DE1015828B - Process for utilizing the heat content of hot gases - Google Patents

Process for utilizing the heat content of hot gases

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DE1015828B
DE1015828B DEP13433A DEP0013433A DE1015828B DE 1015828 B DE1015828 B DE 1015828B DE P13433 A DEP13433 A DE P13433A DE P0013433 A DEP0013433 A DE P0013433A DE 1015828 B DE1015828 B DE 1015828B
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Description

Verfahren zur Ausnutzung des Wärmeinhaltes von heißen Gasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausnutzung des Wärmeinhaltes von heißen Gasen durch direkten Wärmeaustausch mit einer Flüssigkeit, wobei der Wärmeaustausch im Gleichstrom oder Gegenstrom erfolgen kann. Gegebenenfalls kann man die Behandlung des Gases mit der Flüssigkeit auch teilweise im Gleichstrom und teilweise im Gegenstrom vornehmen; gegebenenfalls auch im sogenannten Querstrom, d. h. in einem solchen Verfahren, bei dem die Strömungsrichtungen von Gas und Flüssigkeit nicht zueinander parallel sind.Method for utilizing the heat content of hot gases The invention relates to a method for utilizing the heat content of hot gases through direct Heat exchange with a liquid, the heat exchange in direct current or Countercurrent can take place. If necessary, you can treat the gas with the Liquid can also be carried out partly in cocurrent and partly in countercurrent; possibly also in the so-called cross flow, d. H. in such a procedure, in which the directions of flow of gas and liquid are not parallel to each other are.

Unter Wärmeinhalt des Gases ist im folgenden die Wärmemenge verstanden, die als fühlbare Wärme in dem Gas enthalten ist, zuzüglich der Wärmemenge, die in Form von latenter Wärme vorhanden ist, z. B. in Form von Verdampfungswärme von Dämpfen, die Bestandteile des Gases sind. Der am häufigsten vorkommende Bestandteil von technischen Gasen, die latente Wärme enthalten, ist beispielsweise der Wasserdampf. Wasserdampf enthält bekanntlich nicht nur die fühlbare Wärme, die seiner Dampftemperatur entspricht, sondern enthält auch gleichzeitig die Verdampfungswärme, die zur >=Überführung der flüssigen Phase in die Dampfphase ohne Temperaturerhöhung aufgewendet wurde.In the following, the heat content of the gas is understood to mean the amount of heat, which is contained in the gas as sensible heat, plus the amount of heat that is contained in Form of latent heat is present, e.g. B. in the form of heat of vaporization of vapors, the constituents of the gas are. The most common component of technical Gases that contain latent heat are, for example, water vapor. Steam As is well known, not only contains the sensible heat that corresponds to its steam temperature, but also at the same time contains the heat of evaporation, which is necessary for the> = transfer of the liquid phase was used in the vapor phase without increasing the temperature.

Es gibt in der Technik eine Reihe von Gasen, die mit einer Temperatur von etwa 200 bis 250° anfallen und dann meist entweder in Schornsteine abgeleitet oder Kühlern zugeführt werden, in denen der Wärmeinhalt dieser Gase vernichtet wird. Solche Gase sind beispielsweise die Rauchgase aus einer Dampfkesselanlage, nachdem sie durch den Speisewasservorwärmer gegangen sind, ferner die Rauchgase von Kokereien und Gaswerken, die, nachdem sie in den Heizwänden der Koksöfen einen großen Teil ihrer fühlbaren Wärme abgegeben haben, durch Regeneratoren geschickt werden zwecks Ausnutzung weiterer Anteile ihrer fühlbaren Wärme, die letzteren aber immerhin noch mit einer Temperatur von 200 bis 250° verlassen. Auch die Nutzgase, die bei der Vergasung von Koks in Generatoren entstehen, gehören zu dieser Gruppe von Gasen. Dieses sogenannte Generatorgas wird meistens nach Austritt aus dem Generator noch einem Kühlwascher zugeführt, in welchem es gleichzeitig gereinigt und gekühlt wird.There are a number of gases in technology that have a temperature from about 200 to 250 ° and then mostly either discharged into chimneys or coolers in which the heat content of these gases is destroyed. Such gases are, for example, the flue gases from a steam boiler system after they went through the feed water preheater, as well as the flue gases from coking plants and gasworks, which after being in the heating walls of the coke ovens a large part have given off their sensible heat, to be sent through regenerators for the purpose Utilization of further parts of their sensible warmth, but the latter still leave with a temperature of 200 to 250 °. The useful gases that are used in the Gasification of coke arising in generators belong to this group of gases. This so-called generator gas is usually still in use after it leaves the generator fed to a cooling washer, in which it is cleaned and cooled at the same time.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, den Wärmeinhalt solcher Gase, insbesondere auch von Abgasen der obenbezeichneten Art, nutzbringend zu verwerten. Zu diesem Zweck kann man grundsätzlich zwei verschiedeneMethoden anwenden. Man kann das Gas indirekt in einem Kühler kühlen, wobei also das Gas auf der einen und das Kühlmittel, meist Wasser, auf der anderen Seite der Kühlflächen strömt. Man kann aber auch das Gas direkt mit Wasser kühlen, wobei Gas und Kühlmittel entweder im Gleich- oder Gegenstrom in unmittelbare Berührung miteinander kommen, wobei gegebenenfalls auch das Kühlmittel in feinverteilter Form in das Gas eingeführt werden kann. Die zuerst genannte Methode, nämlich indirekte Kühlung, hat den Nachteil, daß, da es sich um die Rückgewinnung einer wegen ihrer niedrigen Temperaturlage verhältnismäßig geringwertigen Wärme handelt, die Kühlflächen unwirtschaftlich groß ausgeführt werden müssen, weil man wegen der geringen Wärmeübergangszahlen auf der Gasseite mit kleinen Temperaturunterschieden in dem Wärmeaustauscher arbeiten muß.There has been no lack of attempts to determine the heat content of such gases, in particular also of waste gases of the above-mentioned kind to be usefully utilized. To this In principle, two different methods can be used for this purpose. You can use the gas cool indirectly in a cooler, with the gas on one side and the coolant, mostly water, flows on the other side of the cooling surfaces. But you can also do that Cool gas directly with water, with gas and coolant either in the same or Countercurrent come into direct contact with one another, possibly also the coolant can be introduced into the gas in finely divided form. The first called method, namely indirect cooling, has the disadvantage that, since it is the recovery of a relatively inferior one because of its low temperature Heat is involved, the cooling surfaces must be made uneconomically large because because of the low heat transfer coefficients on the gas side with small temperature differences must work in the heat exchanger.

