DD150326A3

DD150326A3 - DEVICE FOR THE THERMAL AFTER COMBUSTION OF GAS-FORMOUS POLLUTANTS

Info

Publication number: DD150326A3
Application number: DD21411979A
Authority: DD
Inventors: Gerd Koeckeritz; Arno Kassner; Harald Scherz; Gerd Brandwein; Gerd Fladung; Peter Franke; Wolfgang Dziadzka; Norbert Jaenicke; Juergen Koenig; Hans Lachmann
Original assignee: Gerd Koeckeritz; Arno Kassner; Harald Scherz; Gerd Brandwein; Gerd Fladung; Peter Franke; Dziadzka Wolfgang Ddnjaenicke; Juergen Koenig; Hans Lachmann
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1981-08-26
Also published as: SU1726909A1; CS225553B1; DE2944566A1

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Senkung der Umweltbelastung durch bei Produktionsprozessen auftretenden gasfoermigen Schadstoffen durch Nachverbrennung und Nutzbarmachung der Verbrennungsentalphie dieser Schadstoffe bei gleichzeitiger Energiegewinnung. Zu diesem Zweck wurde eine Brennkammer entwickelt, die dieses Ziel verwirklicht. Erfindungsgemaesz wird der mit Schadstoffen belastete Abluftstrom in die doppelwandige Brennkammer eingeleitet,wo er die Reaktionskammer umspuelt und gleichzeitig kuehlt und ueber eine stufenfoermig ausgebildete Lochringabluftleiteinrichtung in die Reaktionskammer eingeleitet wird. Durch die konstruktive Form der Lochringabluftleiteinrichtung wird ein intensiver Waermeaustausch zwischen Stuetzflamme und eingebrachter belasteter Abluft erreicht, wodurch ein hoher Verbrennungswirkungsgrad erreicht wird.The aim of the invention is to reduce the environmental impact of occurring in production processes gaseous pollutants by afterburning and harnessing the Verbrennungsentalphie these pollutants with simultaneous energy production. For this purpose, a combustion chamber has been developed, which realizes this goal. According to the invention, the waste air stream loaded with pollutants is introduced into the double-walled combustion chamber, where it circulates around the reaction chamber and at the same time cools and is introduced into the reaction chamber via a perforated ring exhaust device. Due to the constructive shape of the perforated ring exhaust air guide, an intensive heat exchange between the support flame and the introduced polluted exhaust air is achieved, whereby a high combustion efficiency is achieved.

Description

-A- 214 1 19 -A- 214 1 19

(54) Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung gasfoermiger Schadstoffe.(54) Apparatus for the thermal afterburning of gaseous pollutants.

(57) Ziel der Erfindung ist die Senkung der Umweltbelastung durch bei Produktionsprozessen auftretenden gasfoermigen Schadstoffen durch nachverbrennung und nutzbarmachung der Verbrennungsentalphie dieser Schadstoffe bei gleichzeitiger Energiegewinnung. Zu diesem Zweck wurde eine Brennkammer entwickelt, die dieses Ziel verwirklicht. Erfindungsgemaess wird der mit Schadstoffen belastete Abluftstrom in die doppelwandige Brennkammer eingeleitet, wo er die Reaktionskammer umspuelt und gleichzeitig kuehlt und ueber eine stufenfoermig ausgebildete Lochringabluftleiteinrichtung in die Reaktionskammer eingeleitet wird. Durch die konstruktive Form der" Lochringabluftleiteinrichtung wird ein intensiver Waermeaustausch zwischen Stuetzflamme und eingebrachter belasteter Abluft erreicht, wodurch ein hoher Verbrennungswirkungsgrad erreicht wird.(57) The aim of the invention is to reduce the environmental impact of gaseous pollutants occurring during production processes by post-combustion and utilization of the combustion effiency of these pollutants with simultaneous energy production. For this purpose, a combustion chamber has been developed, which realizes this goal. According to the invention, the waste air stream loaded with pollutants is introduced into the double-walled combustion chamber, where it circulates around the reaction chamber and at the same time cools and is introduced into the reaction chamber via a perforated ring exhaust device. Due to the constructive shape of the "perforated ring exhaust air device, an intensive heat exchange between the support flame and the introduced polluted exhaust air is achieved, whereby a high combustion efficiency is achieved.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von gasfoermigen Schadstoffen, insbesondere von mit Loesungsmitteln belasteter Abluft aus Abdunstζonen, Lacktrocknern u. dgl.The invention relates to a device for the thermal afterburning of gaseous pollutants, in particular of polluted with solvents exhaust air from Abdunstζonen, paint dryers u. like.

