DD299275A5

DD299275A5 - Verfahren und vorrichtung zum anfeuchten der in einem gasfluss enthaltenen teilchen

Info

Publication number: DD299275A5
Application number: DD90337477A
Authority: DD
Inventors: Janka Pentti
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1992-04-09
Also published as: CZ283140B6; AU623732B2; SK278881B6; GB2228880A; FI890517A0; AU4900490A; US5077024A; GB9002053D0; CN1045231A; CN1020331C; FI85342C; ES2027086A6; PL167236B1; IT1240081B; CS9000506A2; GB2228880B; CA2009187A1; FI890517A; FI85342B; IT9047594A0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren fuer das Befeuchten der Teilchen, die in einem Gasstrom enthalten sind. Im Anschlusz an das Befeuchten der Teilchen wird in einen ersten befeuchteten Gasstrom (2, 4) ein zweiter Gasstrom * der im wesentlichen frei von Teilchen ist, eingefuehrt, um einen vereinigten Gasstrom (5) zu produzieren. Der erste Gasstrom (2) und der zweite (3) werden aus einem gemeinsamen gesamten Gasstrom (1) stromaufwaerts von der Befeuchtung (4) getrennt, wobei der erste Gasstrom im wesentlichen die Teilchen des gesamten Gasstromes (1) einschlieszt, die im Befeuchtungsstadium (4) befeuchtet werden, und wobei der besagte erste (2) und zweite (3) Gasstrom zu einem vereinigten Gasstrom (5) stromabwaerts vom Befeuchtungsstadium (4) kombiniert werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung fuer die Durchfuehrung des Verfahrens.{Befeuchten; Gasstrom; Wasser; Taupunkt; Abscheidevorrichtung; Separator; Trennen}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für das Befeuchten von Teilchen, die in einem Gasstrom enthalten sind. Bei Prozessen, die sich mit Gasströmen befassen, die Teilchen enthalten, wie beispielsweise Staub, gibt es mehrere Gründe für das Befeuchten der Teilchen. Derartige Prozesse umfassen beispielsweise die Erhöhung der Trennleistung eines elektrischen Filters und die Entschwefelung von Verbrennungsgasen, insbesondere wenn ein Gasstrom alkalische Teilchen enthält, beispielsweise Kalziumoxidteilchen (CaO).

Bei dem.gegenwärtig vorhandenen Verfahren wird ein Befeuchtungsmittel, wie beispielsweise Wasser, einem Gasstrom, der die Teilchen trägt, in einer Weise zugesetzt, daß der gesamte Gasstrom unter den Einfluß eines Befeuchtungsmittels gebracht wird. Insbesondere wenn es nicht wünschenswert ist. Die Temperatur eines Gasstromes zu verringern, beispielsweise von Verbrennungs- oder Rauchgasen, und zwar iuf unterhalb der Temperatur, die den Taupunkt des besagten Gasstromes entspricht, ergibt sich ein Problem aus der Tatsache, daß die Teilchen, die im Gasstrom enthalten sind, nicht gründlich befeuchtet werden können, sondern daß deren Befeuchtung unvollständig bleibt. Das unvollständige Befeuchten ist ein Problem, insbesondere bei einem Venturi-Befeuchtungsprozeß.

Ein Ziel dieser Erfindung ist die Einführung eines verbesserten Verfahrens für das Befeuchten der Teilchen, die in einem Gasstrom enthalten sind, so daß die Teilchen vollständig befeuchtet werden können, aber dennoch in einer Weise, daß andere beitragende Faktoren, die einen Einfluß auf den Prozeß haben, wie beispielsweise die Temperatur, die dem Taupunkt eines Gasstromes entspricht, veranlaßt werden können, eine Korrektur hinsichtlich einer richtigen Funktion des Prozesses vorzunehmen.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich dadurch charakterisiert, daß ein erster und ein zweiter Gasstrom vom gleichen gesamten Gasstrom vor dem Befeuchten getrennt werden, wobei der besagte erste Gasstrom im wesentlichen die Teilchen des besagten gesamten Gasstromes einschließt, die im Befeuchtungsstadium befeuchtet werden, und daß der besagte erste, und zweite Gasstrom zu einem kombinierten Gasstrom nach dem Befeuchtungsstadium zusammengebracht werden.