Die zweite Methode, nämlich direkte Kühlung mit einer Flüssigkeit, hat, da man als Kühlflüssigkeit praktisch immer Wasser genommen hat, den erheblichen Nachteil, daß das Kühlwasser auf keine höhere Temperatur als die Taupunkttemperatur des zu kühlenden Gases erwärmt werden kann. Selbst wenn man für die direkte Kühlung ein aufs günstigste ausgebildetes Gegenstromverfahren verwendet, so kann man das Kühlwasser in der Regel nicht höher als auf 45 bis 55° C erwärmen, wenn beispielsweise das Gas eine Temperatur zwischen 150 und 250° besitzt. Wasser mit einer Temperatur von 45 bis 55° ist aber in der Regel technisch nicht auszunutzen, wobei meist noch hinzukommt, daß das Wasser durch Berührung mit dem Gas verunreinigt worden ist und deshalb nicht unmittelbar verwendet werden kann, sondern erst noch seine aus dem Gas aufgenommene Wärme über einen indirekten Wärmeaustauscher an reines Wasser abgeben muß, ein Vorgang, der natürlich wiederum mit einem Verlust an ausnutzbarer Wärme verbunden ist. Untersuchungen haben nun ergeben, daß man den Wärmeinlhalt von beißen Gasen auch bei einer direkten Kühlung mit einem Kühlmittel technisch und wirtschaftlich ausnutzen kann, wenn man die direkte Kühlung auf folgende neuartige Weise vornimmt. Das zu kühlende Gas wird gemäß der Erfindung in direkten. Wärmeaustausch mit einer nicht wäßrigen Kühlflüssigkeit gebracht, wobei die Kühlflüssigkeit von solcher Art ist, daß ihr Siedepunkt bei normalem Druck höher als 100° liegt und ihr Partialdruck bei einer Temperatur, die die Flüssigkeit in der Nähe ihres Eintrittes in den direkten Kühler annimmt, praktisch gleich Null ist und daß die durch direkten Wärmeaustausch mit dem Gas auf eine Temperatur nahe derjenigen des eintretenden Gases erwärmten Kühlflüssigkeit in einem indirekten Wärmeaustauscher mindestens den größten Teil ihrer Wärme an Wasser oder eine andere Flüssigkeit oder Gas abgibt, worauf die Kühlflüssigkeit nach- eventueller Befreiung von Staub bzw. anderen Verunreinigungen vorzugsweise zum Direktkühler zurückgeleitet wird.The second method, namely direct cooling with a liquid, has, since water has practically always been used as the cooling liquid, the considerable one Disadvantage that the cooling water does not have a higher temperature than the dew point temperature of the gas to be cooled can be heated. Even if you go for direct cooling If a countercurrent process that has been developed in the most favorable manner is used, then that can be done As a rule, cooling water should not be heated to more than 45 to 55 ° C if, for example the gas has a temperature between 150 and 250 °. Water with a temperature from 45 to 55 ° can usually not be used technically, although mostly still in addition, the water has been contaminated by contact with the gas and therefore cannot be used immediately, but rather its derived from the Dissipate the heat absorbed from the gas to pure water via an indirect heat exchanger must, a process that naturally results in a loss of usable heat connected is. Investigations have now shown that the heat content of biting gases even with direct cooling with a coolant technically and can exploit it economically if one uses the direct cooling on the following novel Wisely. The gas to be cooled is according to the invention in direct. Heat exchange brought with a non-aqueous cooling liquid, the cooling liquid of is such that its boiling point at normal pressure is higher than 100 ° and its partial pressure at a temperature that the liquid is near its entry in the direct cooler assumes practically zero and that the through direct Heat exchange with the gas to a temperature close to that of the incoming gas Gas heated cooling liquid in an indirect heat exchanger at least gives off most of its heat to water or another liquid or gas, whereupon the coolant after any removal of dust or other impurities is preferably returned to the direct cooler.

Falls das zu kühlende Gas Wasserdampf enthält und die Kühlung des Gases bis unter seinen Taupunkt für Wasserdampf erfolgt, muß die für die direkte Kühlung verwendete Kühlflüssigkeit außerdem noch die Eigenschaften haben, daß sie Wasser weder in nennenswerten Mengen löst, noch daß sie eine besondere Neigung hat, Emulsionen mit Wasser zu bilden. Ferner muß die Kühlflüssigkeit in diesem Falle ein spezifisches Gewicht haben, das so stark von dem des Wassers abweicht, daß sich Wasser und Kühlflüssigkeit mit einfachen Mitteln, insbesondere durch Absetzenlassen, voneinander scheiden.If the gas to be cooled contains water vapor and the cooling of the Gas takes place below its dew point for water vapor, which must be for direct Cooling liquid used also still have the properties that they Water neither dissolves in appreciable quantities, nor that it has a special tendency, Form emulsions with water. Furthermore, the cooling liquid must in this case have a specific gravity which deviates so strongly from that of water that Water and coolant by simple means, in particular by allowing it to settle, part from each other.

Derartige Flüssigkeiten sind in der Tat bekannt. Es gibt eine ganze Reihe solcher Flüssigkeiten. Am besten geeignet für diesen Zweck sind Fraktionen aliphatischer Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe oder auch Naphthene. Gegebenenfalls können auch Mischungen solcher Kohlenwasserstoffe und auch Mischungen von organischen mit anorganischen Verbindungen mit Erfolg angewendet werden. Um nur einen Vertreter dieser Art Flüssigkeiten zu nennen, wird auf das Tetradecan verwiesen, ein flüssiger Kohlenwasserstoff der Paraffinreihe, welcher 14 Kohlenstoffatome enthält. Im späteren Ausführungsbeispiel werden die physikalischen Eigenschaften von Tetradecan näher erläutert.Such liquids are in fact known. There is a whole Range of such liquids. Fractions are best suited for this purpose aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons or naphthenes. If appropriate, mixtures of such hydrocarbons and also mixtures can be used of organic with inorganic compounds can be used with success. Around To name just one representative of this type of fluids is tetradecane referenced, a liquid paraffin series hydrocarbon containing 14 carbon atoms contains. In the later embodiment the physical properties explained in more detail by tetradecane.

