DE1433657C - Verfahren zur Reinigung und Kühlung der Abgase aus Oxygenstahlanlagen mit HiI fe von getrennten Flussigkeitskreislaufen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung zur Lösung der angegebenen Aufgabe zunutze, die und Kühlung der Abgase von Sauerstoff-Aufblas- darin besteht, daß zur Gassättigung einschließlich konvertern mit Kondensierung des vom Abgas aus Verdampfungskühlung und Vorreinigung des aus der vorgeschalteten Kühlanlage aufgenommenen dem Kühlkessel oder Kühlschlot austretenden heißen Wasserdampfes in einer Gaswaschanlage unter Ver- 5 Gases ein Meerwasserkreisiauf benutzt wird und weiwendung unterschiedlicher Kühlflüssigkeiten in ge- ter der bei der Sättigung durch das Gas aus dem trennten Kreisläufen. Meerwasser aufgenommene Wasserdampf in der Gas-

Beim Betrieb von Oxygenstahlanlagen nach den waschanlage durch einen getrennten, in sich geverschiedenen Verfahren ist im Anschluß an den zur schlossenen süßwasserbetriebenen direkten Kühlwas-Kühlung der Abgase benutzten Kühlkessel, der sei- io serkreislauf wieder auskondensiert wird, wobei die ber als Dampferzeugungsanlage benutzt wird, oder aufgenommene Kondensationswärme mit bekannten irgendwie sonst gekühlten Abgasschloten, stets eine Einrichtungen gegen Meerwasser auf indirektem Abgasreinigungsvorrichtung notwendig. Hierzu hat Wege rückgekühlt wird. Dadurch wird es ermögsich unter anderem das Naßreinigungsverfahren be- licht, selbst in Gegenden, in denen kein Süßwasser sonders bewährt. Die Gase müssen aber vor Eintritt 15 zur Verfügung steht, derartige Gaswäschen mit Süßin die eigentliche Reinigungsapparatur genügend ge- wasser zu betreiben und den Verlust durch Leckkühlt werden, wozu im allgemeinen eine Sättigungs- wasser und durch mit dem Gas fortgetragene Feuchkühlung mittels Eindüsung von Wasser benutzt wird. tigkeit u. dgl. aus dem Prozeß selbst zu decken. Bei den Naßreinigungsverfahren wird im allgemei- Ja, es ist sogar möglich, einen Süßwasserübernen aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ein Kreis- 20 schuß dem Prozeß mit mehreren Flüssigkeitslaufsystem benutzt, bei dem das Wasser für den Ap- kreisläufen entsprechend vorliegender Erfindung zu parat zur Sättigung des Gases durch Wassereinsprit- entnehmen,

zung (Sättiger) und die nachgeschaltete Gaswasch- Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei ähnlichen

anlage mehr oder minder große Mengen der zu be- Prozessen die in einer vorgeschalteten Kühlstufe dem seitigenden Verunreinigungen aufnimmt. Diese Ver- 25 Gas durch direkte Flüssigkeitseinspritzung entzogene unreinigungen bestehen zum größten Teil aus Eisen- Wärme stets nutzlos verlorengeht. Gemäß vorliegenoxyden, auch roter Eisenrauch genannt, die in ge- der Erfindung wird diese Wärme dazu verwendet, in eigneten Einrichtungen wie Eindickern, Filtern, Gebieten ohne Süßwasser den gesamten Süßwasser-Schleudern od. dgl. aus dem Kreislaufwasser eigenbedarf zu decken und noch einen Süßwasserherausausgeholt werden, so daß das nunmehr ge- 30 Überschuß für andere Betriebe zu liefern. Dies ist von reinigte Wasser dem System wieder zugeführt werden größter technischer Bedeutung, insbesondere, wenn kann. man die gewaltigen Anstrengungen der Industrie zur

