in the edge region of the gas distribution plane. As a result, the gas flow can be specifically directed into the center of the scrubber.
[0015] Es ist günstig, wenn die Rohre der Gasverteilungsebene in Modulen angeordnet sind.Vorzugsweise sind diese Module im Zentralbereich der Gasverteilungseben angeordnet.It is favorable if the tubes of the gas distribution level are arranged in modules. Preferably these modules are arranged in the central area of the gas distribution levels.
[0016] Es ist auch vorteilhaft, wenn oberhalb der Gasverteilungsebene eine Re-Dispergierkante(25) angeordnet ist, durch die die Absorptionslösung von der Wand des Absorptionsraumsweggeleitet und in Richtung des Zentrums des Absorptionsraums geleitet wird. Dadurch kanndie Absorptionslösung weitere Schadstoffe aufnehmen.It is also advantageous if above the gas distribution level, a re-dispersing edge (25) is arranged, through which the absorption solution is guided by the wall of Absorptionsraumsweg and directed towards the center of the absorption space. This allows the absorption solution to absorb other pollutants.
[0017] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: [0018] Fig. 1 eine beispielhafte Ausführung einer Rauchgasreinigungsanlage; [0019] Fig. 2 eine Draufsicht auf die Gasverteilungsebene; [0020] Fig. 3 einen Teilbereich der Gasverteilungsebene; [0021] Fig. 4 einen anderen Teilbereich der Gasverteilungsebene; [0022] Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen jeweils gleiche Merkmale.In the following the invention will be described with reference to drawings. FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a flue gas purification system; FIG. FIG. 2 is a plan view of the gas distribution plane; FIG. FIG. 3 shows a partial region of the gas distribution plane; FIG. FIG. 4 shows another subregion of the gas distribution plane; FIG. The same reference numerals in the individual figures each denote the same features.
[0023] 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 Rauchgasaustritt12.Fig. 1 shows a cross section through a flue gas cleaning plant 10 according to the invention. In this case, the flue gas flows through the gas supply 16 into the cylindrical absorption chamber 13 and is deflected into a vertical upward flow. The flue gas flows through the absorption space 13 from bottom to top and leaves it through the flue gas outlet 12.
[0024] 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.Directly above the gas supply 16 is the gas distribution plane 17. The Gasver¬teilungsebene 17 consists of a plurality of individual tubes 4. By the Gasvertei¬lungsebene 17, the flue gas is distributed evenly within the absorption chamber 13 and also turbulence thereby induced in the flue gas which lead to a more intensive mixing of the gas with the absorption solution.
[0025] 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.In the upper region of the absorption space 13, the absorption solution is introduced via the spray nozzles of the spray nozzles 14, which comes into contact with the flue gas in droplet form.
[0026] Unterhalb der Gaszufuhr 16 befindet sich der Wäschersumpf 15. Das Absetzen vonFeststoffteilchen im Wäschersumpf 15 wird durch das Rührwerk 19 verhindert, das außerdem eine ausreichende Vermischung sicherstellt. Die Oxidation wird durch eine separate Oxidations¬luftzufuhr sichergestellt.Below the gas supply 16 is the scrubber sump 15. The settling of solid particles in the scrubber sump 15 is prevented by the agitator 19, which also ensures sufficient mixing. The oxidation is ensured by a separate oxidation air supply.
[0027] 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.In order to keep the entire washing system in a steady state operation, fresh limestone suspension (absorption solution) is supplied via the line 11 and a corresponding suspension stream 20 for the extraction of gypsum is discharged from the washing system.
[0028] 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. Dieses Blech 18 kann auch als umlaufender Ringausgebildet sein oder es können auch über den Umfang verteilt, mehrere Re-Dispergierbleche18, 18' vorhanden sein.Directly above the gas supply 16, a re-dispersing 18 is arranged. This sheet 18 catches the absorption solution from above and directs it into the laundry sump 15 as a curtain. The supplied gas passes through this curtain as it enters the absorption chamber 13 and is thereby cooled. This sheet 18 may also be formed as a circumferential ring or it may be distributed over the circumference, several Re-Dispergierbleche18, 18 'may be present.
[0029] Oberhalb der Gasverteilungsebene (17) ist eine Re- Dispergierkante (25) an der Behäl¬terwand angebracht. Durch diese Re-Dispergierkante (25) wird Absorptionslösung aufgefangenund von der Wand des Absorptionsraumes (13) weggeleitet.Above the gas distribution level (17), a re-dispersing edge (25) is attached to the container wall. Absorbent solution is collected by this re-dispersing edge (25) and directed away from the wall of the absorption space (13).
[0030] In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Gasverteilungsebene 17 dargestellt. Die Gasvertei¬lungsebene 17 besteht hier aus einer Vielzahl von Modulen 6. Die Module 6 sind hier im Zent¬ralbereich 23 der Gasverteilungseben 17 angeordnet, im Randbereich 24 der Gasverteilungs¬ebene 17 sind Lochbleche 21 angeordnet. Die Gasverteilungsebene 17 wird in Fachkreisenauch als REA-Plus Ebene bezeichnet.In Fig. 2 is a plan view of the gas distribution level 17 is shown. Here, the gas distribution plane 17 consists of a multiplicity of modules 6. The modules 6 are arranged here in the central region 23 of the gas distribution lines 17, perforated plates 21 are arranged in the edge region 24 of the gas distribution plane 17. Gas distribution level 17 is also referred to in the art as the REA-Plus level.
[0031] Fig. 3 zeigt einen Teilbereich der Gasverteilungsebene 17. Dieser Teilbereich wird durcheine Vielzahl von Rohren 4 und durch Lochbleche 21 gebildet. Die Lochbleche grenzen dabeidirekt an die Außenwand 22 der Gasverteilungsebene 17 an.Fig. 3 shows a portion of the gas distribution plane 17. This portion is formed by a plurality of tubes 4 and perforated plates 21. The perforated plates border directly on the outer wall 22 of the gas distribution plane 17.
[0032] In Fig. 4 ist ein anderer Teilbereich der Gasverteilungsebene 17 dargestellt. Auch hiersind die Lochbleche 21 im Randbereich 24 angeordnet.4, another portion of the gas distribution level 17 is shown. Again, the perforated plates 21 are arranged in the edge region 24.
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| ATGM50035/2015U AT14681U1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Gas distribution level for gas purification plants |
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Publications (1)
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| AT14681U1 true AT14681U1 (en) | 2016-04-15 |
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| ATGM50035/2015U AT14681U1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Gas distribution level for gas purification plants |
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| AT (1) | AT14681U1 (en) |
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2015
- 2015-03-05 AT ATGM50035/2015U patent/AT14681U1/en unknown
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