Wenn man gemäß der Erfindung verfährt, wobei vor allen Dingen das Gegenstromprinzip von besonderem Vorteil ist, so kann man tatsächlich die Kühlflüssigkeit auf eine Temperatur erwärmen, die nur noch verhältnismäßig wenig, beispielsweise 10° niedriger als die Temperatur des in die Kühleinrichtung eintretenden zu kühlenden Gases ist. Die Kühlflüssigkeit kann dann die aus dem Gas aufgenommene Wärme zum größten Teil mittels eines indirekten Wärmeaustauschers an reines Wasser abgeben, welches bei geeigneter Bemessung des Wärmeaustauschers immerhin noch eine Temperatur annimmt, die, wenn sie auch etwas niedriger ist als die Temperatur der Kühlflüssigkeit, noch so hoch liegt, daß eine technische Verwertung, z. B. zur Dampferzeugung oder Heißwassererzeugung, möglich ist. Die Kühlflüssigkeit wird, nachdem sie die aus dem Gas aufgenommene Wärme an reines Wasser abgegeben hat und dabei abgekühlt worden ist, wieder in den Kreislauf zwecks Abkühlung -weiterer Gasmengen zurückgeführt, vorzugsweise nachdem sie vorher von Staub oder sonstigen Verunreinigungen, die sie aus dem Gas aufgenommen hat, gereinigt worden ist. Solange das Gas keine nennenswerten Mengen Wasserdampf enthält, d. h. einen vergleichsweise niedrigen Taupunkt aufweist, oder auch solange man bei der Kühlung eines wasserdampfhaltigen Gases mit höherem Taupunkt die Taupunkttemperatur nicht unterschreitet, kann das erfindungsgemäße Verfahren in besonders einfacher Weise mit einem einzigen Kreislauf von Kühlflüssigkeit ausgeführt werden, wobei zweckmäßigerweise das Gas unten in den Kühler eingeführt und oben abgezogen wird, während die Kühlflüssigkeit auf den Kopf des Kühlers aufgegeben und unten abgezogen wird. Welche Art Kühler dabei verwendet wird, ist im Prinzip gleichgültig. Man kann Kühler verwenden, die mit Füllkörpern oder Horden ausgerüstet sind, oder auch solche, die Glockenböden od. dgl. aufweisen. Als gut verwendbar für diesen Zweck haben sich auch Direktkühler mit rotierenden Einbauten erwiesen, wo dann die Kühlflüssigkeit durch Zentrifugalkräfte auf verhältnismäßig hohe Geschwindigkeiten beschleunigt wird und dabei mit dem Gas im Gegenstrom in Berührung kommt.If you proceed according to the invention, and above all that The countercurrent principle is particularly advantageous, so you can actually use the cooling liquid heat to a temperature that is relatively little, for example 10 ° lower than the temperature of the entering the cooling device to be cooled Gas is. The cooling liquid can then use the heat absorbed from the gas transfer most of it to pure water by means of an indirect heat exchanger, which, given a suitable dimensioning of the heat exchanger, is still a temperature assumes that, even if it is slightly lower than the temperature of the coolant, is still so high that technical utilization, e.g. B. for steam generation or Hot water generation, is possible. The coolant will after it has run out The heat absorbed by the gas has been transferred to pure water and has been cooled in the process is fed back into the circuit for the purpose of cooling further gas quantities, preferably after they have been previously of dust or other contaminants that they from the gas has been cleaned. As long as the gas is no noteworthy Contains quantities of water vapor, d. H. has a comparatively low dew point, or as long as you are cooling a gas containing water vapor with a higher Dew point does not fall below the dew point temperature, the inventive Method in a particularly simple manner with a single circuit of cooling liquid are carried out, the gas being expediently introduced into the cooler at the bottom and is withdrawn at the top while the cooling liquid is applied to the head of the cooler and is deducted at the bottom. What kind of cooler is used is in principle indifferent. You can use coolers that are equipped with random packings or trays are, or those that have bubble caps or the like. As usable well Direct coolers with rotating internals have also proven themselves for this purpose, where then the cooling liquid by centrifugal forces at relatively high speeds is accelerated and comes into contact with the gas in countercurrent.

Es ist jedoch in den meisten Fällen wünschenswert, insbesondere dann, wenn der Taupunkt des Gases vergleichsweise hoch liegt, beispielsweise 40 oder 50° C, das Gas bis unter den Taupunkt zu kühlen und auf diese Weise nicht nur die fühlbare Wärme des Gases, sondern auch die bei der Kondensation des im Gas enthaltenen Wasserdampfes frei werdende Verdampfungswärme auszunutzen. In diesem Falle muß man jedoch, um zu dem erwünschten Resultat zu kommen, besondere Maßnahmen, deren Einzelheiten im folgenden noch erörtert werden, ergreifen, und zwar deshalb, weil das bei Unterschreitung des Taupunktes des Gases im Kühler anfallende Wasser, falls man keine besonderen Maßnahmen ergreift, zusammen mit der nicht wäßrigen Kühlflüssigkeit in den Teil des Kühlers gelangen würde, dem das heiße, noch nicht gekühlte Gas zugeführt wird. Dort würde das kondensierte Wasser ganz oder teilweise erneut verdampfen, wobei die dazu benötigte Verdampfungswärme nicht nur aus der fühlbaren Wärme des Gases, sondern auch aus der fühlbaren Wärme der Kühlflüssigkeit entnommen wird, so daß die Kühlflüssigkeit mit einer beträchtlich verringerten Temperatur als für eine wirtschaftliche Verwertung erwünscht und notwendig, zusammen mit Wasser, dem ein anderer Weg nicht zur @' erfügung steht, aus dem Kühler austreten würde, d. h. die Temperatur des unten aus dem Kühler austretenden Gemisches aus Kühlflüssigkeit und kondensiertem Wasser würde zwangläufig immer unterhalb 100° liegen, gleichgültig, wie hoch die Eintrittstemperatur des zu kühlenden Gases ist.However, in most cases it is desirable, especially if the dew point of the gas is comparatively high, for example 40 or 50 ° C, to cool the gas below the dew point and in this way not only the tactile one Heat of the gas, but also that of the condensation of the water vapor contained in the gas to use the evaporation heat released. In this case, however, you have to to come to the desired result, special measures, the details of which in the following will still be discussed, because that is when the value is not reached of the dew point of the gas in the cooler, if there is no special water Takes action along with the non-aqueous coolant in the part of the cooler to which the hot, not yet cooled gas is fed. There the condensed water would completely or partially evaporate again, with the heat of evaporation required for this not only from the sensible heat of the gas, but is also taken from the sensible heat of the cooling liquid, so that the cooling liquid at a considerably reduced temperature than for one economic recovery is desirable and necessary, together with water, the one Another path is not available, from which the cooler would leak, d. H. the Temperature of the mixture of coolant and liquid emerging from the bottom of the cooler condensed water would inevitably always be below 100 °, no matter how high the inlet temperature of the gas to be cooled is.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird deshalb in einem solchen Falle aus einem mittleren Teil des direkten Kühlers das sich dort auf einem entsprechend ausgebildeten Zwischenboden ansammelnde Kondenswasser wenigstens zum größten Teil abgezogen. Die Stelle, an der das Kondenswasser aus dem Kühler abgezogen wird, wird zweckmäßigerweise dorthin verlegt, wo das zu behandelnde Gas eine Temperatur hat, die in der Nähe des Taupunktes des dem Kühler zugeführten Gases liegt,' d. h. nur wenig darunter oder darüber. Gegebenenfalls -mit dem kondensierten Wasser abgezogene, vergleichsweise kleine Mengen Kühlflüssigkeit werden nach Abtrennung vom Wasser und eventueller Kühlung wieder auf den Kopf des Kühlers gegeben.According to a further feature of the invention is therefore in a such a trap from a middle part of the direct cooler that is there on a appropriately designed intermediate floor accumulating condensation water at least to the mostly withdrawn. The point where the condensed water is drained from the cooler is expediently moved to where the gas to be treated has a temperature which is close to the dew point of the gas supplied to the cooler, 'd. H. just a little below or above. If necessary - with the condensed water Relatively small amounts of cooling liquid withdrawn are used after separation given by the water and any cooling on the head of the cooler.

