DE102007045751B4 - Apparatus and method for moistening a sorbent - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (3) zum Befeuchten eines Sorptionsmittels, welches bei der Reinigung von Rauchgasen (A) nach dem Sorptionsverfahren verwendet wird, mit einem Behälter (6) mit einem Einlass (7) für das Sorptionsmittel, zumindest einer Einrichtung (8) zum Eindüsen von Wasser in den Behälter (6) und einem gegenüber dem Einlass (7) angeordneten Auslass (9) für das befeuchtete Sorptionsmittel, mit Mitteln zum Bewegen des befeuchteten Sorptionsmittels vom Einlass (7) in Richtung Auslass (9), welche
Bewegungsmittel durch zumindest eine quer zur Bewegungsrichtung (X) parallel angeordnete Welle (10, 10', 10'') mit daran angeordneten Förderwerkzeugen (11, 11', 11'') gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Förderwerkzeuge (11, 11', 11'') durch radial an der zumindest einen Welle (10, 10', 10'') angeordnete flächige Förderelemente (12, 12', 12'') gebildet sind.Apparatus (3) for moistening a sorbent used in the purification of flue gases (A) after the sorption process, comprising a container (6) having an inlet (7) for the sorbent, at least one means (8) for injecting water into the container (6) and a humidified sorbent outlet (9) opposite the inlet (7), comprising means for moving the humidified sorbent from the inlet (7) towards the outlet (9)
Movement means are formed by at least one transverse to the direction of movement (X) parallel shaft (10, 10 ', 10'') arranged thereon with conveying tools (11, 11', 11 ''),
characterized,
in that the conveying tools (11, 11 ', 11'') are formed by planar conveying elements (12, 12', 12 '') arranged radially on the at least one shaft (10, 10 ', 10'').
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befeuchten eines Sorptionsmittels, welches bei der Reinigung von Rauchgasen nach dem Sorptionsverfahren verwendet wird, mit einem Behälter mit einem Einlass für das Sorptionsmittel, zumindest einer Einrichtung zum Eindüsen von Wasser in den Behälter und einem gegenüber dem Einlass angeordneten Auslass für das befeuchtete Sorptionsmittel, mit Mitteln zum Bewegen des befeuchteten Sorptionsmittels vom Einlass in Richtung Auslass, welche Bewegungsmittel durch zumindest eine quer zur Bewegungsrichtung parallel angeordnete Welle mit daran angeordneten Förderwerkzeugen gebildet sind.The Invention relates to a device for moistening a sorbent, which in the purification of flue gases after the sorption process is used with a container with an inlet for the sorbent, at least one device for injecting Water in the container and one opposite outlet for the humidified sorbent disposed at the inlet, with means for moving the moistened sorbent from the inlet towards the outlet, which means of movement through at least one arranged parallel to the direction of movement parallel shaft arranged thereon Transfer tools are formed.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Befeuchten eines Sorptionsmittels, wobei das trockene Sorptionsmittel über einen Einlass in einen Behälter eingebracht wird, mit Wasser befeuchtet wird, und das befeuchtete Sorptionsmittel über einen Auslass aus diesem Behälter in eine das zu reinigende Rauchgas führende Leitung ausgelassen wird.The Invention further relates to a method for moistening a sorbent, wherein the dry sorbent is introduced via an inlet into a container is moistened with water, and the humidified sorbent via an outlet out of this container discharged into a line leading to the flue gas to be cleaned becomes.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anlagen zur Reinigung von Rauchgasen wie sie beispielsweise bei der Verbrennung von Klärschlamm, Altholz, innerbetrieblichen Reststoffen und sonstigen Reststoffen entstehen. Aufgrund der Zusammensetzung des eingesetzten Brennstoffs entstehen bei der Verbrennung der Schadstoffe, die sich durch ein hohes gesundheits- und umweltgefährdendes Potential auszeichnen. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Rauchgase von den enthaltenen Schadstoffen zu reinigen, wobei insbesondere saure Rauchgaskomponenten, wie SOx, HCl, HF od. dgl., von Bedeutung sind.The present invention relates to plants for the purification of flue gases as they arise, for example, in the combustion of sewage sludge, waste wood, internal waste and other residues. Due to the composition of the fuel used in the combustion of pollutants, which are characterized by a high health and environmental hazard potential. For this reason, it is expedient to purify the flue gases from the pollutants contained, wherein in particular acidic flue gas components such as SO x , HCl, HF od. Like., Are of importance.