-ζ- 214-ζ- 214

Charakteristik der bekannten technischen LoesungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind Vorrichtungen bekannt, die zur Verbrennung von gasfoermigen Schadstoffen dienen. Diese Vorrichtungen nach DE AS 1962 800 und DE AS 1962 839 weisen jedoch die Nachteile auf, dass die Gasleiteinrichtung als Kegelstumpf ausgebildet sind und die Abgaszufuehrung den Kegelstumpf schneckenfoermig umgibt und somit eine schraubenfoermige Zwangsleiteinrichtung bildet bzw. das Abgas ueberhaupt zwischen Innen- und Aussenmantel zwangsgefuehrt bzw. ueber separate Waermeaustauscher zugefuehrt wird. Zum anderen laesst der dem Kegelstumpf vorgeschaltete funktionsbestimmende Ringspalt'keine sprunghaften Aenderungen und damit auch keine Intensivierung der Waermetransportgaenge zu.Devices are known which serve for the combustion of gaseous pollutants. However, these devices according to DE AS 1962 800 and DE 1962 839 AS have the disadvantages that the Gasleiteinrichtung are formed as a truncated cone and the exhaust gas supply the truncated cone surrounds Schneckenfoermig and thus forms a helical Zwangsleiteinrichtung or the exhaust force zwangsgefuehrt between inner and outer sheath or is supplied via separate heat exchangers. On the other hand, the function-determining annular gap upstream of the truncated cone does not permit sudden changes and thus also no intensification of the heat transfer processes.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die erfindungsgemaesse Loesung soll es ermoeglichen, die mit Schadstoffen belastete Abluft mit einem hohen Verbrennungswirkungsgrad nach zu verbrennen, damit die Umweltbelastung durch Schadstoffe so gering wie moeglich gehalten und zum weiteren eine Energierückgewinnung erreicht wird und die Nachteile der bekannten Loesungen ausgeschaltet werden.The solution according to the invention should make it possible to burn the contaminated exhaust air with a high combustion efficiency, so that the environmental impact of pollutants is kept as low as possible and further energy recovery is achieved and the disadvantages of the known solutions are eliminated.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Trocknerabluft wird der Brennkammer zugeleitet, stroemt ueber den Bereich des Flammeneintritts durch eine Lochringabluftlexteinrichtung in die Reaktionskammer, in der durch Turbulenzen eine gute Durchmischung und ein hoher Verbrennungsgrad der Kohlenwasserstoffe erzielt wird. Die Verbrennungsgase verlassen die Brennkammer auf der dem Brenner entgegengesetzten Seite. Um den erforderlichen hohen Verbrennungswirkungsgrad zu erreichen, wird erfindungsgemaess dafuer eine doppelwandige Brennkammer benutzt. Die Beaufschlagung der Stuetzflamme des Brenners mit der beladenen Abluft erfolgt ueber eine stufenfoermig angeordnete Lochringabluftleiteinrichtung.The dryer exhaust air is supplied to the combustion chamber, flows over the range of flame entry through a Lochringabluftlexteinrichtung in the reaction chamber in which is achieved by turbulence a good mixing and a high degree of combustion of the hydrocarbons. The combustion gases leave the combustion chamber on the burner opposite side. In order to achieve the required high combustion efficiency, a double-walled combustion chamber is used according to the invention. The pressurization of the support flame of the burner with the laden exhaust air takes place via a perforated ring exhaust device arranged in a stepped manner.