Zieht man jedoch aus dem Kühler an einer Stelle zwischen Boden und Kopf nicht nur das bis dahin entstandene Kondenswasser, sondern auch die bis dahin gelangte Kühlflüssigkeit vollständig ab, was vorzuziehen ist, so muß man die Kühlflüssigkeit, nachdem sie außerhalb des Kühlers von dem mitgeführten Wasser getrennt abgezogen worden ist, wieder so in den Kühler zurückführen, daß auch der untere Teil des Kühlers mit Kühlflüssigkeit beaufschlagt wird. Die Rückführung der Kühlflüssigkeit auf den Kühler erfolgt dabei zweckmäßigerweise an einer Stelle, die, in Richtung des Kühlflüssigkeitsstromes im Kühler gesehen, hinter der Ableitungsstelle für Kühlflüssigkeit und kondensiertes Wasser liegt. Es herrscht also bei dieser Ausführungsform nur ein einziger Kühlmittelkreislauf.However, if you pull out of the cooler at a point between the bottom and Don't just head that by then resulting condensation, but rather the coolant that has reached that point is also completely removed, which is preferable, so one must remove the coolant after it has been carried outside the cooler by the Water has been withdrawn separately, return it to the cooler in such a way that the lower part of the cooler is also exposed to coolant. The repatriation the coolant on the radiator is expediently carried out at one point which, viewed in the direction of the coolant flow in the cooler, is behind the discharge point for coolant and condensed water. So there is this one Embodiment only a single coolant circuit.

Man kann schließlich auch, unter Abziehung des ganzen kondensierten Wassers und des ganzen Kühlmittels von einem mittleren Boden des Kühlers, zwei Kühlmittelkreisläufe vorsehen, die an nacheinander folgenden Abschnitten des Gasstromes innerhalb des Kühlers wirksam sind. Der eine Kühlmittelkreislauf kühlt dabei den Gasstrom in dem Abschnitt zwischen dem Fuß des Kühlers und dem mittleren Abzugsboden, und der zweite Kühlmittelkreislauf den Gasstrotn in dem Abschnitt zwischen dem mittleren Abzugsboden und dem Kopf des Kühlers. In der Praxis wird man allerdings wegen der im unteren Teil des Kühlers eintretenden teilweisen Verdampfung des Kühlmittels, welches im oberen Teil des Kühlers wieder kondensiert wird, oft eine Verbindung zwischen den beiden Kühlmittelkreisläufen herstellen müssen, und zwar in der Form, daß man die vom mittleren Boden abgezogene Kühlflüssigkeit nach Abtrennung des kondensierten Wassers in zwei Teilströme aufteilt, von denen der eine Teilstrom nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme dem Kopf des Kühlers (Kreislauf II) und der andere Teilstrom dem mittleren Teil des Kühlers zugeführt wird, wo er zusammen mit einem Kühlmittelstrom, der durch den unteren Kühlerteil umläuft, einen eigenen Kreislauf bildet (Kreislauf I). Dabei kann man im einzelnen noch so verfahren, daß, während der nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme dem Kopf des Kühlers zugeführte Kühlmittelstrom nur bis in die Nähe des Taupunktes des zu behandelnden Gases erwärmt wird, der zweite, dem mittleren Boden zugeführte Kühlmittelstrom im Kühler auf eine höhere Temperatur als den Taupunkt erwärmt und vom Fuß des Kühlers abgezogen und nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme wieder in die Mitte des Kühlers zurückgeführt wird. Ein Teil der im Kreislauf strömenden Flüssigkeit kann in gewissen Fällen nach eventueller weiterer Ausnutzung der fühlbaren Wärme mit Vorteil dem Kopf des Kühlers zugeführt werden.Finally, one can also, subtracting the whole condensed Water and all the coolant from a central bottom of the radiator, two coolant circuits provide that on successive sections of the gas flow within the Cooler are effective. One coolant circuit cools the gas flow in the Section between the foot of the cooler and the middle fume cupboard, and the second Coolant circuit, the gas stream in the section between the middle fume cupboard and the head of the cooler. In practice, however, because of the lower Part of the cooler entering partial evaporation of the coolant, which in the upper part of the cooler is condensed again, often a connection between the must produce both coolant circuits, in the form that you can Cooling liquid withdrawn from the middle tray after the condensed liquid has been separated off Water is divided into two partial flows, one of which is partial flow after utilization the sensible heat to the head of the cooler (circuit II) and the other partial flow is fed to the middle part of the cooler, where it, together with a coolant flow, which circulates through the lower part of the cooler forms its own circuit (circuit I). You can still proceed in such a way that, during the after use the coolant flow supplied to the head of the cooler of the sensible heat only up to the Near the dew point of the gas to be treated is heated, the second, the middle Floor-fed coolant flow in the cooler to a temperature higher than the dew point heated and removed from the base of the cooler and after utilizing the sensible heat is returned to the center of the cooler. Part of the circulating Liquid can in certain cases after possible further utilization of the palpable Heat can be supplied to the head of the cooler with advantage.

Die Ausnutzung der fühlbaren Wärme des oberen Kreislaufstromes kann auf verschiedene Weise erfolgen. Man kann beispielsweise die fühlbare Wärme der Kühlflüssigkeit zur Erzeugung von Warmwasser verwenden; man kann die fühlbare Wärme der Kühlflüssigkeit aber auch mit Hilfe einer Wärmepumpe ausnutzen. Die fühlbare Wärme des unteren Kreislaufstromes hingegen wird man wegen der beträchtlich höheren Temperatur der Kühlflüssigkeit möglichst zur Erzeugung von Heißwasser oder Wasserdampf verwenden.The utilization of the sensible heat of the upper circulatory flow can done in different ways. For example, you can feel the warmth of the Use coolant to generate hot water; you can feel the warmth the coolant can also be used with the help of a heat pump. The tangible one Heat of the lower circulating stream, however, is due to the considerably higher Temperature of the cooling liquid, if possible for the generation of hot water or steam use.

Die sich auf diese Weise innerhalb des Kühlers ergebenden Kühlabschnitte oder -stufen, die durch im wesentlichen getrennte Kühlmittelkreisläufe hervorgerufen sind, müssen nicht unbedingt in einem einzigen Waschergehäuse angeordnet sein. Es ist auch möglich, das Gas zunächst in einem oder mehreren Direktkühlern zunächst bis auf eine Temperatur in der Nähe des Taupunktes zu kühlen und anschließend in einem oder mehreren, mit den erstgenannten Kühlern in Serie geschalteten Direktkühlern der gleichen oder anderer Konstruktion auf eine Temperatur unterhalb des Taupunktes des zu behandelnden Gases zu kühlen.The resulting cooling sections within the cooler or stages caused by essentially separate coolant circuits do not necessarily have to be arranged in a single washer housing. It it is also possible to initially run the gas in one or more direct coolers to a temperature close to the dew point and then in one or more direct coolers connected in series with the first-mentioned coolers of the same or a different construction to a temperature below the dew point to cool the gas to be treated.