Üblicherweise werden Rauchgase nach dem Sorptionsverfahren gereinigt, wobei in den Rohgasstrom ein Sorptionsmittel eingebracht wird, welches die Schadstoffe im Rauchgas bindet und in der Folge in Filtern abgeschieden werden kann. Während bei trockener Sorption Abreinigungsgrade für SO2 von etwa 60%–70% erzielt werden, kann der Abreinigungsgrad durch die Befeuchtung des Sorptionsmittels auf ca. 95% erhöht werden. Die wichtigste Regelgröße zur Einstellung optimaler Reaktionsbedingungen im Reaktor bzw. Filter stellt daher die Feuchte der Rauchgase dar. Die Einstellung der Feuchte, die sog. Rauchgaskonditionierung, erfolgt durch Zugabe und Verdampfung von Wasser im Rauchgasstrom. Diese Zugabe von Wasser zur Konditionierung wird dem rückgeführten Sorptionsmittel, dem sog. Rezirkulat, in einer Befeuchtungsvorrichtung bzw. einem Befeuchtungsaggregat zugemischt.Usually, flue gases are purified by the sorption process, wherein a sorbent is introduced into the crude gas stream, which binds the pollutants in the flue gas and can be deposited in the sequence in filters. While Abreinigungsgrade for SO 2 of about 60% -70% can be achieved with dry sorption, the cleaning efficiency can be increased by the humidification of the sorbent to approximately 95%. The most important control variable for setting optimum reaction conditions in the reactor or filter is therefore the moisture content of the flue gases. The adjustment of the moisture, the so-called flue gas conditioning, takes place by adding and evaporating water in the flue gas stream. This addition of water for conditioning is added to the recirculated sorbent, the so-called recirculate, in a moistening device or a moistening unit.
Herkömmliche Befeuchtungsvorrichtungen enthalten mechanische Wirbler mit starren oder flexiblen Verwirbelungselementen, durch welche eine intensive Vermischung des rückgeführten Sorptionsmittels bzw. Rezirkulats, mit Wasser resultiert.conventional Humidifying devices contain mechanical swirlers with rigid ones or flexible turbulence elements, through which an intense Mixing of the recirculated sorbent or Rezirkulats, resulting in water.
Beispielsweise
beschreibt die
Die
Die
Die
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer oben genannten Vorrichtung zum Befeuchten eines Sorptionsmittels, wodurch eine optimale Befeuchtung des Sorptionsmittels erzielt werden kann und möglichst wenig Energie zur Beförderung des Sorptionsmittels aufgewendet werden muss. Nachteile bekannter Vorrichtungen und Verfahren sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.aim The present invention is to provide an above-mentioned Device for moistening a sorbent, whereby a optimal humidification of the sorbent can be achieved and preferably little energy for transportation of the sorbent must be spent. Disadvantages known Devices and methods should be avoided or at least reduced.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine oben genannte Vorrichtung, bei der die Förderwerkzeuge durch radial an der zumindest einen Welle angeordnete flächige Förderelemente gebildet sind. Durch eine derartige Konstruktion wird im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen keine Durchmischung des Wassers mit dem Sorptionsmittel bzw. Rezirkulat hervorgerufen, sondern eine dünne Schicht an Sorptionsmittel direkt vom Einlass zum Auslass des Behälters transportiert. Es bildet sich quasi ein relativ dünner Teppich aus Sorptionsmittel im Behälter, der sich vom Einlass zum Auslass bewegt und optimal befeuchtet werden kann. Durch den dünnen Teppich kann durch Besprühen von oben das Material im Vorbeifließen ausreichend gleichmäßig befeuchtet werden, wodurch eine Mischung aus Wasser und Feststoff nicht erforderlich ist. Dadurch muss insgesamt für die Beförderung des Sorptionsmittels wenig Energie aufgebracht werden. Das Sorptionsmittel bzw. Rezirkulat gelangt direkt vom Einlass der Befeuchtungsvorrichtung auf dem kürzesten Weg zum Auslass der Befeuchtungsvorrichtung, wodurch eine besonders kurze Verweilzeit des Sorptionsmittels in der Befeuchtungsvorrichtung resultiert. Die gegenständliche Befeuchtungsvorrichtung kann relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden und trägt dazu bei, eine Rauchgasreinigungsanlage zu schaffen, mit welcher besonders hohe Abscheideraten erzielt werden können. Durch die rasche Bewegung des Teppichs aus Sorptionsmittel im Behälter, kann dieser rasch mit Wasser bedüst werden und in der Folge die Gefahr einer Klumpenbildung reduziert werden.Is solved the task of the invention an above-mentioned device in which the conveying tools by radially formed on the at least one shaft arranged flat conveying elements. By such a construction is in contrast to known No mixing of the water with the sorbent or recirculate, but a thin layer of sorbent transported directly from the inlet to the outlet of the container. It forms Quasi a relatively thin Carpet of sorbent in the tank extending from the inlet moved to the outlet and can be optimally moistened. Through the thin carpet can by spraying from above, moisten the material sufficiently evenly when passing it which does not require a mixture of water and solid is. This requires a total of the promotion little energy is applied to the sorbent. The sorbent or recirculate passes directly from the inlet of the moistening device on the shortest Way to the outlet of the moistening device, creating a special short residence time of the sorbent in the moistening device results. The objective Moistening device can be relatively easily and inexpensively manufactured become and carry to create a flue gas purification system, with which particularly high deposition rates can be achieved. By the rapid movement of the carpet of sorbent in the container, this can quickly with Water and consequently reduces the risk of lumping become.
Vorteilhafterweise sind auf jeder Welle zwei vorzugsweise radial um 180° versetzt angeordnete flächige Förderelemente vorgesehen. Durch eine derartige Anordnung ist der konstruktive Aufwand gering und die Wirkung der Fortbewegung des Sorptionsmittels in der Befeuchtungsvorrichtung optimal.advantageously, are preferably offset radially on each shaft 180 ° arranged flat conveying elements intended. By such an arrangement is the constructive Effort low and the effect of locomotion of the sorbent optimal in the moistening device.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedes flächige Förderelement kammartig ausgebildet. Unter der kammartigen Ausbildung ist eine Zackenform in verschiedenen geometrischen Ausgestaltungen zu verstehen.According to one Another feature of the invention, each flat conveying element is formed like a comb. Under the comb-like education is a Zackenform in different to understand geometric configurations.
Im Falle einer kammartigen Ausbildung der Förderelemente ist es von Vorteil, wenn die kammartig ausgebildeten Förderelemente einer Welle gegenüber den kammartig ausgebildeten Förderelementen der benachbarten Welle in axialer Richtung versetzt angeordnet sind, so dass bei Drehung der Wellen die kammartig ausgebildeten Förderelemente der benachbarten Wellen ineinander greifen. Diese Anordnung unterstützt den Transport des Materialteppichs mit nur geringer Mischwirkung. Darüber hinaus wird durch eine derartige ineinandergreifende Anordnung der kammartig ausgebildeten Förderelemente eine Selbstreinigung der Förderelemente bewirkt.in the Case of a comb-like design of the conveying elements, it is advantageous when the comb-like conveying elements of a shaft against the comb-like conveying elements of adjacent shaft are arranged offset in the axial direction, so that upon rotation of the waves, the comb-like conveying elements the adjacent waves interlock. This arrangement supports the Transport of the material carpet with only little mixing effect. Furthermore becomes comb-like by such an interlocking arrangement trained conveying elements a self-cleaning of the conveying elements causes.
Der Einlass für das Sorptionsmittel ist vorzugsweise durch einen schräg in den Behälter mündenden Kanal gebildet. Dadurch wird eine gleichmäßige Aufgabe des Sorptionsmittels bzw. Rezirkulats in den Behälter erzielt.Of the Inlet for the sorbent is preferably by an oblique in the container opens Channel formed. This will be a uniform task of the sorbent or recirculate into the container achieved.
