DE102006009105B3 - Honeycomb structure for smoke gas sulfur washing tower has a base layer with drain holes resting on base slats - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Waschturm, insbesondere für eine Rauchgasentschwefelungsanlage, mit einer in ein oder mehreren Lagen ausgebildeten Nassfilmkontaktstruktur aus Waben.The Invention relates to a washing tower, in particular for a flue gas desulphurisation plant, with a wet film contact structure formed in one or more layers made of honeycomb.
Zur Erreichung einer ausgeprägten Wechselwirkung zwischen Gasen, Dämpfen oder Gas-Dampf-Gemischen und Flüssigkeiten sind Waschtürme, Reaktionstürme, Rieseltürme, Absorbertürme, Stoffaustauschkolonnen und dgl. in vielfältigen Ausführungsformen sowohl in der chemischen Industrie als auch in der Kraftwerkstechnik bekannt. Beispielsweise werden Rauchgase aus Dampferzeugeranlagen zur Entfernung des darin enthaltenen Schwefeldioxids einer nassen Rauchgaswäsche unterzogen. Dazu ist bekannt, dass das Rauchgas im unteren Teil eines Absorbers einströmt und beim Aufsteigen innerhalb des Absorbers mit einer ein Absorbens (z.B. Kalkstein, Kalk, Kreide) enthaltenden Suspension besprüht wird. In der Kontaktzone werden die Schwefelbestandteile durch chemische Reaktion mit dem Calciumkarbonat gebunden. Ein Reaktionsprodukt der chemischen Reaktion ist Gips, welcher als Produkt weitere Verwendung, z. B. in der Bauindustrie, findet.to Achieving a pronounced Interaction between gases, vapors or gas-steam mixtures and liquids are wash towers, Reaction towers scrubbers, Absorber towers, Mass transfer columns and the like. In various embodiments, both in the chemical industry as well as in power plant engineering. For example flue gases from steam generator plants are used to remove it contained sulfur dioxide subjected to a wet flue gas scrubbing. It is known that the flue gas in the lower part of an absorber flows and when ascending within the absorber with one of an absorbent (e.g., limestone, lime, chalk) is sprayed. In the contact zone, the sulfur components by chemical Reaction bound with the calcium carbonate. A reaction product the chemical reaction is gypsum, which as a product further use, z. B. in the construction industry, finds.
Zur Verbesserung des Abscheidegrades des Schwefeldioxids ist weiterhin bekannt, unterhalb von Sprühdüsen, welche in mehreren Ebenen des Absorbers z. B. eine Kalksteinsuspension einbringen, einen wirksamen Nassfilmkontakt anzuordnen.to Improvement of the degree of separation of the sulfur dioxide is still known, below spray nozzles, which in several levels of the absorber z. B. a limestone suspension introduce an effective wet film contact.
Dies geschieht häufig mittels auch mehrlagig angeordneter Gridlagen (Nassfilmkontaktstruktur). Damit wird eine große Kontaktoberfläche erzeugt, um eine verbesserte Reaktion der Kalksteinsuspension und des Schwefeldioxids zu erreichen. Auch bei Reaktortürmen in der chemischen Industrie werden zur Vergrößerung von Reaktionsflächen und Vergleichmäßigung von Gasströmungen ein- oder mehrlagigen Gridlagen eingesetzt.This happens often by means of multi-layer grid layers (wet film contact structure). In order to will be a big one contact surface generated an improved response of the limestone suspension and of sulfur dioxide. Also at reactor towers in the chemical industry are used to increase reaction areas and Equalization of gas flows single or multi-layer grid layers used.
Ein schwerwiegendes Problem bei solchen Gridlagen ist deren relativ schnelle Verschmutzung zwischen den Gridpaketen in den vertikalen Spalten. Diese Verschmutzungen führen oft durch Ihr Aufwachsen zu Volumenexpansionen und infolge dessen zur Verformung der Gridpakete.One serious problem with such grid situations is their relative fast pollution between grid packages in the vertical Columns. These contaminants lead often by growing up to volume expansions and as a result for deformation of the grid packages.