Das Verfahren basiert auf der Tatsache, daß der erste Gasstrom eine relativ hohe Teilchendichte aufweist, verglichen mit dem gesamten und dem kombinierten Gasstrom. Der gesamte Gasstrom wird in einen Teilstrom getrennt, der im wesentlichen alle Teilchen enthält, die im gesamten Gasstrom getragen werden, wobei die Teilchendichte in einem so bewirkten ersten Gasstrom hoch ist, wenn man mit dem gesamten und dem kombinierten Gasstrtm vergleicht. Daher kann die Menge des Befeuchtungsmittels beträchtlich jene Menge des Befeuchtungsmittels übersteigen, das in der Lage ist, auf unterhalb der Temperatur zu gelangen, die dem Taupunkt des ersten Gasstromes entspricht. Daher kann der erste Gasstrom und die darin enthaltenen Teilchen wirksam befeuchtet werden. Wenn die Teilchen Alkalioxide enthalten, wie beispielsweise Kalziumoxid (CaO), werden sie wirksam in Hydroxide umgewandelt, wie beispielsweise Kalziumhydroxid (Ca(OHIj). Kalziumhydroxid reagiert wirksam mit Schwefeldioxid. Im Anschluß an das Befeuchtungsstadium wird in den ersten Gasstrom ein zweiter Gasstrom, der ein Teilstrom ist, der vom gesamten Gasstrom vor der Befeuchtung abgetrennt wurde, und der zur Stelle der Anhäufung in einer mechanisch getrennten Weiso geführt wird, eingebracht. Wenn der erste befeuchtete Gasstrom und ein zweiter Gasstrom, der im wesentlichen frei von Teilchen ist, kombiniert oder vereinigt werden, kann die Temperatur des vereinigten Gasstromes und andere Größen, die einen Einfluß auf den Prozeß haben, günstig gestaltet werden, und zwar angesichts einer richtigen Funktion des Prozesses. Insbesondere wenn die Temperatur des vereinigten Gasstromes die Temperatur übersteigt, die dem Taupunkt des Gasflusses entspricht, treten schwefelzurückhaltende Reaktionen im gesamten Gasstrom auf.

Die als Anhang beigefügten nicht unabhängigen Patentansprüche erläutern bevorzugte Ausführungen für ein Verfahren gemäß der Erfindung.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung für das Befeuchten eines Gasstromes, der Teilchen enthält. Die Vorrichtung wird hauptsächlich dadurch charakterisiert, daß sie folgendes einschließt:

- eine Vorrichtung für das Befeuchten eines ersten Gasstromes, der Teilchen trägt, und

- eine Vorrichtung für das Kombinieren des ersten teilchentragenden, befeuchteten Gasstromes und eines zweiten Gasstromes, der im wesentlichen frei von Teilchen ist.

Die Benutzung einer Vorrichtung der Erfindung dient dazu, die Vorzüge der Erfindung anzubieten.

Die als Anhang beigefügten nicht unabhängigen Patentansprüche betreffs der Vorrichtung erklären bevorzugte Ausführungen der Vorrichtung.

Die Erfindung wird jetzt detaillierter in der folgenden Spezifikation beschrieben, wobei einige bevorzugte Ausführungen des Verfahrens detaillierter mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Bei den Zeichnungen ist

Abb. 1: eine schematische Ansicht der Vorrichtung für einen Einsatz bei der Anwendung des Verfahrens der Erfindung, und die Abb. 2: eine weitere schematische Ansicht einer zweiten Vorrichtung für einen Einsatz bei der Anwendung eines Verfahrens der Erfindung.

In den Abbildungen 1 und 2 zeigt die Bezugszahl 1 im allgemeinen einen gesamten Gasstrom an, der in einen ersten Gasstrom 2, der im wesentlichen alle Teilchen des gesamten Gasstromes enthält, und einen zweiten Gasstrom 3, der im wesentlichen frei von Teilchen ist, getrennt wird. Außerdem zeigt die Bezugszahl 4 eine Vorrichtung in Verbindung mit dem Durchgang des ersten Gasstromes für das Befeuchten des ersten Gasstromes. Außerdem wird ein vereinigter Gasstrom, der eine Kombination des gesamten Gasstromes und des Befeuchtungsmittels einschließt, mit der Bezugszahl 5 angezeigt. Die Abbildung 1 veranschaulicht eine Ausführung der Vorrichtung, bei der die Trennvorrichtung einen sogenannten Gitterseparator 6 einschließt, und die Abbildung 2 veranschaulicht eine Ausführung der Vorrichtung, bei der die Trennvorrichtung einen Zyklonabscheider 7 einschließt. Beide Abscheider arbeiten nach dem dynamischen Prinzip. Der Grad der Trennung kann sich zwischen 50 und 95% bewegen.

Der Anteil des ersten Gasstromes am gesamten Gasstrom kann sich von 5 bis 50% bewegen.

Insbesondere der Gitterseparator 6, der in der Abbildung 1 gezeigt wird, umfaßt die Platten 8 oder dergleichen, die nacheinander in der Richtung der Strömung innerhalb des Bereichs montiert sind, der durch den Querschnitt eines Strömungskanals 9 begrenzt wird, wobei die besagten Platten einen vorzugsweise konvergierenden Durchgang in der Mitto des Strömungskanals für den ersten Gasstrom, der die Teilchen trägt, begrenzen. In diesem Zusammenhang betrifft der Gitterseparator die vorangegangene plattenartige Konstruktion, die ein sogenannter dynamischer Separator ist, dessen Trennwirkung auf einer Ablenkung basiert, die im Gasstrom auftritt. Der zweite Gasstrom umfaßt einen Strom, der durch den Bereich auftritt, der zwischen den Platten 8 oder dergleichen begrenzt wird, die nacheinander in der Richtung der Strömung montiert sind, wobei der besagte zweite Strom im wesentlichen frei von 1'eilchen ist, und zwar im Ergebnis der Tatsache, daß der besagte zweite Gasstrom 3 als eine Kombination der Teilströme erzeugt wird, die entgegen der Strömungsrichtung verlaufen. Um einen Befeuchtungsprozeß zu erreichen, wird eine Vorrichtung 4 für das Befeuchten des ersten Gasstromes in einer geeigneten Position im Durchgang des besagten ersten Gasstromes 2 angeordnet. Das Einspritzen eines Befeuchtungsmittels, wie beispielsweise Wasser, kann mittels einer oder einer Vielzahl von Düsen bewirkt werden. Die Zerstäubung eines Befeuchtungsmittels kann durch den Druck eines Befeuchtungsmittels oder mit Hilfe des Mittels bewirkt werden. Der erste Gasstrom 2 und der zweite Gasstrom 3 werden im Strömungskanal 9 stromabwärts vom Strahlseparator kombiniert, wobei die befeuchteten Teilchen in den vereinten Gasstrom 5 gestreut werden.

Die Abbildung 2 veranschaulicht eine Ausführung des Verfahrens, das ebenfalls auf dem dynamischen Prinzip basiert, und zwar mittels eines Zyklonabscheiders 7 und basierend auf der Tatsache, daß der untere Abschnitt 10 eines Zyklonabscheiders für das Ablassen eines ersten Gasstromes 2 verwendet wird, der befeuchtet wird, indem eine Vorrichtung 4 benutzt wird, die sich im Strömungskanal 11 befindet, der mit dem unteren Abschnitt eines Zyklonabscheiders in Verbindung steht. Das Mittelrohr 12 eines Zyklonabscheiders wird für das Ablassen eines zweiten Gasstromes 3 stromaufwärts vom Zyklonabscheider längs eines Strömungskanals 13 verwendet. Der erste Gasstrom 2 und der zweite Gasstrom 3 werden kombiniert, und ^war beispielsweise in einer Verbindung 14 im unteren Abschnitt des Zyklonabscheiders 7, und sie werden weiter zu den folgenden Prozeßstufen transportiert.

Die Vorrichtung basiert auf dem Passieren eines ersten Gasstromes 2 und eines zweiten Gasstromes 3, die vom gesamten Gasstrom abgetrennt werden, separat voneinander zur Stelle des Aufbauens eines vereinigten Gasstromes 5. Im Falle eines Gitterseparators passiert ein zweiter Gasstrom 3 zwischen dem Strömungskanal 9 und den Platten 8, während der erste Gasstrom 2 zwischen den Platten 8 ar :r Befeuchtungsvorrichtung 4 vorbeiströmt. Im Falle eines Zyklonabscheiders gelangt ein zweiter Gasstrom 3 zur Verbindung 14 längs des Mittelrohres 12 und des Strömungskanals 13, während ein erster Gasstrom 2 vom Bodenabschnitt eines Zyklonabscheiders her in die Verbindung 14 gelangt.

Claims

1. Ein Verfahren für das Befeuchten der Teilchen, die in einem Gasstrom enthalten sind, dadurch charakterisiert, daß ein erster Gasstrom (2) und ein zweiter Gasstrom (3) von einem gemeinsamen gesamten Gasstrom (1) stromaufwärts von der Befeuchtung (4) getrennt werden, wobei der erste Gasstrom im wesentlichen die Teilchen des gesamten Gasstromes (1) einschließt, und wobei die Teilchen im Befeuchtungsstadium (4) befeuchtet werden, und daß der besagte erste Gasstrom (2) und der zweite Gasstrom (3) zu einem vereinigten Gasstrom (5) stromabwärts vom Befeuchtungsstadium (4) kombiniert werden.

2. Ein Verfahren, wie es im Patentanspruch 1 erklärt wird, dadurch charakterisiert, daß der erste Gasstrom (2) im Befeuchtungsstadium (4) mit einer Wassermenge befeuchtet wird, die größer ist als die Wassermenge, die zu einer Temperatur führt, die unterhalb einer Temperatur entsprechend dem Taupunkt des ersten Gasstromes (2) liegt, und daß der zweite Gasstrom (3) in Form seines Volumenstromes und der Temperatur in einer Weise ausgewählt wird, daß eine Temperatur, die dem Taupunkt des vereinigten Gasstromes (5) entspricht, überschritten wird.

3. Ein Verfahren, wie es in den Patentansprüchen 1 und 2 erklärt wird, dadurch charakterisiert, daß der erste Gasstrom (2) von 5 bis 50% des vereinigten Gasstromes (5) aufnimmt.

4. Eine Vorrichtung für das Befeuchten eines Gasstromes, der Teilchen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß diese folgendes einschließt:

- eine Vorrichtung (4) für das Befeuchten eines ersten Gasstromes, der die Teilchen trägt, und eine

- Vorrichtung (9,14) für das Vereinigen des besagten ersten befeuchteten Gasstromes (2), der die Teilchen trägt, und eines zweiten Gasstromes (3), der im wesentlichen frei von Teilchen ist.

5. Eine Vorrichtung, wie sie im Patentanspruch 4 erklärt wird, dadurch charakterisiert, daß die Vorrichtung außerdem eine Abscheidevorrichtung (6, 7) für das Trennen des ersten Gasstromes

(2) und des zweiten Gasstromes (3) von einem Gesamtstrom (1), der an der Abscheidevorrichtung (6,7) ankommt, einschließt, und daß die Abscheidevorrichtung einerseits mit der Vorrichtung (4) für das Befeuchten des ersten Gasstromes (2) verbunden ist und andererseits mit einer Vorrichtung (9, 14) für das Vereinigen des zweiten Gasstromes (3) und des ersten Gasstromes (2).

6. Eine Vorrichtung, wie sie in den Patentansprüchen 4 und 5 erklärt wi: d, dadurch charakterisiert, daß die besagte Vorrichtung (4) für das Befeuchten des ersten Gasstromes eine oder eine Vielzahl von Düsen einschließt.

7. Eine Vorrichtung, wie sie im Patentanspruch 5 erkärt wird, dadurch charakterisiert, daß die besagte Abscheidevorrichtung (6,7) einen dynamischen Separator einschließt.

8. Eine Vorrichtung, wie sie im Patentanspruch 7 erklärt wird, dadurch charakterisiert, daß die Abscheidevorrichtung einen Strahlseparator (6) einschließt.

9. Eine Vorrichtung, wie sie im Patentanspruch 7 erklärt wird, dadurch charakterisiert, daß die Abscheidevorrichtung einen Zyklonabscheider (7) einschließt.