Der Auslass ist vorzugsweise direkt an eine das zu reinigende Rauchgas führende Leitung bzw. Reaktionsraum oder Reaktor angeschlossen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das befeuchtete Sorptionsmittel gleichmäßig in die Rauchgasleitung eingebracht wird, wo es einen möglichst hohen Anteil an Schadstoffen bindet, bevor es in entsprechenden Filtereinrichtungen abgeschieden wird.Of the Outlet is preferably directly to a flue gas to be cleaned premier Line or reaction space or reactor connected. To this Way, it can be ensured that the humidified sorbent evenly in the flue gas line is introduced, where possible binds high levels of pollutants before it in appropriate Filtering devices is deposited.
Der Behälter der Befeuchtungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Abdeckung auf, um eine Verschmutzung der Umgebung der Vorrichtung durch staubförmiges Sorptionsmittel zu verhindern. Darüber hinaus wird dadurch verhindert, dass Umgebungsluft in die Anlage eingebracht wird.Of the container the moistening device preferably has a cover, to contamination of the environment of the device by dust-like sorbent to prevent. About that It also prevents ambient air from entering the system is introduced.
Im Bereich der Einrichtungen zum Eindüsen von Wasser ist die Abdeckung vorzugsweise erhöht ausgebildet.in the Area of facilities for injecting water is the cover preferably formed increased.
Wenn die Einrichtungen zum Eindüsen von Wasser mit einer Druckluftquelle verbunden sind, können diese durch Druckluftimpulse in regelmäßigen Abständen oder bei Bedarf gereinigt werden. Darüber hinaus kann durch eine Druckluftquelle eine sog. „Zweistoffdüse” gebildet werden, bei der sowohl Wasser als auch Druckluft zugeführt wird und eine feinere Zerstäubung des Wassers und somit eine gleichmäßigere Befeuchtung des Sorptionsmittels erzielt werden kann.If the means for injecting of water connected to a compressed air source, these can by compressed air pulses at regular intervals or be cleaned if necessary. About that In addition, a so-called "two-fluid nozzle" can be formed by a compressed air source be supplied with both water and compressed air and a finer atomization the water and thus a more uniform humidification of the sorbent can be achieved.
Alle Wellen können mit einem Antrieb allenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes verbunden sein.All Waves can with a drive possibly with the interposition of a transmission be connected.
Es ist auch möglich, dass jede Welle mit jeweils einem Antrieb allenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes verbunden ist. Als Antriebe eigenen sich insbesondere Elektromotoren.It is possible, too, that each shaft with one drive at most with interposition a transmission is connected. As drives are particularly suitable Electric motors.
In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch dadurch gelöst, dass eine Schicht des Sorptionsmittels im Behälter direkt vom Einlass des Behälters zum Auslass befördert wird. Durch diese Beförderung des Sorptionsmittels wird wenig Energie verbraucht, da es im Wesentlichen zu keiner Durchmischung des Sorptionsmittels im Behälter kommt. Darüber hinaus wird eine optimale Befeuchtung des Teppichs aus Sorptionsmittel im Behälter erzielt.In procedurally becomes the object of the invention also solved by that a layer of the sorbent in the container directly from the inlet of the container is transported to the outlet. Through this promotion The sorbent consumes little energy as it is essentially does not come to a mixing of the sorbent in the container. About that In addition, optimal moistening of the carpet of sorbent in the container achieved.
Dabei wird das Sorptionsmittel vorzugsweise mit Wasser bedüst.there the sorbent is preferably sprayed with water.
Ebenso ist es möglich, dass das Sorptionsmittel mit Wasser und Druckluft bedüst wird, wodurch feinere Wassertröpfchen erzeugt werden können.As well Is it possible, that the sorbent is sprayed with water and compressed air, resulting in finer water droplets can be generated.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:The The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Darin zeigen:In this demonstrate:
Die
Länge l
der Vorrichtung
Die
Die
Form und Größe der flächigen Förderelemente
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