-3- 21 A 1 19-3- 21 A 1 19

Durch die stufenfoermigen sprunghaften Aenderungen des Stroemungsquerschnitts der Lochringabluftleiteinrichtung werden Verweilzeiten der Abluft, Verbrennungstemperatur und' Turbulenzgrad in der Reaktionskammer beeinflusst. Damit v/erden die Waermetransportvorgaenge in radialer Richtung zwischen Stuetzflamme und Abluft intensiviert. Eine schnelle Erwaermung der Schadstoffänteile auf die technologisch bedingte Verbrennungstemperatur und eine Verringerung der Verweilzeit der Schadstoffanteile bis zur vollstaendigen Verbrennung werden somit erreicht. Erfindungsgemaess verringern sich damit auch die geometrischen Abmessungen der Reaktionskammer und der gesamten Brennkammer.Due to the gradual sudden changes in the flow cross section of the perforated ring exhaust device, residence times of the exhaust air, combustion temperature and degree of turbulence in the reaction chamber are influenced. Thus, the heat transfer processes in the radial direction between the support flame and the exhaust air intensify. A fast warming of the pollutant components on the technologically conditioned combustion temperature and a reduction in the residence time of the pollutant components to complete combustion are thus achieved. According to the invention, this also reduces the geometric dimensions of the reaction chamber and the entire combustion chamber.

Erfindungsgemaess ist die Reaktionskammer so gestaltet, dass sie sich bei Ausdehnung durch Temperaturdifferenzen ueber die Lochringabluftleiteinrichtung schiebt. Sie ist daher zur Brennkammer hin durch Gleitstutzen abgestuetzt.According to the invention, the reaction chamber is designed so that it pushes on expansion by temperature differences over the Lochringabluftleiteinrichtung. It is therefore supported to the combustion chamber through slide neck.

AusfuehrungsbeispielAusfuehrungsbeispiel

An einem Ausfuehrungsbeispiel soll die erfindungsgemaesse Loesung naher erlaeutert werden. ^v ,The solution according to the invention will be explained in greater detail by way of an embodiment. ^v ,

Die durch technologische Vorprozesse vorgewaermte mit Kohlenwasserstoffen und/oder anderen Medien belastete Abluft stroemt ueber den Zuluftkanal 1 in den Zwischenraum zwischen Brennkammer 2 und Reaktionskammer 3 ein. In diesem Zwischenraum wird die belastete Abluft weiter vorgewaermt und kuehlt somit gleichzeitig die Aussenhaut der Reaktionskammer 3. Die belastete Abluft wird erfindungsgemaess dabei nicht zwangsgefuehrt. Sie stroemt danach ueber die Lochringabluftleiteinrichtung 4 radial in den Bereich der Stuetzflamme 6 des Brenners 5 ein, wird gezuendet, verbrennt und wird in Richtung Abgaskanal 7 und ueber diesen, technologischen TIachprozessen und/οder der Umwelt zugefuehrt. Bei auftretenden Temperatudifferenzen schiebt sich durch die konstruktive Loesung erfindungsgemaess die Reaktionskammer 3 ueber die Lochringabluftleiteinrichtung 4. Zur Unterstuetzung der Reaktionskammer 3 ist diese gegenueber der Brennkammer 2 durch Gleitstutzen 8 abgestuetzt.The pre-heated by technological processes with hydrocarbons and / or other media exhaust air flows through the supply air duct 1 in the space between the combustion chamber 2 and the reaction chamber 3 a. In this space, the polluted exhaust air is further prewarmed and thus simultaneously cools the outer skin of the reaction chamber 3. The polluted exhaust air according to the invention is not forcibly guided. It then flows through the Lochringabluftleiteinrichtung 4 radially in the region of the support flame 6 of the burner 5, is lit, burned and is fed to the exhaust duct 7 and about this, technological TIachprozessen and / or the environment. When occurring temperature differences pushes through the constructive solution erfindungsgemäaess the reaction chamber 3 via the Lochringabluftleiteinrichtung 4. In support of the reaction chamber 3, this is abgestuetzt against the combustion chamber 2 by slide 8.

Claims

- »- 214119 Invention claim

1. A device for combustion of gaseous pollutants preferably formed from at least three nested cylindrical hollow bodies, one of which should be at least supported and one assumes the function of a burner nozzle, characterized in that the Zuluftrohr (1) with the combustion chamber (2) is fixedly connected to and whose end face a burner (5) from the outside and from the inside a stepped Lochringabluftleiteinrichtung (4) is mounted and at its other end an exhaust duct (7) inwardly connected to the reaction chamber (3) and outwardly to the combustion chamber (2) and the reaction chamber (3) by in the cavity of the combustion chamber (2) mounted three slide neck (8) is supported and the burner (5) only with a support flame (6) burns.

2. Device according to item 1, characterized in that the stepped Lochringabluftleiteinrichtung (4) comprises three to five stages and projects freely with its largest stage ring in the reaction chamber (3).

For this 1 page drawings