AT392218B

AT392218B - GAS PURIFICATION SYSTEM

Info

Publication number: AT392218B
Application number: AT265789A
Authority: AT
Original assignee: Ragailler Bernhard Mag
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1989-11-22
Publication date: 1991-02-25
Also published as: ATA265789A; DE4036601A1

Description

AT 392 218 BAT 392 218 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasreinigungsanlage, insbesondere für Abgase von Verbrennungsprozessen, mit hintereinandergereihten, gasdurchströmten Kammern zur Waschung, Kühlung, Kondensierung, Trocknung u. dgl., wobei die Kammern aus aufrecht gestellten, vorzugsweise zylindrischen Behältern bestehen und die aus den Behältern in Sammler abgezogene Waschflüssigkeit wenigstens teilweise im 5 Kreislauf über Wärmetauscher rückführbar istThe invention relates to a gas cleaning system, in particular for exhaust gases from combustion processes, with lined-up, gas-flowed chambers for washing, cooling, condensation, drying and. Like., The chambers consist of upright, preferably cylindrical containers and the washing liquid withdrawn from the containers in the collector is at least partially recyclable in a circuit via heat exchangers

Gasreinigungsanlagen für Industrieabgase, Pyrolysegase u. dgl. gibt es in den verschiedensten Ausführungen, wobei zur Isolierung und Abscheidung enthaltener Bestandteile, zur Aufbereitung und eigentlichen Reinigung der Gase selbst u. dgl. mehrstufige Verfahren Anwendung finden und meist jede der Verfahrensstufen in eigenen, hintereinandergereihten Kammern durchgeführt werden. Die Strömungsverbindung zwischen den als Behälter 10 ausgebildeten Kammern erfolgt bisher über Rohrleitungen und auch für den Abzug der verwendeten Waschflüssigkeiten, des anfallenden Kondensates, der ausgesonderten Bestandteile u. dgl. sind vom sonst geschlossenen Behälterboden ausgehende Rohrleitungen vorgesehen. Diese Rohrleitungen verlangen allerdings eine recht aufwendige Wartung, um ein Zuwachsen und Verlegen der Durchströmquerschnitte auf Grund der sich leicht an den Rohrwänden ansetzenden, verklumpenden, zusammenpackenden Verunreinigungen zu verzögern und IS die Einsatzdauer der Rohrleitungen und der dazugehörenden Armaturen u. dgl. zu verlängern. Trotz des Aufwandes sind aber häufige unwirtschaftliche Erneuerungen der Rohrleitungen nicht zu vermeiden und damit lange Unterbrechungen des gesamten Anlagenbetriebes in Kauf zu nehmen.Gas cleaning systems for industrial exhaust gases, pyrolysis gases and. The like. There are in a wide variety of designs, whereby for the isolation and separation of contained components, for the preparation and actual cleaning of the gases themselves u. The like. Multi-stage processes are used and most of the process stages are usually carried out in separate, in-line chambers. The flow connection between the chambers designed as containers 10 has so far been carried out via pipes and also for the removal of the washing liquids used, the condensate obtained, the separated components and the like. The like. From the otherwise closed container bottom outgoing pipes are provided. These pipelines, however, require a rather complex maintenance in order to delay an increase and relocation of the flow cross-sections due to the clumping, packing-up impurities that easily attach to the pipe walls, and IS the service life of the pipelines and the associated fittings and the like. To extend. Despite the effort, however, frequent uneconomical renewal of the pipelines cannot be avoided and long interruptions in the entire system operation are thus accepted.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Gasreinigungsanlage der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich bei verhältnismäßig einfachem Aufbau durch ihre wartungsarmen 20 Strömungswege auszeichnet und eine rationelle und wirkungsvolle Gasreinigung gewährleistet.The invention is therefore based on the object to remedy these defects and to provide a gas cleaning system of the type described which is characterized by a relatively simple structure due to its low-maintenance 20 flow paths and ensures efficient and effective gas cleaning.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Behälter bodenfrei ausgebildet und auf entsprechende Durchlaßöffnungen in der oberen Abdeckung einer als gemeinsamer Sammler vorgesehenen Wanne aufgesetzt sind, wobei die mit Anschlüssen für die Kreislaufleitung und eine Abzugsleitung versehene Wanne einen Füllstandsregler aufweist und zur Festlegung des Strömungsweges der Gase durch Behälter und Wanne zusätzlich 25 zu Verbindungsleitungen zwischen den Behältern Tauchwände von der Abdeckung in die Wanne hinunterragen. Durch die offen auf die Abdeckung aufgebauten Behälter werden vor allem in der Anfangsphase der Gasreinigung Rohrleitungen vermieden und die Strömungsverbindungen zwischen den Behältern über die Wanne geführt. Die abgeschiedenen flüssigen und festen Bestandteile aus den Gasen können frei aus den Behältern in die darunter liegende Wanne abtropfen bzw. -fallen, und es gibt keine durch Verengungen, Krümmungen od. dgl. 30 Strömungswiderstände entstehenden Ansatzstellen zur Ablagerung der Verunreinigungen, so daß auch ohne intensive Wartungsarbeiten langzeitig ein ordnungsgemäßer Reinigungsbetrieb aufrecht erhalten werden kann. Durch das unmittelbare Aufsetzen der Behälter auf die Wannenabdeckung ergibt sich außerdem eine platzsparende, durch das Fehlen der Rohrleitungen und Armaturen auch aufwandsarme Bauweise, wobei wegen der Gewährleistung stets gleichbleibender Durchströmungsverhältnisse die Anlage auf einen optimalen Wirkungsgrad 35 abgestimmt und dieser Wirkungsgrad dann auch während des ganzen Betriebes erreicht werden kann. Der für alleThe invention solves this problem in that the containers are bottom-free and are placed on corresponding passage openings in the upper cover of a trough provided as a common collector, the trough provided with connections for the circuit line and a drain line having a fill level regulator and for determining the flow path of the Gases through the tank and the tub also protrude from the cover into the tub through connecting walls between the tanks. The containers, which are openly installed on the cover, avoid pipelines, especially in the initial phase of gas cleaning, and the flow connections between the containers are routed through the tub. The separated liquid and solid constituents from the gases can drip or fall freely from the containers into the trough underneath, and there are no attachment points due to constrictions, curvatures or the like. 30 flow resistances to deposit the contaminants, so that even without intensive maintenance work can maintain a proper cleaning operation for a long time. The direct placement of the container on the tub cover also results in a space-saving design, which is also inexpensive due to the lack of pipes and fittings, whereby the system is matched to an optimal efficiency 35 due to the guarantee of constant flow conditions and this efficiency then also during the entire operation can be reached. The one for everyone