Im allgemeinen hat sich für dieses Kreislaufwasser Entsalzung von Meerwasser in Betracht zieht, die Verwendung von Süßwasser bewährt, dessen pH-; Nachfolgend ist an einem Beispiel die Wirkungs-Wert auf einem bestimmten Niveau gehalten werden 35 weise einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsmüß, um korrosiven Angriff der Anlageteile mit Kondensations-Einrichtung beschrieben. Für das erSicherheit zu vermeiden. Nachteilig wirkt sich auf fmdungsgemäße Verfahren selber ist es dabei gleichjeden Fall bei dieser Verfahrensweise aus, daß bei gültig, ob der bei einer Oxygenstahlanlage zur Kühder Abkühlung der aus dem Kühlschlot oder Kühl- lung der aus dem Konverter 1 austretenden heißen kessel austretenden heißen Abgase erhebliche Was- 40 Abgase benutzte Kühlkessel oder Kühlschlot 2 eine sermengen zu dessen Sättigung gebraucht werden. sehr hohe oder eine mäßige Abgastemperatur zuläßt. Diese werden bei den bisherigen Vorrichtungen mit Die direkte Kühlung und Sättigung der aus dem .

dem Reingas zusammen durch die vorhandenen Ab- Kühlschlot oder Kühlkessel 2 austretenden heißen saugegebläse in die Atmosphäre gefördert und sind Gase wird in einem Sättiger 3 mit Hilfe von Meerdamit verloren. Diese Wassermengen müssen stets 45 wasser vorgenommen. Das Meerwasser wird mit der nächgeliefert werden und liegen etwa größehmäßig Pumpe 10 durch die Düsen 4 in den Gaskanal einzwischen 0,03 und 0,3 m-'/t gefertigten Stahls. gedüst und nötigenfalls zusätzlich durch geeignete

Bei Anlagen, denen zur direkten Gaskühlung und Einrichtungen über die Wandungen .reichlich ge-Sättigung, d. h. zum Betrieb des Sättigers Meerwasser flutet. Dem durch die Wassereindüsung schlagartig zur Verfügung steht, spielt ein solcher Wasserverlust 50 abgekühlten Gas, das seinerseits durch die bei der verständlicherweise keine große Rolle. Andererseits Sättigung verdampfte Wasserdampfmenge ein entwerden die Anlagenteile einer solchen Einrichtung * sprechend größeres Volumen angenommen hat, wird aber erheblich kostspieliger durch den erforderlichen die überschüssige, unverdampfte Wassermenge im Korrosionsschutz, da zur Vermeidung des korrosiven nachgeordneten Separators wieder entzogen. Dieses Angriffs durch das Meerwasser widerstandsfähigere 55 Wasser hat infolge der Verdampfung eines Teiles des Werkstoffe für diese Teile gewählt werden müssen. eingedüsten Meerwassers einen wesentlich höheren Unter Umständen ist auch die Aufbringung eines Salzgehalt. Es nimmt außerdem einen großen Teil Oberflächenschutzes erforderlich. der Verunreinigungen aus dem Gas, also einen gro-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ßen Teil des Eisenoxydstaubes mit. Das Gas enthält Verfahren zur Reinigung und Kühlung der Abgase 60 nach der Wasserabtrennung nur noch unbedeutende aus Oxygenstahlanlagen zu entwickeln, das die Ver- Wassermengen als Nebel oder in Form von feinen Wendung von Meerwasser gestattet und den dadurch Tröpfchen. Die im Wasser, welches aus dem Sepabedingten Aufwand möglichst gering hält. rator 5 abläuft, enthaltenen Verunreinigungen, vor-

Grundsätzlich ist es bekannt, Gaswäschen mit ge- zugsweise Eisenoxydstaub, werden mit bekannten trennten Flüssigkeitskreisläufen zu betreiben. Es ist 65 Einrichtungen wie Hydrozyklonen 6, Filtern 7, Einweiter an sich bekannt, daß bei der Abkühlung eines dickern 8 und Klassierern 9 u. dgl. aus dem Wasser mit Wasserdampf gesättigten Gases Wasserdampf abgetrennt. Das geklärte Wasser wird aus dem Einausfällt. Diese Kenntnis macht sich die Erfindung dicker 8 wieder ins Meer zurückgegeben.