In der Abbildung ist als Erläuterung der Erfindung die Ausführungsform dargestellt, bei der mit zwei Kühlmittelkreisläufen gearbeitet wird. Das zu behandelnde Gas, beispielsweise Rauchgas aus einer Verbrennung von Koksofengas mit Luft, tritt mit einer Temperatur von etwa 250° durch Leitung 1 in den direkten Kühler 2 ein und verläßt diesen wieder mit einer Temperatur von etwa 30 bis 35° durch Leitung 3. Der Kühler besteht im wesentlichen aus zwei Kühlstufen I und II, die durch den Zwischenboden 4 flüssigkeitsseitig voneinander getrennt, aber gasseitig miteinander in Verbindung stehen, und zwar hintereinander geschaltet sind. In den einzelnen Kühlstufen befinden sich Füllkörper der bekannten Art, z. B, Raschigringe od. dgl. Die Kühlflüssigkeit wird durch Zerstäuberdüsen 5 gleichmäßig auf die Füllkörper verteilt. Das Gas wird in der Kühlstufel so gekühlt, daß sein Taupunkt nicht oder nicht nennenswert unterschritten wird, so daß im oberen Teil dieser Kühlstufe nennenswerte Mengen Kondenswasser nicht anfallen. Die Kühlflüssigkeit erwärmt sich dabei auf eine Temperatur, die etwa 10 bis 20° niedriger liegt als die Eintrittstemperatur des Gases. Vom Boden des Kühlers 2 wird die Kühlflüssigkeit durch die Leitung 6 abgezogen und über die Pumpe 7 einem Dampferzeuger 8 zugeführt, in welchem durch indirekten Wärmeaustausch mit Wasser, welches durch Leitung 9 zufließt, Wasserdampf von 125° (2,4 ata) erzeugt wird, der durch Leitung 10 abgezogen wird. Die in dem Dampferzeuger 8 auf eine Temperatur von etwa 130° abgekühlte Kühlflüssigkeit gelangt anschließend durch Leitung 11 in den indirekten Wärmeaustauscher 12, wo sie einen weiteren Teil ihrer fühlbaren Wärme an das Wasser abgibt, welches im Dampferzeuger in Dampf verwandelt wird. Dabei kühlt sich die Kühlflüssigkeit auf etwa 55° ab und gelangt nun durch Leitung 13 wieder in den Kühler 2 zurück. Da die Kühlflüssigkeit bei der Berührung mit dem Gas in der Kühlstufe I aus diesem Staub und gewisse Verunreinigungen aufgenommen hat, wird ein Teil der Kühlflüssigkeit aus der Leitung 13 durch Leitung 13 a. abgezogen und gereinigt und danach an einer noch zu bezeichnenden Stelle wieder in den Kreislauf zurückgeführt.In the figure is the embodiment as an explanation of the invention shown, in which two coolant circuits are used. That to be treated Gas, for example flue gas from a combustion of coke oven gas with air, occurs at a temperature of about 250 ° through line 1 into the direct cooler 2 and leaves this again at a temperature of about 30 to 35 ° by conduction 3. The cooler essentially consists of two cooling stages I and II, which are through the Intermediate floor 4 separated from one another on the liquid side, but with one another on the gas side are connected, and that are connected in series. In each of Cooling stages are packing of the known type, for. B, Raschig rings or the like. The cooling liquid is evenly applied to the filler bodies through atomizer nozzles 5 distributed. The gas is cooled in the cooling stage so that its dew point is not or is not noticeably undershot, so that noteworthy in the upper part of this cooling stage There are no quantities of condensation water. The coolant heats up in the process a temperature which is about 10 to 20 ° lower than the inlet temperature of the gas. The cooling liquid is discharged from the bottom of the cooler 2 through the line 6 withdrawn and fed to a steam generator 8 via the pump 7, in which by indirect heat exchange with water, which flows in through line 9, water vapor of 125 ° (2.4 ata), which is withdrawn through line 10. The one in that Steam generator 8 reaches a temperature of about 130 ° cooled cooling liquid then through line 11 into the indirect heat exchanger 12, where they have a gives off more of its sensible heat to the water in the steam generator is turned into steam. The coolant cools down to about 55 ° and now returns to the cooler 2 through line 13. As the coolant on contact with the gas in cooling stage I from this dust and certain impurities has received, a part of the cooling liquid from the line 13 is through line 13 a. peeled off and cleaned and then again at a point to be identified returned to the cycle.

Das in der Kühlstufe I bis auf eine Temperatur in der Nähe des Taupunktes abgekühlte Gas gelangt nun durch den gasdurchlässigen Zwischenboden 4 in die nächste Kühlstufe 1I. Diese Kühlstufe II wird durch die Leitung 14 mit vergleichsweise kalter Kühlflüssigkeit - etwa 30° - beaufschlagt. Dabei kondensiert ein Teil des Wasserdampfes, der sich zusammen mit der herunterlaufenden und sich dabei erwärmenden Kühlflüssigkeit auf dem Zwischenboden 4 ansammelt. Von dort wird das Kühlflüssigkeitsgemisch durch Leitung 15 abgezogen und einem Scheidebehälter 16 zugeführt, in welchem sich die beiden Flüssigkeiten auf Grund ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichtes trennen. Das schwerere Wasser wird durch Leitung 17 aus dem System entfernt, während das leichtere Kühlmittel durch Leitung 18 in die Pumpe 19 gelangt. Die Leitung 20 führt das Kühlmittel, welches eine Temperatur von etwa 55° hat, durch den indirekten Wärmeaustauscher 21. Von dort gelangt es durch Leitung 14, nachdem es im Wärmeaustauscher auf etwa 30° abgekühlt worden ist, wieder in die Kühlstufe II zurück. Im Wärmeaustauscher 21 wird Wasser von normaler Temperatur, welches durch Leitung 22 zuläuft, auf eine Temperatur von etwa 45° erwärmt. Dieses erwärmte Wasser wird durch Leitung 23 abgezogen und kann durch Leitung 24 einem beliebigen Verwendungszweck zugeführt werden. Ein Teil dieses Warmwassers gelangt durch Leitung 25 in den indirekten Wärmeaustauscher 12 und wird hier auf eine Temperatur von etwa 125° vorgewärmt. Ein Teil des heißen Wassers, das den Wärmeaustauscher 12 verläßt, wird durch Leitung 26 einem beliebigen Verwendungszweck zugeführt; der andere Teil gelangt durch Leitung 9 in den Dampferzeuger B.That in cooling stage I except for a temperature close to the dew point The cooled gas now passes through the gas-permeable intermediate floor 4 into the next one Cooling level 1I. This cooling stage II is comparatively colder through the line 14 Cooling liquid - about 30 ° - applied. Part of the water vapor condenses, which together with the cooling liquid that runs down and warms up in the process accumulates on the intermediate floor 4. From there, the coolant mixture is passed through Line 15 withdrawn and fed to a separating container 16 in which the separate the two liquids due to their different specific gravity. The heavier water is removed from the system through line 17, while the Lighter coolant reaches the pump 19 through line 18. The line 20 leads the coolant, which has a temperature of about 55 ° through the indirect heat exchanger 21. From there it passes through line 14 after it has been cooled to about 30 ° in the heat exchanger, back into the cooling stage II back. In the heat exchanger 21 is water of normal temperature, which by Line 22 flows in, heated to a temperature of about 45 °. This heated water is withdrawn through line 23 and can be used for any purpose through line 24 are fed. Part of this hot water reaches the indirect one through line 25 Heat exchanger 12 and is here preheated to a temperature of about 125 °. A portion of the hot water leaving the heat exchanger 12 is by conduit 26 can be used for any purpose; the other part comes by line 9 in the steam generator B.