Aus
der
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, die gitterartige Absorberstruktur im Bereich der Mittelachse des Absorbers dicker auszubilden als in ihrem an die Wandung des Absorbers angrenzenden Außenbereich, wobei die Dicke der Absorberstruktur von der Mittelachse des Absorbers zu ihrem Außenbereich hin allmählich oder stufenweise abnimmt.to solution This problem is proposed, the grid-like absorber structure form thicker in the region of the center axis of the absorber than in their outer area adjacent to the wall of the absorber, wherein the thickness of the absorber structure from the central axis of the absorber to her outdoor area gradually or gradually decreases.
Dadurch soll eine Verbesserung der Geschwindigkeitsverteilung der Rauchgasströmung, welche hauptsächlich mittig konzentriert war, sowie daraus folgend eine Verringerung der Verschmutzung, erreicht werden.Thereby intended to improve the velocity distribution of the flue gas flow, which mainly centered, and consequently a reduction pollution.
Nun
hat sich aber beim Betrieb derartiger Rauchgasentschwefelungsanlagen
ein weiterer Nachteil an den Gridlagen ergeben, welcher nicht mit Hilfe
der Erfindung gemäß
Gridlagen werden z. B. aus mehreren nebeneinander liegenden rechteckigen Waben, bestehend aus einem Kunststoff (z. B. Polypropylen), gebildet. Dabei fasst die umlaufende Außenwand der rechteckigen Wabe flächig angeordnete Hohlräume ein, die z. B. sechseckig, zylinder- oder quaderförmig sein können, wobei die Außenwand der Wabe und die Wände der Hohlräume in Strömungsrichtung des Rauchgases ausgerichtet sind. Die Gridlage füllt dabei den gesamten Querschnitt des Waschturmes aus. Es können auch mehrere Lagen übereinander angeordnet sein. Zwischen den Waben sind vertikale Spalte ausgebildet. An den Nahtstellen von Wabe zu Wabe, die auf Trägern aufliegen, dringt Absorbersuspension ein, welche nicht nach unten ablaufen kann. Diese mit Partikel angereicherte Absorbersuspension verdampft und baut expansiv aus dem Suspensionsrückstand Anbackungen auf. Diese harten und fest anhaftenden Beläge wachsen mit fortschreitender Betriebsdauer weiter auf und stoßen an die Außenwände der Waben, welche dadurch starken Deformierungskräften ausgesetzt sind. Nachfolgend werden die Auflageflächen der Waben auf den Trägern sukzessive minimiert, wobei infolge dessen die Waben in den Waschturm stürzen. Diese teilweise auch geborstenen Waben beeinträchtigen die Betriebsführung und Verfügbarkeit der Absorber besonders nachhaltig, z. B. durch zahlreiche Verstopfungen an Blenden und in Rohrleitungen des Waschkreislaufes. Dies kann bis zur dadurch notwendigen Außerbetriebnahme des Absorbers sowie vorgeschalteter Kraftwerksprozesse führen.Grid positions be z. B. of several adjacent rectangular honeycomb, consisting of a plastic (eg polypropylene), formed. there grips the surrounding outer wall the rectangular honeycomb flat arranged cavities a, the z. B. hexagonal, cylindrical or cuboid, wherein the outer wall the honeycomb and the walls the cavities in the flow direction aligned the flue gas. The grid layer fills the entire cross section from the wash tower. It can also several layers arranged one above the other be. Between the honeycomb vertical gaps are formed. To the Honeycomb-to-honeycomb seams, which rest on carriers, penetrate absorber suspension one, which can not run down. This particle-enriched Absorber suspension vaporizes and builds expansively from the suspension residue Caking on. These hard and firmly adhering coverings grow as the operating time continues to increase and come to the Exterior walls of the Honeycombs, which are thereby exposed to strong deformation forces. Below are the bearing surfaces the honeycomb on the carriers successively minimized, as a result, the honeycomb in the wash tower fall. These partially broken honeycombs affect the management and Availability the absorber particularly sustainable, z. B. by numerous blockages on screens and in piping of the washing circuit. This can until necessary decommissioning the absorber and upstream power plant processes lead.