Claims (1)

1. Zur Neutralisation und Enthärtung des mit der wasser als Kühlmedium beschickt wird, welches

   Pumpe 10 geförderten frischen Meerwassers wird durch die Pumpe 20 zugeführt wird. Das gekühlte

   diesem Kalkmilch zugesetzt, um einen gewünschten Wasserkondensatgemisch wird in der Pump vorlage

   pH-Wert im System aufrechtzuerhalten. 21 gesammelt und mittels Pumpe 22 dem Konden-

   Der mit Meerwasser betriebene Sättigungskreislauf 5 sationsgefäß 16 wieder zugeführt. Das Überschußist damit in sich geschlossen und hat auf der Flüssig- kondensat wird aus der Pumpvorlage 21 der Pumpkeitsseite keine Verbindung zu den übrigen Anlage- vorlage 15 für die. Venturi-Scrubber-Pumpe 12 zuteilen, geleitet. Dies ist nur eine mögliche Verwendung für

   Mit Rücksicht auf die korrosive Wirkung des das gewonnene Süßwasser. Es ist auch möglich, über-Meerwassers in Verbindung mit den zur Säure- io flüssiges gewonnenes Süßwasser für andere Zwecke

   bildung neigenden Bestandteilen des Abgases müssen abzuleiten.

   entsprechend widerstandsfähige Werkstoffe für die Die anfallende Süßwassermenge wird um so höher Apparatur gewählt werden. Hierzu hat sich in den sein, je höher die Gaseintrittstemperatur in dem Sät-USA. insbesondere rostfreier Stahl bewährt. Es ist tiger3 ist, d.h., je höher auch die Sättigungstempeauch denkbar, die Anlageteile aus nichtkorrosions- 15 ratur liegt. Auch kann man beim Betrieb von festem Stahl zu fertigen und die Oberflächen zu Oxygenstahlanlagen bei Verwendung von Vollkesselschützen, z. B. durch eine Gummierung. Rostfreier anlagen durch zusätzliche Beheizung der Kühlkessel Stahl hat sich jedoch besonders deshalb bewährt, während der Sauerstoffblaspausen eine gleichmäßige weil im Falle von Flüssigkeitsmangel im Sättiger- Dampferzeugung sichern und bei annähernd gleicher system keinerlei Beschädigung einer Oberflächenaus- 20 Abgastemperatur eine nahezu gleichbleibende Süßkleidung infolge zu hoher Temperaturen geschehen wassermenge zusätzlich in der geschilderten Weise kann, welche Gefahr bei der Gummiauskleidung be- gewinnen,
   steht. . ■ Das erfindungsgemäße Verfahren ist dann beson-

