DD294185A5 - Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von industriellen abgasen in wirbelnassabscheidern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kuehlung von industriellen Abgasen in Wirbelnaszabscheidern. Sie findet Anwendung auf dem Gebiet der Gasreinigungs- und Entstaubungstechnik, insbesondere bei Wirbelnaszabscheidern und bei der Eintrittsgestaltung von Absorptionstuermen. Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, mit der es moeglich ist, das Bauvolumen von Naszabscheidern zu verringern, die Rauchgaskuehlung stark feststoff- und kalziumhaltiger Suspensionen zu ermoeglichen sowie die Abscheideleistung und Anlagenzuverlaessigkeit zu erhoehen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, das zur Kuehlung staubbeladener, aggressiver industrieller Abgase anwendbar ist und das den Einsatz stark feststoff- und kalziumhaltiger Suspensionen als Kuehlfluessigkeit ermoeglicht. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz die Kuehlvorrichtung nicht vor dem Naszabscheider, sondern im Rohgasraum des Naszabscheiders angeordnet ist. Zur gerichteten Zufuehrung des Rohgases wird eine spezielle Gasleithaube im Rohgasraum des Naszabscheiders verwendet. Die Suspensionszufuehrung erfolgt ueber bekannte Prallduesen, aus Zufuehrungsrohren fuer die Kuehlfluessigkeit und Prallkoerpern. Nach gerichteter Ablenkung der Suspension durch die Prallkoerper wird eine gleichmaeszige Bespuelung des aus Gruenden des Korrosionsschutzes gummierten Rohgasraumes und eine Verteilung der Suspension ueber die Kanten der Gasleithaube und der Anstroemflaechen der Wirbelelemente erreicht. Dabei musz das Rohgas vor dem Durchstroemen des Wirbelelementes einen zweifachen Fluessigkeitsschleier passieren.{Abgasreinigung; industrielle Abgase; Naszabscheider; Wirbelnaszabscheider; Abgaskuehlung}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kühlung von industriellen Abgasen in Naßabscheidern. Sie findet Anwendung auf dem Gebiet der Gasreinigungs- und Entstaubungstechnik, insbesondere bei Wirbelnaßabscheidern und bei der Eintrittsgestaltung von Absorptionstürmen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist die Problematik der Staubansatzbildung im Eintrittsbereich eines Naßabscheiders oder einer Kühlvorrichtung, die durch Querschnittsverengung bis zum Ausfall der gesamten Anlage führen kann. Als Ursache werden ungleichmäßige Gas- und/oder Flüssigkeitsverteilung, das Versprühen stark feststoffhaltiger Suspensionen, die Ausbildung einer rückwärts gerichteten Grenzschicht entlang der Rohrwandung oder die Ringwirbelbildung an einer Tauchrohrkante angesehen. Zur Vermeidung von Anbackungen und zur Erhöhung der Betriebssicherheit in Gaswäschern sind verschiedene Lösungen bekannt. Gestaltung flexibler Wände und das Einbringen von Zusatzluft zur Erzeugung von Wandbewegungen, wie nach DE-AS 2636526 und DE-AS 2303131, erfordern aufwendige Zusatzeinrichtungen.

Die Lösung nach DE-OS 2152702 und DE-AS 1421337, bei denen die naßbeaufschlagten Flächen aufgeheizt und dadurch trocken gehalten werden sollen, um die Ansatzbildung zu verhindern, sind für den Einsatz von feststoffhaltigen Suspensionen ungeeignet, da die flüssige Phase auf den aufgeheizten Wänden verdampft und die zurückbleibenden Feststoffe Ansätze bilden.

Mechanische Vorrichtungen zur Beseitigung von Ansätzen, wie sie in DE-AS 2202236, DD-WP 247360 und DE-AS1255089 beschrieben sind, weisen große Störanfälligkeit unter aggressiven Bedingungen auf und bilden, weil sie sich selbst im Rohgasstrom befinden, Angriffspunkte für Ansätze. Diese Lösung führt zu Betriebsstörungen, da durch die konfusorartige Gaszuführung ein von einem Ringwirbel umgebener Freistrahl in den Wirbelnaßabscheider eintritt. Dieser Ringwirbel transportiert Suspensionströpfchen in den Bereich der Trocken-Naß-Grenze des Abscheiders, die dort zur Ausbildung von Ansätzen führen.

In DD-PS 208456 wird ein Wirbelnaßabscheider für die Gasreinigung mittels Suspensionen beschrieben. Die Suspension wird über ein Zuleitungssystem unmittelbar oberhalb der Wirbelelemente eingebracht. Da keine enge Begrenzung der Trocken-Naß-Grenze erfolgt, kommt es in diesem Bereich zur Ansatzbildung und damit verbunden zu Betriebsstörungen.

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und ei., verfahren und eine Vorrichtung zu finden, mit der es möglich ist, das Bauvolumen von Naßabscheideii; zu verringern, die Rauchgaskühlung stark feststoff· und kalziumhaltiger Suspensionen zu ermöglichen, sowie die Abscheideleistung und Anlagenzuverlässigkeit zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung Ist es, ein Verfehlen und eine Vorrichtung zu finden, das zur Kühlung staubbeladener, aggressiver industrieller Abgase anwendbar ist und das den Einsatz stark feststoff- und kalziumhaltiger Suspensionen als Kühlflüssigkeit ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kühlvorrichtung nicht vor dem Naßabscheider, sondern im Rohgasraum des Naßabscheiders angeordnet ist. Zur gerichteten Zuführung des Rohgases wird eine spezielle Gasleithaube im Rohgasraum des Naßabscheiders verwendet. Die Suspensionszuführung erfolgt über bekannte Pralldüsen, aus Zuführungsrohren für die Kühlflüssigkeit und Prallkörpern. Nach gerichteter Ablenkung der Suspension durch die Prallkörper wird eine gleichmäßige Bespülung des aus Gründen des Korrosionsschutzes gummiorten Rohgasraumes und eine Verteilung der Suspension über die Kanten der Gasleithaube und der Anströmflächen der Wirbelelemente erreicht. Dabei muß das Rohgas vor dem Durchströmen des Wirbelelementes einen zweifachen Flüssigkeitsschleier passieren.Die gleichmäßige Bespülung der Rohgaswände verhindert die Ansatzbildung und schützt die Gummierung vor zu hohen Temperaturen. Der mehrfache Kontakt von Rohgas und Kühlflüssigkeit im Rohgasraum ermöglicht auf Grund guter Kühlleistungen trotz sehr kleiner Reaktionsstrecken den Wegfall einer vorgeschalteten Kühlvorrichtung. Die Ausführung der Trocken-Naß-Qrenze erfordert keine zusätzlichen Reinigungsvorrichtungen. Die Kühlvorrichtung ist somit durch einen minimalen Materialaufwand, hohe Betriebssicherheit und geringen Energiebedarf (Druckabfall) gekennzeichnet.

AusfQhrungsbelsplel Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert we~den. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1: Verfahrensschema zur Kühlung von industriellen Abgasen, Fig. 2: Anordnung der Kühlvorrichtung im Wirbelnaßabscheider im Schnitt A-A, Fig.3: Anordnung der Kühlvorrichtung im Wirbelnaßabscheider im Schnitt B-B.

Im Rohgasraum 1 des Wirbelnaßabscheiders 2 ist als Verlängerung des Gaszuführungskanales 3 und zur Umlenkung des Rohgases 4 eine Gasleithaube 5 angeordnet. Diese Gasleithaube 5 endet über der Wasseroberfläche 6 mit einer flexiblen Unterkante 7. Oberhalb der Gasleithaube 5 ist der Einströmstutzen 8 für die Kühlflüssigkeit 13beziehungsweisederSuspension installiert.

In der Strahlrichtung derselben ist ein Prallkörper 9 angeordnet. Das Rohgas 4 gelangt über den Gaszuführungskanal 3 in den Rohgasraum 1 des Wirbelnaßabscheiders 2. Das Reingas 10 wird mittels Ventilator 11 zum Schornstein gefördert. Eine Pumpe 12 fördert die Kühlflüssigkeit 13, beziehungsweise Wäschersuspension, ständig im Kreislauf. Die Kühlflüssigkeit 13, beziehungsweise Suspension, wird über die Einströmstutzen 8 in den Rohgasraum 1 des Wirbelnaßabscheiders 2 gedrückt, prallt nach dem Ausströmen aus den Einströmstutzen 8 gegen den Prallkörper 9, wird dadurch versprüht und über die Gasleithaube 5 und die Wände 14 des Rohgasraumes 1 verteilt. Das Rohgas 4 wird durch die Gasleithaube 5 umgelenkt, prallt auf die Wasseroberfläche β und gelangt dann durch einen doppelten Wasserschleier zu den Wirbelelementen 15. Dabei wird die flexible Unterkante 7 der Gasleithaube 5 ständig in Bewegung gehalten, so daß Ansatzbildungen nicht möglich sind. Nach dem Durchströmen der Wirbelelemente 15 verläßt der Gasstrom über Tropfenabscheider den Wirbelnaßabscheider 2.

Claims (8)

1. Verfahren zur Kühlung von industriellen Abgasen, bei dem die Zuführung und Verteilung der Kühlflüssigkeit mittels Pralldüsen erfolgt und der Gaszuführungskanal als Gasleithaube in den Rohgasraum des Wirbelnaßabscheiders hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas (4) durch die Gasleithaube (5) auf die Wasseroberfläche (6) im speziellen Winkel gelenkt wird und vor dem Passieren des Wirbelelementes (15) einen zweifachen Flüssigkeitsschleier durchströmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsfläche der Gasleithaube (5) zur Wasseroberfläche (6) im Verhältnis 1:3,5 steht.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas (4) durch die Gasleithaube (5) senkrecht auf die Wasseroberfläche (6) gelenkt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas (4) mit einer Geschwindigkeit von 7 bis 9 m/s durch den Spalt zwischen der Unterkante (7), der Gasleithaube (5) und der Wasseroberfläche (6) strömt und dabei Wassertröpfchen von der Oberfläche mitreißt.

5. Vorrichtung zur Kühlung von industriellen Abgasen, bei der die Zuführung und Verteilung der Kühlflüssigkeit mittels Pralldüsen erfolgt und der Gaszuführungskanal als Gasleithaube in den Rohgasraum des Wirbelnaßabscheiders hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeitszuführung durch oberhalb der Gasleithaube (5) angeordnete Einströmstutzen (8) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Prallkörper (9) die Kühlflüssigelt (13) derart abgelenkt wird, daß sämtliche Wände des Rohgasraumes (1) des Wirbelnaßabscheiders (2) gleichmäßig bespült werden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante (7) der Gasleithaube (5) flexibel und beweglich gestaltet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible und bewegliche Unterkante (7) der Gasleithaube (5) durch das daran entlangströmende Rohgas (4) in eine Flatterbewegung versetzt wird.