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Eindringen von zur Verstopfung der vertikalen Spalte führenden Partikeln sowie die Bildung von Suspensionsrückständen zwischen den Waben, deren Verdampfung und die damit einhergehenden Kräftewirkungen auf die Außenwände der Waben und deren nachfolgende Verformung zu verhindern.The invention is based on the object, the penetration of leading to the clogging of the vertical column particles and the formation of Suspension residues between the honeycomb, their evaporation and the associated forces on the outer walls of the honeycomb and prevent their subsequent deformation.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die auf Trägern aufliegenden Waben der untersten Lage der Nassfilmkontaktstruktur an ihren auf den Trägern aufliegenden Kanten mit Ablaufaussparung versehen sind und dass die Waben der obersten Lage an zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Seiten an den oberen Kanten einerseits mit vertikale Spalte zwischen den Waben überdeckenden Abdecklippen und andererseits mit die Abdecklippen aufnehmenden Aussparung an den den Abdecklippen gegenüberliegenden Seiten der Wabe versehen sind.These The object becomes in connection with the preamble of the patent claim 1 according to the invention thereby solved, that on straps resting honeycomb of the lowest layer of the wet film contact structure at their on the straps Overlying edges are provided with drainage recess and that the Honeycomb of the uppermost layer arranged at two at right angles to each other Pages at the upper edges, on the one hand, with vertical gaps between them Honeycomb covering Cover lips and on the other with the cover lips receiving Recess on the opposite sides of the cover lips of the honeycomb are provided.
Die unterste Lage der den Nassfilmkontakt bildenden Waben aus Kunststoff, welche nebeneinander angeordnet sind und den gesamten Querschnitt des Absorbers ausfüllen, liegt an jeweils zwei Seiten mit ihrer Unterkante auf Trägern auf. Aufgrund des dichten Abschlusses zwischen der Unterkante dieser Waben und des Trägers kann in die vertikalen Spalte eindringende Absorbersuspension nicht nach unten ablaufen und sammelt sich mit den o. g. Auswirkungen mit fortschreitender Betriebszeit in den vertikalen Spalten an.The lowest layer of the wet film contact forming honeycomb of plastic, which are arranged side by side and the entire cross section fill in the absorber, lies on two sides with their lower edge on carriers. Due to the tight seal between the lower edge of this Honeycomb and the carrier can not penetrate into the vertical column absorber suspension run down and collects with the o. g. effects with progressive operating time in the vertical columns.
Die Ablaufaussparungen sorgen nun in einfacher und unkomplizierter Art und Weise dafür, dass eine Ansammlung der Absorbersuspension nicht stattfindet.The Drain recesses now provide a simple and uncomplicated way and way, that an accumulation of the absorber suspension does not take place.
Durch die Ablaufaussparungen kann die Absorbersuspension einfach nach unten in den Absorber ablaufen. Die Waben mit einer solchen Ablaufaussparung zu versehen ist ohne Aufwand entweder vor ihrer Erstbenutzung oder auch danach möglich.By the drain recesses can easily adjust the absorber suspension run down into the absorber. The honeycomb with such a drainage recess to be provided without any effort either before their first use or also possible afterwards.
Gleichzeitig wirkt in dieser Hinsicht die Überdachung der vertikalen Spalte zwischen den Waben mittels der Abdecklippen. Die hierauf auftreffende häufig partikelbelastete Absorbersuspension wird einfach zur Seite hin abgeleitet und fließt ungehindert durch die Hohlräume der Wabe ab. Somit wird ein Freihalten der vertikalen Spalte von Absorbersuspension und verstopfenden Partikeln wirksam unterstützt.simultaneously acts in this regard, the roofing the vertical gap between the honeycombs by means of the covering lips. The impinging often particle-loaded absorber suspension is simply to the side derived and flows unhindered by the cavities the honeycomb. Thus, a clearing of the vertical column of Absorber suspension and clogging particles effectively supported.