Da mit dem gekühlten Gas durch Leitung 3 immer und unvermeidbar ein wenn auch kleiner Teil von Kühlflüssigkeit in Dampfform weggeführt wird und dabei verlorengeht, muß laufend oder absatzweise eine gewisse Menge frisches Kühlmittel in das System eingeführt werden. Dies geschieht durch Leitung 27. Durch diese Leitung 27 kann auch der Teil des Kühlmittels, der durch Leitung 13 a. abgezogen wurde, nach seiner Reinigung wieder in das System eingebracht werden.Since with the cooled gas through line 3 always and inevitably a even if a small part of the cooling liquid is carried away in vapor form and thereby is lost, a certain amount of fresh coolant must be continuously or intermittently be introduced into the system. This is done through line 27. Through this line 27 can also be the part of the coolant that is passed through line 13 a. was withdrawn, reintroduced into the system after it has been cleaned.

Da aus der Kühlstufe I eine verhältnismäßig große Menge Kühlflüssigkeit in Dampfform in die Kühlstufe II gelangt und dann über die Leitung 15 aus dieser Kühlstufe herausgeführt wird, würde eine Verarmung der Kühlstufe I an Kühlmittel eintreten. Deshalb wird hinter der Pumpe 19 aus dem Kühlmittelkreislauf der Kühlstufe II ein gewisser Anteil Kühlmittel abgezweigt und durch Leitung 28 wieder in Leitung 13 und damit in den Kühlmittelkreislauf der Kühlstufe I zurückgeführt. Beispiel Das erfindungsgemäße Verfahren sei in dem folgenden Beispiel auf die Abgasmenge angewandt, die entsteht, wenn man 2000 t Kohle täglich in einer Horizontal-Koksofenbatterie verkokt und für die Beheizung der Koksofenbatterie Hochofengichtgas verwendet.Because from the cooling stage I a relatively large amount of coolant enters cooling stage II in vapor form and then exits it via line 15 Cooling stage is led out, cooling stage I would be depleted of coolant enter. Therefore, downstream of the pump 19, the coolant circuit becomes the cooling stage II branched off a certain proportion of coolant and through line 28 back into line 13 and thus returned to the coolant circuit of cooling stage I. example The method according to the invention is based on the amount of exhaust gas in the following example applied, which arises when you put 2000 tons of coal daily in a horizontal coke oven battery coked and blast furnace top gas used to heat the coke oven battery.

Gichtgas hat einen unteren Heizwert von etwa 940 kcal je ms. Es werden für die Verkokung der oben angegebenen Kohlenmenge rund 49 700 Nm3 Gichtgas je Stunde benötigt. Die Verbrennung des Gichtgases erfordert 45 200 Nm3 Luft je Stunde und ergibt eine Abgasmenge von 87 000 Nm3 je Stunde. Die Zusammensetzung des Abgases ist folgende: N2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.720/0 C 02 ................ . ..... 20,81°/a 02 .............................. 1,82,1/a H2 O-Dampf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.65 1/o Nach Verlassen der Regeneratoren der Koksofenbatterie hat das Abgas noch eine Temperatur von 250° C. Diese Temperatur soll mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf 35' C gesenkt werden. Der Taupunkt des Abgases beträgt bei Berücksichtigung der in der Verbrennungsluft enthaltenen Luftfeuchtigkeit etwa 21,5° C.Blast furnace gas has a lower calorific value of about 940 kcal per ms. Around 49 700 Nm3 of furnace gas per hour are required for coking the amount of coal specified above. The combustion of the top gas requires 45,200 Nm3 of air per hour and results in an exhaust gas quantity of 87,000 Nm3 per hour. The composition of the exhaust gas is as follows: N2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.720 / 0 C 02 ................. ..... 20.81 ° / a 02 .............................. 1.82.1 / a H2 O steam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.65 1 / o After leaving the regenerators of the coke oven battery, the exhaust gas still has a temperature of 250 ° C. This temperature is to be reduced to 35 ° C. by means of the method according to the invention. Taking into account the humidity in the combustion air, the dew point of the exhaust gas is around 21.5 ° C.

Die Kühlung des Abgases soll mit einer Kühlflüssigkeit von der chemischen Formel C14 H30 (Tetradecan) erfolgen. Diese Flüssigkeit hat folgende physikalischen Eigenschaften: Molekulargewicbt .............. 198 Dichte .. .. .. .. ................. 0,7645 Dampfdruck bei 230° C . . . . . . . . . . . . . . . . 400 mm Hg " 60' C ................ 0,3 mm Hg " 55° C ................ 0,2 mm Hg " 50° C ................ 0,1 mm Hg " 40' C . . . . . . . . . . . . . . . . 0,04 mm Hg " 35° C ................ 0,02 mm Hg Siedepunkt .. ., ................. 252,5° C Schmelzpunkt . .. .. .. .. .. .. .. .. . 5,5° C Die spezifische Wärme bei konstantem Druck (c") beträgt: im Bereich von 230 bis 60° 0,59 kgcal/kg in Grad C, im Bereich von 60 bis 40' 0,50 kgcal/kg in Grad C.The cooling of the exhaust gas is supposed to be done with a cooling liquid from the chemical Formula C14 H30 (tetradecane). This liquid has the following physical properties Properties: Molecular weight .............. 198 Density .. .. .. .. ................. 0.7645 vapor pressure at 230 ° C. . . . . . . . . . . . . . . . 400 mm Hg "60 'C ................ 0.3 mm Hg "55 ° C ................ 0.2 mm Hg" 50 ° C ................ 0.1 mm Hg "40 'C.................. 0.04 mm Hg" 35 ° C ................ 0.02 mm Hg boiling point ..., ................. 252.5 ° C melting point. .. .. .. .. .. .. .. ... 5.5 ° C The specific heat at constant pressure (c ") is: in the range from 230 to 60 ° 0.59 kgcal / kg in degrees C, in the range from 60 to 40 '0.50 kgcal / kg in degree C.

In der Kühlstufe I wird die Temperatur des Abgases von 250 auf 60° gesenkt. Bei einer mittleren spezifischen Wärme des Abgases von 0,34 in diesem Temperaturbereich ergibt sich eine von der Kühlflüssigkeit zu übernehmende Wärmemenge von 5 620 000 kcal je Stunde, die in dem Wärmeaustauscher 12 und dem Dampferzeuger 8 wieder aus dem Kühlmittel herausgenommen wird. Bei einer Endtemperatur der Kühlflüssigkeit von 230° und einer Endtemperatur des Abgases von 55' in dieser Stufe ergibt sich ein Kühlmittelbedarf in dieser Stufe von 53 800 kg je Stunde. Der Verlust an Kühlflüssigkeit in dieser Stufe, d. b. die Menge der Kühlflüssigkeit, die mit dem Abgas in die nächste Stufe übergeführt wird, beträgt dabei 0,18 g/Nms Abgas, also insgesamt 16,5 kg je Stunde.In cooling stage I, the temperature of the exhaust gas is from 250 to 60 ° lowered. With an average specific heat of the exhaust gas of 0.34 in this temperature range the result is an amount of heat to be absorbed by the coolant of 5,620,000 kcal per hour in the heat exchanger 12 and the steam generator 8 again the coolant is removed. At a final temperature of the coolant of 230 ° and an end temperature of the exhaust gas of 55 'in this stage results a coolant requirement in this stage of 53,800 kg per hour. The loss of coolant at this stage, d. b. the amount of cooling liquid that goes with the exhaust in the next Stage is transferred, is 0.18 g / Nms exhaust gas, so a total of 16.5 kg each Hour.

In der Kühlstufe II wird die Temperatur des Abgases weiter von 60 auf 35' gesenkt. Im Abgas selbst tritt keine Kondensation von Wasserdampf ein, da der Taupunkt des Abgases für Wasserdampf bei 21,5° liegt. Die bei dieser Abkühlung von der Kühlflüssigkeit zu übernehmende Wärmemenge beträgt bei einer spezifischen Wärme des Abgases von 0,33 in diesem Temperaturbereich insgesamt 717 000 kcal je Stunde, die in dem Wärmeaustauscher 21 dem Kühlmittel wieder entzogen wird. Die Menge Kühlflüssigkeit, die dafür benötigt wird, beläuft sich auf 57 400 kg je Stunde. Der Verlust an Kühlflüssigkeit, die in Dampfform mit dem gekühlten Gas aus der Kühlstufe 11 herausgeführt wird und damit endgültig verloren ist, beträgt 1,65 kg je Stunde.In cooling stage II, the temperature of the exhaust gas is further reduced from 60 to 35 '. No condensation of water vapor occurs in the exhaust gas itself, since the dew point of the exhaust gas for water vapor is 21.5 °. With a specific heat of the exhaust gas of 0.33 in this temperature range, the amount of heat to be taken over by the coolant during this cooling is a total of 717,000 kcal per hour, which is withdrawn from the coolant again in the heat exchanger 21. The amount of coolant required for this is 57 400 kg per hour. The loss of cooling liquid, which is led out of the cooling stage 11 in vapor form with the cooled gas and is thus definitely lost, is 1.65 kg per hour.

Insgesamt lassen sich aus dem Abgas, wenn man unvermeidliche Verluste durch Wärmeabstrahlung usw. berücksichtigt, etwa 6 287 000 kcal je Stunde gewinnen (bezogen auf Wasser von 20°), die sich wie folgt verteilen: Wasserdampf (125°) . . . . . . . . . . . . . . 6 480 kg/h mit 4 060 000 kcal/h Heißwasser (125') . . . . . . . . . . . . . . . . 21020 kg/h mit 2 9 00 000 kcal/h Warmwasser (45') ... .. .. ......... 1 100kg/h mit 27 600 kcal/h Verwendet man statt Gichtgas zur Beheizung der Koksofenbatterie Koksofengas (Heizwert 4 352 kcal/ Km3), so kann man durch das erfindungsgemäße Verfahren aus dem Abgas 5 990 000 kcal je Stunde [7ewinnen, die sich wie folgt verteilen: Wasserdampf (125°) . . . . . . . . . . . . . . 4 700 kg/h mit 2 950 000 kcal/h Reißwasser (125°) . . . . . . . . . . . . . . . . 15 300 kg/h mit 1610 000 kcal/h Warmwasser (55°) . . . . . . . . . . . . . . . 40 800 kg/h mit 1430 000 kcal/b Die beträchtlich größere Warmwassermenge rührt daher, daß das Abgas, welches aus der Verbrennung von Koksofengas oder anderen wasserstoffhaltigen Gasen, z. B. Generatorgas oder Wassergas, entsteht, ziemlich wasserdampfhaltig ist (Taupunkt 57° bei Koksofengas; 38,5° bei Generatorgas), so daß in der Kühlstufe II sehr viel mehr Wärme in Form von Kondensationswärme rückgewonnen werden kann, selbstverständlich unter Verwendung eines entsprechend größeren Kühlmittelumlaufes in dieser Kühlstufe und einer entsprechend großen Wassermenge im Wärmeaustauscher 21, in welchem dem Kühlmittel die aufgenommene Wärme wieder entzogen wird.Overall, if one takes into account unavoidable losses through heat radiation etc., about 6 287 000 kcal per hour can be obtained from the exhaust gas (based on water at 20 °), which is distributed as follows: water vapor (125 °). . . . . . . . . . . . . . 6,480 kg / h with 4,060,000 kcal / h hot water (125 '). . . . . . . . . . . . . . . . 21020 kg / h with 2 9 00 000 kcal / h hot water (45 ') ... .. .. ......... 1 100 kg / h with 27 600 kcal / h Coke oven battery Coke oven gas (calorific value 4,352 kcal / km3), the process according to the invention can produce 5,990,000 kcal per hour from the exhaust gas, which is distributed as follows: water vapor (125 °). . . . . . . . . . . . . . 4,700 kg / h with 2,950,000 kcal / h tear water (125 °). . . . . . . . . . . . . . . . 15 300 kg / h with 1610 000 kcal / h hot water (55 °). . . . . . . . . . . . . . . 40 800 kg / h with 1 430 000 kcal / b The considerably larger amount of hot water is due to the fact that the exhaust gas, which is from the combustion of coke oven gas or other hydrogen-containing gases, z. B. generator gas or water gas, is quite water vapor (dew point 57 ° for coke oven gas; 38.5 ° for generator gas), so that much more heat can be recovered in the form of condensation heat in cooling stage II, of course using a correspondingly larger one Coolant circulation in this cooling stage and a correspondingly large amount of water in the heat exchanger 21, in which the coolant the absorbed heat is withdrawn again.

Wie schon weiter oben ausgeführt, ist für die Kühlung eines Gases, welches keine nennenswerten Mengen Wasserdampf enthält oder nicht unter seinen Taupunkt abgekühlt werden soll, ein zweifacher Kühlmittelkreislauf an sich nicht unbedingt erforderlich. Da aber gerade bei Koksofenbatterien häufig ein Wechsel des Unterfeuerungsgases erfolgt - zeitweise Starkgas, zeitweise Schwachgas, z. B. Gichtgas --, wird man die Einrichtung zur Wärmerückgewinnung gemäß der Erfindung immer so gestalten, daß beliebige Abgase, also auch stark wasserdampfhaltige, behandelt werden können, d. h. man wird die Einrichtung mit einem doppelten Kühlmittelkreislauf versehen.As already explained above, for the cooling of a gas, which does not contain any significant amounts of water vapor or which does not fall below its dew point should be cooled, a dual coolant circuit is not necessarily in itself necessary. However, especially with coke oven batteries, there is often a change in the underfiring gas takes place - at times high gas, at times lean gas, e.g. B. furnace gas - one will always make the device for heat recovery according to the invention so that any exhaust gases, including those with a high water vapor content, can be treated, d. H. the device will be provided with a double coolant circuit.

Claims (12)

PATENTANSPRUCAE: 1. Verfahren zur Ausnutzung des Wärmeinhaltes von heißen Gasen durch direkten Wärmeaustausch mit einer Flüssigkeit im Gleich- oder Gegenstrom bzw. teilweise im Gleichstrom und teilweise im Gegenstrom oder auch im Ouerstrom, d. h. daß die Strömungsrichtungen von Gas und Flüssigkeit nicht parallel sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch mit einer nicht wäßrigen Kühlflüssigkeit erfolgt, die von solcher Art ist, daß ihr Siedepunkt bei normalem Druck beträchtlich höher als 100° liegt und daß ihr Patialdruck bei der Temperatur, die die Flüssigkeit in der Nähe ihres Eintrittes in den direkten Kühler annimmt, praktisch gleich Null ist und daß die durch direkten Wärmeaustausch mit dem Gas auf eine Temperatur nahe derjenigen des eintretenden Gases erwärmten Kühlflüssigkeit in einem indirekten Wärrneaustauscher mindestens den größten Teil ihrer Wärme an Wasser oder eine andere Flüssigkeit oder Gas abgibt, worauf die Kühlflüssigkeit nach eventueller Befreiung von Staub bzw. anderen Verunreinigungen vorzugs-Nveis"e zum Direktkühler zurückgeleitet wird. PATENT CLAIMS: 1. Process for utilizing the heat content of hot gases through direct heat exchange with a liquid in the same or Countercurrent or partly in cocurrent and partly in countercurrent or also in Ouerstrom, d. H. that the directions of flow of gas and liquid are not parallel are, characterized in that the heat exchange with a non-aqueous cooling liquid which is of such a nature that its boiling point under normal pressure is considerable is higher than 100 ° and that its partial pressure is at the temperature that the liquid assumes practically zero in the vicinity of its entry into the direct cooler and that by direct heat exchange with the gas to a temperature close to that of the incoming gas heated cooling liquid in an indirect Heat exchanger at least most of their heat to water or another Gives off liquid or gas, whereupon the cooling liquid after possible liberation of dust or other impurities preferentially returned to the direct cooler will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß für den Wärmeaustausch mit dem Gas eine Flüssigkeit verwendet wird, die aus einer organischen Verbindung oder aus einer Mischung von mehreren solcher Verbindungen besteht. 2. The method according to claim 1, characterized in that for the heat exchange a liquid is used with the gas, which consists of an organic compound or consists of a mixture of several such compounds. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Wärmeaustausch mit dem Gas eine geeignete Fraktion von aliphatischen bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen bzw. Naphthenen benutzt wird. 3. Procedure according to claim 1 and 2, characterized in that for the heat exchange with the Gas is a suitable fraction of aliphatic or aromatic hydrocarbons or naphthenes is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Wärmeaustausch mit dem Gas angewandte Flüssigkeit Wasser nicht in größerem Maßstab löst. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that that the liquid used for heat exchange with the gas does not convert water into larger scale solves. 5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit Tetradecan verwendet wird. 5. The method according to claim 2 to 4, characterized in that that tetradecane is used as the cooling liquid. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Behandlung eines wasserdampfhaltigen Gases die Kühlung durch die Kühlflüssigkeit nur bis auf eine Temperatur erfolgt, die nicht oder nicht nennenswert unter dem Taupunkt des Gases für Wasserdampf liegt. 6. The method of claim 1 to 5, characterized in that when treating a gas containing water vapor the cooling by the cooling liquid only takes place up to a temperature that is not or is not significantly below the dew point of the gas for water vapor. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Behandlung eines wasserdampfhaltigen Gases die Kühlung des Gases auf eine Temperatur bis unterhalb des Taupunktes für Wasserdampf erfolgt und aus einem mittleren Teil des direkten Kühlers wenigstens ein Teil des kondensierten Wassers abgezogen wird. B. 7. Procedure according to claim 1 to 5, characterized in that when treating a water vapor-containing Gas the cooling of the gas to a temperature below the dew point for Water vapor takes place and from a central part of the direct cooler at least part of the condensed water is withdrawn. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kondensierte Wasser an einer solchen Stelle aus dem Kühler abgezogen wird, wo das zu behandelnde Gas eine Temperatur hat, die in der Nähe des Taupunktes des dem Kühler zugeführten Gases liegt. Method according to claim 7, characterized in that the condensed water from such a point is withdrawn from the cooler, where the gas to be treated has a temperature that in is close to the dew point of the gas supplied to the cooler. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem kondensierten Wasser ein Teil oder die ganze Menge der Kühlflüssigkeit aus dem Kühler abgezogen, von dem Wasser abgetrennt und ganz oder teilweise dem Kühler an einer Stelle wieder zugeführt wird, die, in Richtung des Flüssigkeitsstromes im Kühler gesehen, hinter der Ableitungsstelle für Kühlflüssigkeit und kondensiertes Wasser liegt. 9. Procedure according to Claim 7 or 8, characterized in that with the condensed water Part or the whole amount of the coolant is withdrawn from the radiator, from the Separated water and wholly or partially fed back to the cooler at one point is behind the discharge point, seen in the direction of the liquid flow in the cooler for coolant and condensed water. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit nach Abtrennung des kondensierten Wassers in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der eine Teilstrom nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme dem Kopf des Kühlers und der andere Teilstrom dem mittleren Teil des Kühlers zugeführt wird, und zwar so, daß, während der nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme dem Kopf des Kühlers zugeführte Teilstrom nur bis in der Nähe des Taupunktes des zu behandelnden Gases erwärmt wird, der zweite Teilstrom nach Rückführung in den Kühler dort auf eine höhere Temperatur als den Taupunkt erwärmt und erst danach nach Ausnutzung der fühlbaren Wärme in den Kühler zurückgeführt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the cooling liquid after separation of the condensed Water is divided into two partial streams, one of which is a partial stream after utilization the sensible heat to the head of the cooler and the other partial flow to the middle Part of the cooler is supplied, in such a way that, during the after utilization of the sensible heat to the head of the cooler supplied partial flow only up to the vicinity of the The dew point of the gas to be treated is heated, the second partial flow after recirculation heated in the cooler there to a higher temperature than the dew point and only is then returned to the cooler after utilizing the sensible heat. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die fühlbare Wärme des Teiles der Kühlflüssigkeit, die im Kühler nur bis in der Nähe des Taupunktes des Gases für Wasserdampf erwärmt worden ist, mit Hilfe einer Wärmepumpe ausgenutzt wird. 11. Method according to claim 10, characterized in that the sensible heat of the part the coolant, which in the cooler only comes close to the dew point of the gas has been heated for water vapor, is exploited with the help of a heat pump. 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in einem oder mehreren Direktkühlern zunächst bis auf eine Temperatur in der Nähe des Taupunktes und anschließend in einem oder mehreren mit diesen Kühlern in Serie geschalteten Direktkühlern auf eine Temperatur unterhalb des Taupunktes des zu behandelnden Gases gekühlt wird.12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that the gas in one or several direct coolers, initially down to a temperature close to the dew point and then connected in series with these coolers in one or more Direct cooling to a temperature below the dew point of the gas to be treated is cooled.
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WO1994029579A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Man B & W Diesel A/S A large supercharged internal combustion engine and a method of operating a cooler for cooling the intake air of such an engine

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