Behälter gemeinsame Sammler erlaubt eine weitere Vereinfachung des Anlagenkonzeptes, wobei die Vereinheitlichung der Kreislaufführung für die Waschflüssigkeit zusätzlich deren Aufbereitung erleichtert und die Waschkammerversorgung rationalisiert. Um sicherzustellen, daß die Strömungsverbindung zwischen den Behältern über die Wanne ungestört bleibt, gibt es einen Füllstandsregler, der den maximalen Pegel der 40 Waschflüssigkeit in der Wanne mit entsprechendem Abstand unterhalb der Abdeckung hält. Eine über den Füllstandsregler gesteuerte Abzugseinrichtung für die Waschflüssigkeit kann dabei gleichzeitig auch für den Abzug der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit und gegebenenfalls für den Zusatz frischer Flüssigkeit sorgen. Die von der Abdeckung bis in die Flüssigkeit hinunteiragenden Tauchwände bestimmen den gewünschten Strömungsweg von Behälter zu Behälter innerhalb der Wanne und sichern die Einhaltung der 45 richtigen Reihenfolge der Verfahrensschritte. Da die Tauchwände die Wanne nicht vollständig unterteilen, bilden die entstehenden Wannenabschnitte kommunizierende Gefäße, so daß die einheitliche Waschflüssigkeitsversorgung und -behandlung gewährleistet ist.Container-common collectors allow a further simplification of the system concept, the standardization of the circulation for the washing liquid also facilitates its preparation and rationalizes the washing chamber supply. To ensure that the flow connection between the containers through the tub remains undisturbed, there is a level controller that keeps the maximum level of the washing liquid in the tub at a corresponding distance below the cover. An extraction device for the washing liquid, which is controlled by the fill level controller, can at the same time also take off the liquid enriched with impurities and, if appropriate, add fresh liquid. The baffles protruding from the cover to the liquid determine the desired flow path from container to container within the tub and ensure that the correct sequence of the process steps is followed. Since the baffles do not completely divide the tub, the tub sections formed form communicating vessels, so that the uniform supply and treatment of washing liquid is ensured.

Grundsätzlich können in den einzelnen Behältern beliebige Verfahrensschlitte duichgeführt und die Behälter in der gewünschten Reihenfolge aneinandergeschaltet werden. Besonders zweckmäßig ist es dabei, warn der oste als 50 Waschkammer ausgebildete Behälter eine düsenartige Engstelle aufweist, oberhalb der die Gaszuleitung einmündet und eine über die Kreislaufleitung flüssigkeitsbeaufschlagbare Spritzeinrichtung angeordnet ist, wobei an den ersten Behälter über die Wanne ein als Beruhigungskammer dienender zweiter Behälter anschließt. Die gegebenenfalls vorgereinigten Gase kommen in diese Waschkammer und werden hier mit Waschflüssigkeit versetzt, wobei durch die Engstelle eine Art Venturi-Wäscher entsteht, der eine intensive Durchmischung 55 zwischen Gas und Flüssigkeit gewährleistet und damit für einen starken Reinigungseffekt und außerdem für eine entsprechende Abkühlung der Gase sorgt. Die Düse innerhalb der Waschkammer ergibt darüber hinaus eine Pumpwirkung für die einströmenden Abgase, so daß der Gaszustrom im entsprechenden Ausmaß sichergestellt ist und das durch die Düse beschleunigt durchtretende Gasflüssigkeitsgemisch ergibt zusätzlich eine Rückschlagsicherung für die Gaszuleitung, um bei Störfällen durch Entzündung, Verpuffung od. dgl. keine 60 Rückwirkungen auf das zuströmende Gas befürchten zu müssen. Das Gas-Flüssigkeitsgemisch gelangt nach der Düse in den Wannenraum und anschließend in den zweiten Behälter, der als Beruhigungsraum dient, so daß die mit Waschflüssigkeit versetzten Gase ausieagieien können und ausreichend Zeit für das weitgehende Absetzen und -2-In principle, any process steps can be carried out in the individual containers and the containers can be connected to one another in the desired order. It is particularly expedient here if the east container, which is designed as a 50 washing chamber, has a nozzle-like constriction, above which the gas supply line opens and a spray device which can be supplied with liquid via the circuit line is arranged, a second container serving as a calming chamber being connected to the first container via the tub. The possibly pre-cleaned gases come into this washing chamber and are mixed with washing liquid, whereby the constriction creates a kind of Venturi scrubber, which ensures intensive mixing 55 between gas and liquid and thus for a strong cleaning effect and also for a corresponding cooling of the gases worries. The nozzle inside the washing chamber also provides a pumping action for the inflowing exhaust gases, so that the gas inflow is ensured to the appropriate extent and the gas-liquid mixture that accelerates through the nozzle additionally provides a backstop protection for the gas supply line, in order to prevent accidents by ignition, deflagration or the like no need to fear 60 repercussions on the inflowing gas. The gas-liquid mixture passes after the nozzle into the tub space and then into the second container, which serves as a calming space, so that the gases mixed with washing liquid can pour out and allow sufficient time for extensive settling and

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Auskondensieren der Verunreinigungen, Dämpfe u. dgl. gegeben ist.Condensation of the impurities, vapors and. Like. Is given.

An und für sich könnte nach dem zweiten Behälter das Abgas bereits abströmen gelassen werden, vor allem, wenn es sich um Rauchgase od. dgl. handelt und nicht auch dampfförmige Gasbestandteile ausgeschieden werden sollen. Um dies zu erreichen, schließt dann an den zweiten Behälter über eine obere Verbindungsleitung ein als Kühlkammer mit einer Kühleinrichtung ausgebildeter dritter Behälter an, der über die Wanne in einen als Trockenkammer mit Füllkörpern ausgestatteten vierten Behälter übergeht. In der Kühlkammer, die beispielsweise mit einem wasserbeaufschlagten Kühlrohrregister ausgestattet ist, kann die Temperatur der Abgase so weit gesenkt werden, daß sich auch flüchtige Bestandteile abscheiden lassen, beispielsweise Benzin u. dgl. aus Pyrolysegas. In der anschließenden Trockenkammer, in der die Füllkörper für eine vielfache Aufteilung des Gasstromes und damit für eine große Reaktionsoberfläche sorgen, kommt es zur gewünschten Trocknung des Gases, das dann durch eine Abzugsleitung an der Behälteioberseite einem Verbraucher od. dgl. zugeführt wird.In and of itself, the exhaust gas could already be let out after the second container, especially if it is flue gases or the like, and vaporous gas components should not also be separated out. In order to achieve this, a second container, which is designed as a cooling chamber with a cooling device, then connects to the second container via an upper connecting line and merges via the trough into a fourth container equipped with packing elements as a drying chamber. In the cooling chamber, which is equipped, for example, with a water-loaded cooling tube register, the temperature of the exhaust gases can be lowered to such an extent that volatile constituents, for example gasoline and the like, can be separated. Like. from pyrolysis gas. In the subsequent drying chamber, in which the packing provides for a multiple distribution of the gas flow and thus for a large reaction surface, the desired drying of the gas occurs, which is then supplied to a consumer or the like through a discharge line on the top of the container.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäß die Kreislaufleitung über eine Dosiereinrichtung zur Chemikalienzugabe und vorzugsweise einen der Dosiereinrichtung nachgeordneten Mischer führt, da so auf einfache Weise die Waschflüssigkeit mit den erforderlichen Zusätzen versehen werden kann, um die gewünschten chemischen und physikalischen Eigenschaften während des Kreislaufbetriebes einzuhalten. Der Mischer bringt eine entsprechende Durchmischung der mit den Chemikalienzusätzen versehenen Flüssigkeit mit sich, wobei als Zusätze je nach Waschflüssigkeit und Reinigungsaufgaben alle geeigneten Chemikalien Verwendung finden können, zweckmäßigerweise auch Natronlauge und/oder Wasserstoffperoxyd zur Beeinflussung des pH-Wertes bzw. zur Bekämpfung der Geruchsentwicklung.It is particularly advantageous if, according to the invention, the circuit line leads via a metering device to the addition of chemicals and preferably a mixer downstream of the metering device, since the washing liquid can thus be provided with the necessary additives in a simple manner in order to maintain the desired chemical and physical properties during the circuit operation. The mixer brings about an appropriate mixing of the liquid provided with the chemical additives, all suitable chemicals being used as additives, depending on the washing liquid and cleaning tasks, expediently also sodium hydroxide solution and / or hydrogen peroxide to influence the pH or to combat the development of odors.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise an Hand eines Anlagenschemas näher veranschaulicht.In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in more detail, for example, using a system diagram.

Eine Gasreinigungsanlage (1) zum Reinigen von Pyrolysegas, Industrieabgas od. dgl. umfaßt im dargestellten Fall eine Waschkammer (2), eine Beruhigungskammer (3), eine Kühlkammer (4) und eine Trocknungskammer (5), welche hintereinandergereihten, gasdurchströmten Kammern jeweils aus einem aufrecht gestellten zylindrischen Behälter (6,7,8, 9) bestehen. Diese Behälter sind oberhalb einer als gemeinsamer Sammler für Waschflüssigkeit vorgesehenen Wanne (10) angeordnet, wobei die bodenfrei ausgebildeten Behält» (6,7,8,9) auf entsprechenden Durchlaßöffnungen (11) einer oberen Abdeckung (12) der Wanne (10) sitzen. Die hintereinandergereihten Behälter (6, 7, 8, 9) sind abwechselnd über die Wanne (10) und über eine Verbindungsleitung (13) im oberen Bereich miteinander verbunden, wobei eine von der Abdeckung (12) abwärts in die Wanne (10) hinunterragende Tauchwand (14) den Strömungsweg des Gases innerhalb der Wanne (10) bestimmt.A gas cleaning system (1) for cleaning pyrolysis gas, industrial exhaust gas or the like comprises in the case shown a washing chamber (2), a calming chamber (3), a cooling chamber (4) and a drying chamber (5), each of which is arranged in series through gas-flow chambers an upright cylindrical container (6,7,8, 9). These containers are arranged above a pan (10) provided as a common collector for washing liquid, the bottom-free containers (6, 7, 8, 9) sitting on corresponding passage openings (11) in an upper cover (12) of the pan (10) . The containers (6, 7, 8, 9) lined up in series are alternately connected to one another via the tub (10) and via a connecting line (13) in the upper region, with a baffle wall projecting downward from the cover (12) into the tub (10) (14) determines the flow path of the gas within the tub (10).

Die Wanne (10) weist einen Anschluß (15) für eine Kreislaufleitung (16) auf, die über eine Pumpe (17) zur Förderung der Waschflüssigkeit, einen Wärmetauscher (18) zur Kühlung, eine Dosieranlage (19) zum Chemikalienzusatz und einen Mischer (20) zur Durchmischung von Flüssigkeit und Zusätzen sowie über eine Spritzeinrichtung (21) in der Waschkammer (2) führt, so daß ein Waschflüssigkeitskreislauf aufrecht erhalten werden kann. Zur Kontrolle der Füllstandshöhe gibt es einen Füllstandsregler (22), der zusammen mit einem Zulauf (23) und einer Abzugseinrichtung (24) mit angeschlossener Abzugsleitung (25) den Waschflüssigkeitshaushalt beeinflußt.The trough (10) has a connection (15) for a circuit line (16), which is connected via a pump (17) to convey the washing liquid, a heat exchanger (18) for cooling, a dosing system (19) for adding chemicals and a mixer ( 20) leads to the mixing of liquid and additives as well as via a spray device (21) in the washing chamber (2), so that a washing liquid circuit can be maintained. To control the fill level there is a fill level controller (22) which, together with an inlet (23) and a discharge device (24) with a connected discharge line (25), influences the washing liquid balance.

Der Behälter (6) für die Waschkammer (2) weist eine düsenartige Engstelle (26) auf, oberhalb der die Einspritzeinrichtung (21) angeordnet ist und die Gaszuleitung (27) einmündet. Dadurch entsteht eine Art Venturi-Wäscher, der als Injektor eine Saugwirkung auf das zuströmende Abgas ausübt und eine Rückschlagsicherung darstellt. Nach der Waschkammer (2) wird das Gas-Flüssigkeitsgemisch über die Wanne (10) in den die Beruhigungskammer (3) bildenden Behälter (7) geleitet, in dem das Gas mit Waschflüssigkeit ausreagiert, sich beruhigt und den Großteil seiner Verunreinigungen abgibt. Die Waschflüssigkeit und die mitgenommenen Teile, das entstehende Kondensat u. dgl. fließen direkt aus den Behältern (6), durch die Durchlaßöffnungen (11) in die Wanne (10), so daß durch diese Verunreinigungen keine Gefährdung der Strömungsverbindung zwischen den beiden Behältern (6,7) entsteht. Das so gereinigte Gas gelangt aus dem Behälter (7) durch die obere Verbindungsleitung (13) in den nachgeordneten Behälter (8), der zur weiteren Abkühlung einen Wärmetauscher (28) aufnimmt und zur Kondensation der dampfförmigen Gasanteile beiträgt. Aus dieser Kühlkammer (4) dringt dann das gereinigte und gekühlte Gas über die Wanne (10) in die abschließende Trockenkammer (5) ein, wobei der die Trockenkammer (5) bildende Behälter (9) Füllkörper (29) zur Vergrößerung der Reaktionsflächen aufnimmt. Nach Durchtritt durch die Trockenkammer (5) kann das gereinigte und getrocknete Gas durch die Gasableitung (30) einem Verbraucher zugeführt werden.The container (6) for the washing chamber (2) has a nozzle-like constriction (26), above which the injection device (21) is arranged and the gas feed line (27) opens. This creates a kind of Venturi scrubber which, as an injector, exerts a suction effect on the inflowing exhaust gas and represents a setback protection. After the washing chamber (2), the gas-liquid mixture is passed via the trough (10) into the container (7) forming the calming chamber (3), in which the gas reacts with the washing liquid, calms down and releases the majority of its impurities. The washing liquid and the entrained parts, the resulting condensate u. The like flow directly from the containers (6), through the passage openings (11) into the trough (10), so that these contaminants do not endanger the flow connection between the two containers (6, 7). The gas cleaned in this way passes from the container (7) through the upper connecting line (13) into the downstream container (8), which receives a heat exchanger (28) for further cooling and contributes to the condensation of the vaporous gas components. From this cooling chamber (4), the cleaned and cooled gas then penetrates through the trough (10) into the final drying chamber (5), the container (9) forming the drying chamber (5) holding filler (29) to enlarge the reaction areas. After passing through the drying chamber (5), the cleaned and dried gas can be supplied to a consumer through the gas discharge line (30).

Die erfindungsgemäße Gasreinigungsanlage (1) zeichnet sich durch ihren rationellen Aufbau und ihre hervorragende Reinigungswirkung aus, wobei durch die unmittelbare Einbindung der Reinigungsbehälter in einen gemeinsamen Sammler und durch den freien Abzug der sich absetzenden Verunreinigungen und Kondensate aus den Behältern unmittelbar in die darunterliegende Wanne eine strömungstechnisch günstige und besonders wartungsarme Konzeption entsteht -3-The gas cleaning system (1) according to the invention is characterized by its rational structure and its excellent cleaning effect, with the direct integration of the cleaning containers in a common collector and the free removal of the contaminants and condensates that settle out of the containers directly into the underlying tub inexpensive and particularly low-maintenance design is created -3-

Claims

AT 392 218 B PATENT CLAIMS 1. Gas cleaning system, in particular for exhaust gases from combustion processes, with gas-flowed chambers arranged in series, in particular for washing, cooling, condensing, drying, the chambers consisting of upright, preferably cylindrical containers and the washing liquid drawn off from the containers in collectors is at least partially recyclable in the circuit via heat exchangers, characterized in that the containers (6, 7, 8, 9) are designed to be bottom-free and are placed on corresponding passage openings (11) in the upper cover (12) of a trough (10) provided as a common collector are, the trough (10) provided with connections (15) for the circuit line (16) and a discharge line (25) has a fill level controller (22) and for determining the flow path of the gases through the tank and trough in addition to connecting lines (13) between the containers (7, 8) baffles (14) from de r Project the cover (12) down into the tub (10).

2. Gas cleaning system according to claim 1, characterized in that the first as a washing chamber (2) formed container (6) has a nozzle-like constriction (26), above which the gas supply line (27) opens and a via the circuit line (16) liquid-loaded spray device ( 21) is arranged, a second container (7) serving as a calming chamber (3) adjoining the first container (6) via the trough (10)

3. Gas cleaning system according to claim 2, characterized in that to the second container (7) via an upper connecting line (13) as a cooling chamber (4) with a cooling device (28) formed third container (8), which via the tub ( 10) passes into a fourth container (9) equipped as a drying chamber (5) with packing elements (29)

4. Gas cleaning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circuit line (16) via a metering device (19) for adding chemicals and preferably one of the metering device downstream mixer (20).

5. Gas cleaning system according to claim 4, characterized in that the washing liquid via the metering device (19) sodium hydroxide solution and / or hydrogen peroxide can be mixed. Add 1 sheet of drawing -4-