Die Abdecklippen überdecken jeweils die vertikalen Spalte der Waben, d. h. liegen die Waben in mehreren Lagen übereinander, wird nur die oberste Lage in genannter Weise mit den Abdecklippen und den Aussparungen versehen und mindestens die Waben der untersten Lage erhalten dabei die Ablaufaussparungen an den auf den Trägern aufliegenden Kanten. Ist nur eine Lage an Waben vorgesehen, erhält sie die Abdecklippen an zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Seiten an den oberen Kanten, die Aussparungen an den den Abdecklippen gegenüberliegenden Seiten der Waben und die Ablaufaussparungen an den auf Trägern aufliegenden Kanten.The Cover covering lips each the vertical column of the honeycomb, d. H. the honeycombs lie in several layers on top of each other, Only the top layer in the manner mentioned with the covering lips and provided with the recesses and at least the honeycombs of the lowest In this case, the drainage recesses are received on the supports resting on the supports Edge. If only one layer of honeycomb is provided, she receives the Cover lips on two sides arranged at right angles to each other at the upper edges, the recesses at the opposite of the cover lips Sides of the honeycombs and the drainage recesses on the supports resting on the edges.
Die Abdecklippen und die sie aufnehmenden Aussparungen der jeweils benachbarten Wabe sind so zu dimensionieren, dass bei betriebsbedingten Bewegungen der Gridlagen die Abdeckung der vertikalen Spalte immer gewährleistet bleibt. Dazu ist es vorteilhaft, dass die Abdecklippe die gleiche Breite aufweist wie die Breite der Aussparung. Die Abdecklippen und Aussparungen sind so anzuordnen, dass die Oberfläche der obersten Gridlage ein störungsfreies Niveau bildet.The Cover lips and the receiving them recesses of each adjacent Honeycomb are to be dimensioned so that during operational movements the grid layers always ensure the coverage of the vertical column remains. For this it is advantageous that the cover lip the same Has width as the width of the recess. The covering lips and recesses should be arranged so that the surface of the top grid location a trouble-free Level forms.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegenstandes sieht vor, bei mehr als einer Lage von Waben, welche die Nassfilmkontaktstruktur bilden, jede der Waben mit der Ablaufaussparung an der unteren Kante zu versehen. Die Waben, welche nicht auf den Trägern aufliegen, also alle diejenigen, welche nicht die unterste Lage bilden, haben dann zwar keine direkte Funktion für den Ablauf der Suspension aus den vertikalen Spalten, insgesamt hat diese Ausgestaltung aber den Vorteil, dass bei der Herstellung der Waben alle Waben aus der gleichen Urform (z. B. beim Herstellen durch Tiefziehen oder im Spritzgießverfahren) hergestellt werden können und nicht unterschiedliche Urformen notwendig sind, was eine enorme Kostenersparnis mit sich bringt.A expedient embodiment the article of the invention provides, in more than one layer of honeycomb, which the wet film contact structure form each of the honeycombs with the drainage recess at the lower edge to provide. The honeycombs that do not rest on the carriers, so all those which do not form the lowest position, then have no direct Function for the flow of the suspension from the vertical columns, total However, this configuration has the advantage that in the production the honeycomb all honeycombs from the same original form (eg by deep drawing or by injection molding) can and not different prototypes are necessary, which is an enormous Cost savings brings with it.
Die jeweilige Anzahl der Ablaufaussparungen an den auf den Trägern aufliegenden Kanten der Waben ist so zu wählen, dass einerseits die Stabilität der Wabe erhalten bleibt, andererseits aber auch der vertikale Spalt ausreichend von Absorbersuspension entleert werden kann.The respective number of drain recesses on the resting on the carriers The edges of the honeycomb are to be chosen that on the one hand the stability of the Honeycomb is retained, on the other hand, but also the vertical gap can be sufficiently emptied of absorber suspension.
Die Stabilität kann nach einer weiteren Ausführungsform dadurch gewährleistet werden, dass die in den gegenüberliegenden Seitenwänden einer Waben befindlichen Ablaufaussparungen jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. Damit kann das Gewicht der darüber liegenden Lagen an Waben sicher getragen werden. Die versetzte Anordnung der Ablaufaussparungen erhöht zusätzlich auch die Effizienz des Ablaufes der Absorbersuspension aus dem vertikalen Spalt.The stability can according to another embodiment thereby ensured be that in the opposite sidewalls a honeycomb drain recesses each offset are arranged. This allows the weight of the overlying layers of honeycomb be worn safely. The staggered arrangement of the drain recesses elevated additionally also the efficiency of the expiration of the absorber suspension from the vertical Gap.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachfolgend die Erfindung näher beschrieben werden. Hier zeigt die zugehörige Figur ausschnittsweise eine Wabenanordnung einer dreilagigen Nassfilmkontaktstruktur.Based an embodiment the invention will be described in more detail below to be discribed. Here the corresponding figure shows a detail a honeycomb arrangement of a three-layered wet film contact structure.
Eine Rauchgasentschwefelungsanlage besteht u. a. aus einem Absorber in zylindrischer oder rechteckiger turmartiger Bauweise. Diesem wird über einen Rauchgaskanal im unteren Bereich das Rauchgas zugeführt.A flue gas desulfurization be stands, among other things, from an absorber in a cylindrical or rectangular tower-like construction. This is supplied via a flue gas duct in the lower area of the flue gas.
Im Absorber wird z. B. nach dem Nasswaschverfahren mittels einer Kalksteinsuspension im Gegenstromprinzip das Schwefeldioxid ausgewaschen. Dazu strömt das Rauchgas aus dem unteren Bereich des Absorbers durch eine Absorptionszone nach oben und verlässt den Absorber über eine Reingasleitung. Die Zuführung der Absorbersuspension erfolgt über im oberen Teil des Absorbers angeordnete Düsensysteme, welche in mehreren Ebenen ausgeführt sein können. Über diese Düsensysteme regnet die Absorbersuspension fein verteilt über den Querschnitt des Absorbers nach unten herab, durchfällt dabei die Absorptionszone und sammelt sich im tiefer liegenden Bereich des Absorbers. In der Absorptionszone ist zur Wirkungsgraderhöhung eine Nassfilmkontaktstruktur abgeordnet. Die Nassfilmkontaktstruktur erhöht durch ihre besondere Konstruktion die Kontaktoberfläche. Der sich dadurch breitflächig ausbildende Nassfilm begünstigt den Absorptionsvorgang. Darüber hinaus wird die Rauchgasströmung durch die Nassfilmkontaktstruktur gleichgerichtet.in the Absorber is z. B. after the wet scrubbing by means of a limestone suspension in countercurrent principle, the sulfur dioxide washed out. For this purpose, the flue gas flows from the lower part of the absorber through an absorption zone up and leaves the absorber over a clean gas line. The feeder the absorber suspension takes place via arranged in the upper part of the absorber nozzle systems, which in several Layers executed could be. About these nozzle systems The absorber suspension rests finely distributed over the cross section of the absorber downwards, falls down while the absorption zone and collects in the deeper area of the absorber. In the absorption zone, a wet film contact structure is used to increase the efficiency seconded. The wet film contact structure is increased by its special construction the contact surface. The thus wide-spread training wet film favors the absorption process. About that In addition, the flue gas flow rectified by the wet film contact structure.
Die
Nassfilmkontaktstruktur besteht dabei aus vielen rechteckigen Waben
Zwei
Seitenwände
einer jeden Wabe
Da
die Seitenwände
der jeweils benachbarten Waben
In
den vertikalen Spalten
Damit
es nicht zur Ansammlung der Absorbersuspension in diesen vertikalen
Spalten
Durch
die zweiseitig im rechten Winkel angeordneten Abdecklippen
In
der Figur nicht dargestellt ist die zweckmäßige Ausgestaltung gemäß Unteranspruch
- 11
- Wabehoneycomb
- 22
- Ablaufaussparungdrain recess
- 33
- vertikaler Spaltvertical gap
- 44
- Abdecklippecover lip
- 55
- Trägercarrier
- 66
- Aussparungrecess
Claims (5)
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---|---|---|---|
DE200610009105 DE102006009105B3 (en) | 2006-02-24 | 2006-02-24 | Honeycomb structure for smoke gas sulfur washing tower has a base layer with drain holes resting on base slats |
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---|---|
DE102006009105B3 true DE102006009105B3 (en) | 2007-10-18 |
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ID=38514898
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DE (1) | DE102006009105B3 (en) |
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2006
- 2006-02-24 DE DE200610009105 patent/DE102006009105B3/en active Active
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