   Für die Entfernung der feinsten Staubanteile, die ders wertvoll, wenn der Standort, der Anlage keine in der ersten Stufe, der Sättigerstufe, nicht abgeschie- 25 Möglichkeiten für die billige Beschaffung von Süßden werden, wird erfindungsgemäß ein zweiter Kreis- wasser bietet. Das Verfahren ist dazu geeignet, die lauf benutzt, der jedoch mit Süßwasser betrieben Investitionskosten erheblich zu senken und darüber wird. Dieser Kreislauf dient beispielsweise zum Be- hinaus die Betriebskosten laufend niedrig zu halten, trieb eines Pease-Anthony-Venturi-Scrubbers 11. Das Es muß als überraschend bezeichnet werden, daß zum Betrieb dieses Gerätes erforderliche Süßwasser 30 in der mit Seewasser betriebenen Kühlstufe gleichwird mit Hilfe einer Pumpe 12 dem Venturi-Scrub- zeitig eine Staubvorwäsche (über 75% des Gesamt-. ber 11 zugeführt, in dem die Anlagerung der Feinst- staubes) erreicht wird. Eine starke Verdampfung der stäube an das Wasser erfolgt. Das beladene Wasser Waschflüssigkeit an der Oberfläche der waschenden wird in einem nachgeschalteten Separator 13 wieder Flüssigkeitstropfen wirkt sich im allgemeinen sehr aus dem Gas abgetrennt. Es hat dann fast alle Rest- 35 schädlich auf eine gleichzeitig durchzuführende Parverunreinigungen (Eisenoxydstaub) aus dem Abgas tikelauswaschung aus; hierfür ist die starke Beweaufgenommen und wird einem Eindicker 14 zugelei- gung von Dampfmolekülen vom Tropfen weg als tet. Der unten an diesem Eindicker abgezogene Ursache anzusehen. Eine solche Vorkühlung und Schlamm kann mit den gleichen Einrichtungen wei- gleichzeitige wirkungsvolle Partikelanlagerung an das terbehandelt werden, wie oben für den Seewasserteil 40 Wasser ist nur im Sättiger-Venturi-Scrubber 3 mit genannt. Das aus dem Eindicker 14 überlaufende ge- hohem Wirkungsgrad durchführbar, da hier infolge klärte Wasser kann über eine Pumpenvorlage 15 und der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen Staubdie Pumpe 12 dem System wieder zugeführt werden, partikeln und Waschflüssigkeit bzw. zwischen Gas ohne" daß eine Kühleinrichtung zwischenzuschalten und Waschflüssigkeit in der Gegend des engsten ist. Auch in diesem Teil der Anlage ist es zweck- 45 Querschnittes eine starke Prallwirkung entsteht, die mäßig, das Wasser durch Zugabe von Kalkmilch auf die von den entstehenden Wassertropfen und Fetzen einen bestimmten pH-Wert einzuregeln, um damit weggerichtete Dampfdiffusion überwindet. Trotz der Korrosionen der Anlageteile vorzubeugen. Dann ist starken Flüssigkeitsverdampfung in der Sättigerstufe die Verwendung üblichen Flußstahls möglich, und wird also gleichzeitig eine gute Vorwäsche erzielt, ein zusätzlicher Oberflächenschutz kann gespart wer- 50 was zusätzlich als überraschend bezeichnet werden den. muß.'

   Erfindungsgemäß wird ein dritter Kreislauf mit Patentanpruch·
   Süßwasser betrieben zur Kondensation des im Abgas

   vorhandenen Wasserdampfes, der ausschließlich aus Verfahren zur Reinigung und Kühlung der Abdem Seewasser stammt. Hierzu durchströmt das ge- 55 gase von Sauerstoff-Aufblaskonvertern mit Konsättigte Abgas Rieselkondensatoren 16, die üblicher- densierung des vom Abgas aus der vorgeschalweise mit einer entsprechenden keramischen oder teten Kühlanlage aufgenommenen Wasserdampfes anderen Füllung 17 ausgestattet sind. Das oben in in einer Gaswaschanlage unter Verwendung den Apparat eingedüste Kühlwasser und das anfal- unterschiedlicher Kühlflüssigkeiten in getrennten lende Kondensat rieselt dem Gasstrom von oben fio Kreisläufen, dadurch gekennzeichnet, nach unten entgegen, wobei gleichzeitig durch die daß zur Gassättigung einschließlich Verdamperfolgte Dampfkondensation das Gasvolumen ver- fungskühlung und Vorreinigung des aus dem ringert wird. Dadurch entsteht im Gebläse 18 ein er- Kühlkessel oder Kühlschlot austretenden heißen heblich geringerer Leistungsaufwand, um die Abgas- Gases ein Meerwasserkreislauf benutzt wird und menge, durch das. System hindurchzusaugen und in 65 daß weiter der bei der Sättigung durch das Gas den Kamin zu fördern. Das mit dem Kondensat an- aus dem Meerwasser aufgenommene Wassergereicherte Wasser gibt seine Wärme im Wärmeaus- dampf in der Gaswaschanlage durch einen getauscher 19 ab, der indirekt arbeitet und mit Meer- trennten, in sich geschlossenen süßwasserbetrie-

   benen direkten Kühlwasserkreislauf wieder auskondensiert wird, wobei die aufgenommene Kondensationswärme mit bekannten Einrichtungen gegen Meerwasser auf indirektem Wege rückgekühlt wird. -

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen