DE19536444A1 - Verfahren zum Betrieb einer Katalysatoranrodnung in ein- oder mehrteiliger Ausbildung, insbesondere für den Einsatz in Rauchgasreinigungsverfahren sowie Katalysatoranordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Katalysatoranordnung in ein- oder mehrteiliger Ausbil­ dung, insbesondere für den Einsatz in Rauchgasreinigungsver­ fahren, wobei an der Einströmseite der Katalysatoranordnung eine mechanische, partikelgrößenabhängige Sperre, insbeson­ dere Netz vorgesehen ist sowie eine Katalysatoranordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Anordnung von Katalysatoren in staubhaltigen Rauchga­ sen oder Abluftströmen (z. B. SCR DeNOx-Katalysatoren in high­ dust-Schaltung) kommt es betriebsbedingt immer wieder zu grö­ ßeren Verstopfungen der Katalysatorkanäle durch Flugstaub, insbesondere grobe Flugaschepartikel bzw. Flugstaubagglomera­ te. Diese Partikel bleiben auf der Anströmseite der Katalysa­ toren liegen, versperren die Katalysatorkanäle und bilden dort die Keimzelle für großflächige Verstopfungen auch durch feineren Flugstaub. Dies resultiert in einer drastischen Ver­ ringerung des Wirkungsgrads der Katalysatoren. Bei ungünsti­ gen Verhältnissen sind bereits Verstopfungen von bis zu 70% der gesamten Katalysatorfläche beobachtet worden. Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, hat man versucht, auf den Katalysatoren fest fixierte Drahtnetze zu installieren, die eine Maschenweite aufweisen, die der Gassenweite der Kataly­ satorkanäle entspricht. Diese Drahtnetze fangen zwar die grö­ ßeren Aschepartikel ab, die auf den Netzen liegenbleibenden größeren Partikel bzw. Flugstaubablagerungen bilden jedoch auf den Netzen Keimzellen für großflächige Staubablagerungen, was dazu führt, daß die Katalysatoren wie­ derum nicht durchströmt werden bzw. durch Strömungstotzonen im Windschatten der Staubablagerungen selbst wieder verstop­ fen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das gattungsgemäße Verfahren bzw. die gattungsgemäße Katalysator­ anordnung dahingehend zu verbessern, daß eine nachteilige Be­ einträchtigung des Wirkungsgrads durch Staubablagerungen wirksam ausgeschlossen wird.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren dadurch ge­ löst, daß das Netz relativ zur Katalysatoranordnung bewegt wird. Hierdurch ist es möglich, Ablagerungen von Flugstaub durch das Netz als Transportmittel abzuführen. Die Katalysa­ toranordnung kann hierdurch - auch während des Betriebs - mit gleichbleibender Wirksamkeit betrieben werden, da Ablagerun­ gen bei Bedarf jederzeit abgeführt werden können, ohne daß der Betrieb nachteilig beeinträchtigt wird. Die Erfindung führt ferner dazu, daß das Netz mit im Vergleich zu den Öff­ nungen der Katalysatorgänge deutlich kleinerer Maschenweite ausgestattet werden kann.

Die Bewegung des Netzes kann zweckmäßigerweise, insbesondere während des Betriebs kontinuierlich oder diskontinuierlich - je nach den konkreten Gegebenheiten - bewegt werden.

Das Netz bewegt als Transportmittel die aufgefangenen Anhäu­ fungen an Flugstaub zu einer Seite der Katalysatoranordnung, wobei der Flugstaub an dieser Stelle vom Netz entfernt werden kann und das nachgeführte Netz gleichzeitig für eine optimale Aussonderung von Staubpartikel während des Betriebs sorgt.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform erfolgt die Abschei­ dung von Flugstaub beidseitig zur Katalysatoranordnung, wobei sich das Netz zum einen in die eine Richtung und daraufhin in die gegenläufige Richtung bewegt.

Unabhängig von der Bewegung des Netzes kann gemäß eines wei­ teren, unabhängigen Anspruchs zur Lösung der gestellten Auf­ gabe zweckmäßigerweise ein sich über die Fläche des Netzes bewegendes Reinigungssystem vorgesehen sein, welches den auf dem Netz angesammelten Flugstaub, insbesondere während des Betriebs, entfernt.

Als Reinigungssystem ist zweckmäßigerweise ein bewegliches Absaugsystem vorgesehen, dessen Bewegung - je nach den Anfor­ derungen - kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt.

Der Einsatz des Reinigungssystem kann in vorteilhafter Weise zur Erhöhung der Wirksamkeit der Aussonderung von Flugasche­ partikeln mit der Bewegung des Netzes kombiniert sein, wel­ cher zusätzlich als Transportmittel Flugaschepartikel trans­ portiert. Von dem Reinigungssystem gegebenenfalls nicht abge­ führte Flugaschepartikel werden bei einer derartigen Ausge­ staltung durch das sich bewegende Netz im Seitenbereich der Katalysatoranlage entsorgt.

Die Fahrgeschwindigkeit des Reinigungs- bzw. Absaugsystems beträgt 0,005-1,0 m/s vorzugsweise 0,01-0,5 m/s.

Zur Erhöhung der Reinigung des Netzes wird - gemäß einer wei­ teren Ausgestaltung der Erfindung - die Absaugeinrichtung gleichzeitig als Staubblaseinrichtung verwendet. In diesem Fall kann von der Absaugeinrichtung nicht mehr entfernbarer Flugstaub aus den Maschen des Netzes ausgeblasen werden, ohne daß zusätzliche konstruktive Maßnahmen notwendig werden.

Die Erfindung umfaßt neben einem Verfahren zum Betrieb einer Katalysatoranordnung auch eine Katalysatoranordnung selbst. Wesentliches Merkmal der erfinderischen Katalysatoranordnung ist es, daß das Netz als relativ zur Katalysatoranordnung be­ wegbares Netz ausgebildet ist und als Transportmittel für Ab­ lagerungen von Flugstaub dient.

Für die Bewegung des Netzes sorgt ein Rollensystem, wobei zweckmäßigerweise die Führung des Drahtnetzes am Rollensystem über speziell geformte, insbesondere gezackte Walzen erfolgt.

In anderweitiger Ausbildung der erfindungsgemäßen Katalysa­ toranordnung ist das Netz als Endlosrolle ausgebildet.

Im Seitenbereich der Katalysatoranordnung befindet sich ein Auffangbehälter, insbesondere eine Auffangrinne, in dem bzw. der der durch die Bewegung des Netzes zur Seite gelangende Flugstaub aufgefangen und über ein Transportsystem, insbeson­ dere über eine Absaugung oder ein Schneckensystem abgeführt wird.

Das Absaugsystem weist zweckmäßigerweise einen, vorzugsweise eine Mehrzahl von Absaugrechen auf, die mit einer Absaugung verbunden sind.

Sofern die Katalysatoranordnung aus mehreren zueinander beab­ standeten Katalysatormodulen besteht, sind die Absaugrechen - so­ fern sie nicht in Benutzung sind - zweckmäßigerweise im Be­ reich zwischen den Katalysatormodulen anzuordnen. Sie dienen hierbei vorzugsweise als Strömungshauben, d. h. vermeiden, daß Rauchgas sich zwischen zwei Katalysatormodulen hindurch be­ wegt und unbehandelt die Anlage verläßt.

Eine Ausgestaltung der für das Verfahren zu verwendende Kata­ lysatoranordnung weist ferner eine Netzmaschenweite auf, die verglichen zu den Öffnungen der Katalysatorgänge, zumindest in einer Richtung vorzugsweise in beiden Richtungen, kleiner ist.

Nachfolgend werden zweckmäßigerweise Ausgestaltungen der Er­ findung anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Katalysatoranordnung unter Verwendung ei­ nes bewegten Netzes, bei dem der Abtransport von Flugasche durch die Bewegung des Netzes als Transportmittel erfolgt;

Fig. 2 eine anderweitige Ausgestaltung einer Kataly­ satoranordnung zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, bei der die Entfer­ nung der auf dem Netz befindlichen Flugasche durch relativ zum Netz bewegbare Absaugrechen erfolgt sowie

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Katalysatoranordnung gemäß Fig. 2.

In den Figuren wiederkehrende Merkmale sind der Übersicht­ lichkeit halber jeweils nur einmal mit einer Bezugsziffer versehen.

Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet die Katalysatoranordnung in ihrer Gesamtheit. Sie umfaßt eine Mehrzahl einzelner ne­ beneinander auf Träger 4 befestigter Katalysatormodule 2, an deren Oberseite, d. h. Einströmseite quer über die Oberfläche der Katalysatormodule 2 hinweg in geringem Abstand zu letzte­ ren ein Netz 3 vorgesehen ist. Die Katalysatoranordnung 1 wird seitlich durch jeweils eine Reaktoraußenwand 5 begrenzt.

Das Netz 3 wird über ein Rollensystem 9 bewegt, wobei die Führung des Netzes 3 über insbesondere gezackte Walzen 19 er­ folgt.

Im Bereich des in Fig. 1 rechten Spalts zwischen Katalysator­ modul 2 und Reaktoraußenwand 5 befindet sich eine Staubauf­ fangrinne 10 einschließlich Austrag, in die der vom Netz 3 aufgefangene und zur Seite hin transportierte Flugstaub 7 von der rechts befindlichen Rolle des Rollensystems 9 herab in die Staubauffangrinne 10 hineinfällt. Für den Austrag des Staubs aus der Staubauffangrinne 10 sorgt eine Absaugung 11. Die Absaugung 11 kann - wenn gewünscht - auch durch eine an­ derweitige Lösung z. B. ein (nicht dargestelltes) Schneckenge­ triebe ersetzt werden. Seitlich zwischen der Reaktorwand 5 und dem jeweiligen Katalysatormodul 2 vorherrschenden Spalte sind an der Oberseite von Netz 3 und Katalysatormodule 2 je­ weils durch beidseitige Leitbleche 8 abgedeckt.

Der Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Katalysatoranordnung 1 erfolgt in der Weise, daß Flugstaub 7, der sich im Rauchgas 6 befindet, sich an der Oberseite des Netzes 3 ablagert, wo­ durch lokal begrenzte Flugstaubablagerungen gebildet werden und durch Bewegung des Netzes diese Ablagerungen an Flugstaub 7 abtransportiert werden.

Beispielsweise nach einer bestimmten Betriebsdauer (oder ge­ gebenenfalls Flugstaubbeladung) wird das Netz 3 während des Betriebs zur Seite, d. h. z. B. in Fig. 1 nach rechts bewegt, wodurch der an der Oberseite des Netz 3 aufgefangene Flug­ staub 7 in die Staubauffangrinne 10 fällt und von dieser in einen geeigneten Behälter ausgetragen wird. Anschließend fährt das Netz 3 wieder in seine ursprüngliche Position zu­ rück. Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist die Netzführung so vorgesehen, daß das Netz 3 an der rechten Seite bei Bewe­ gung in Richtung dieser Seite an der rechts befindlichen Rol­ le aufgerollt und entsprechend an der links befindlichen Rol­ le abgerollt wird. Bei der Rückführung des Netzes 3 in die Ausgangsposition erfolgt der jeweilige Vorgang vice versa.

Fig. 2 zeigt (in Teildarstellung) eine erfindungsgemäße Kata­ lysatoranordnung 1, bei der das Netz 3 durch eine Mehrzahl an der Oberfläche der einzelnen Katalysatormodule 2 sich bewe­ genden (vgl. Pfeil in Fig. 2) Absaugrechen 12 von Flugstaub 7 befreit wird. Über die Absaugrechen 12 wird der erfaßte Flugstaub 7 einem gemeinsamen Sammelbehälter 14 zugeführt. Bezugsziff. 12′ kennzeichnet einen Absaugrechen 12 in Ar­ beitsposition, wohingegen Bezugsziff. 12 einen Absaugrechen in Ruheposition kennzeichnet. Der Absaugrechen 12 ist in die­ ser Position mit seiner Vorderseite unmittelbar oberhalb ei­ nes Spalts 15 zwischen zwei Katalysatormodulen 2 angeordnet und wirkt hierbei gleichzeitig als Strömungshaube, d. h. ver­ meidet einen Eintritt der Flugstaubbestandteile durch das Netz 3 hindurch in den Spalt 15 zwischen zwei Katalysatormo­ dulen 2.

Gemäß Fig. 3 besteht die gesamte Katalysatoranordnung 1 aus insgesamt drei Reihen einzelner Katalysatormodulen 2, wobei jeder Reihe ein Absaugrechen 12 (oder gegebenenfalls mehrere Absaugrechen) zugeordnet ist. Die einzelnen Absaugrechen 12 stehen über je ein zugeordnetes Absperrventil 16 mit einer Absaugung 17 in Verbindung. Bezugsziffer 12 bezeichnet in Fig. 3 den Absaugrechen 12, der sich in Ruheposition befindet, d. h. den Spalt 15 zwischen zwei benachbarten Katalysatormodu­ len 2 abdeckt und hierbei als Strömungshaube dient.

Der Betrieb der Katalysatoranordnung 1 gemäß Fig. 2 und 3 er­ folgt in der Weise, daß die einzelnen Absaugrechen 12 konti­ nuierlich oder diskontinuierlich die Oberfläche des Netzes 3 (vgl. Pfeil in Fig. 3) abtasten und darauf befindlichen Flugstaub 7 entfernen.

Zu gegebener Zeit wird durch Umschalten der Absaugung 17 das Reinigungssystem bestehend aus einzelnen Absaugrechen 12 in einen Blasbetrieb geschaltet werden, wodurch das Netz 3 durch Anblasen von einzelnen ansonsten nicht entfernbaren Flugstaubpartikeln in erforderlicher Weise befreit werden kann.

Claims (19)

1. Verfahren zum Betrieb einer Katalysatoranordnung in ein- oder mehrteiliger Ausbildung, insbesondere für den Einsatz in Rauchgasreinigungsverfahren, wobei an der Einströmseite der Katalysatoranordnung eine mechanische, partikelgrößenabhän­ gige Sperre, insbesondere ein Netz, verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre relativ zur Katalysatoranordnung (1) bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre kontinuierlich bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre sich zur einen Seite der Katalysatoranordnung (1) hin bewegt und der von der Sperre aufgefangene Flugstaub (7) an dieser Seite abgeschieden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Sperre alternierend und die Abscheidung auf beiden Seiten erfolgt.

5. Verfahren zum Betrieb einer Katalysatoranordnung in ein- oder mehrteiliger Ausbildung, insbesondere für den Einsatz in Reinigungsverfahren, wobei an der Einströmseite der Katalysa­ toranordnung eine mechanische, partikelgrößenabhängige Sper­ re, insbesondere Netz, verwendet wird, insbesondere nach ei­ nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich ent­ lang der Sperre bewegendes Reinigungssystem den von der Sper­ re aufgefangenen Flugstaub (7) entfernt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Reini­ gungssystem ein bewegliches Absaugsystem verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Reinigungssystems bzw. Absaugsystems kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrge­ schwindigkeit des Reinigungssystems bzw. Absaugsystems 0,005-1,0 m/s, vorzugsweise 0,01-0,5 m/s beträgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugsy­ stem gleichzeitig als Staubblaseinrichtung verwendet wird.

10. Katalysatoranordnung in ein- oder mehrteiliger Ausbil­ dung, insbesondere für den Einsatz in Rauchgasreinigungsver­ fahren, wobei an der Einströmseite der Katalysatoranordnung eine mechanische, partikelgrößenabhängige Sperre, insbeson­ re Netz, vorgesehen ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre als relativ zur Katalysatoranordnung (1) bewegbares Netz (3) ausgebildet ist und als Transportmittel für die darauf be­ findlichen Ablagerungen von Flugstaub (7) dient.

11. Katalysatoranordnung nach einem der vorhergehenden Vor­ richtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Sperre über ein Rollensystem (9) erfolgt.

12. Katalysatoranordnung nach Vorrichtungsanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Sperre im Rollensystem (9) über mit Ausnehmungen verse­ hene, insbesondere gezackte Walzen (9) erfolgt.

13. Katalysatoranordnung nach einem der vorhergehenden Vor­ richtungsansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre als Endlosrolle (18) ausgebildet ist.

14. Katalysatoranordnung nach einem der vorhergehenden Vor­ richtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein seitlich zur Sperre angeordneter Auffangbehälter, insbesondere eine Auffangrinne (10), vorgesehen ist, in dem der von der Sperre zurückgehaltene Flugstaub (7) aufgefangen und über ein in der Auffangrinne (10) befindliches Transportsystem, insbe­ sondere über eine Absaugung (11) oder ein Schneckensystem, abführbar ist.

15. Katalysatoranordnung in ein- oder mehrteiliger Ausbil­ dung, insbesondere für den Einsatz in Rauchgasreinigungsver­ fahren, wobei an der Einströmseite der Katalysatoranordnung eine mechanische, partikelgrößenabhängige Sperre, insbeson­ dere ein Netz, vorgesehen ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaug­ system der Sperre mindestens einen, vorzugsweise eine Mehr­ zahl von zur Sperre bewegbaren Absaugrechen (12) aufweist, die mit einer Absaugung (13) verbunden sind.

16. Katalysatoranordnung nach Vorrichtungsanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysa­ toranordnung (1) aus mehreren Katalysatormodulen (2) besteht und die Absaugrechen (12) - sofern sie nicht in Benutzung sind - im Bereich zwischen den Modulen in deren Ruheposition angeordnet sind.

17. Katalysatoranordnung nach Vorrichtungsanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Ruheposition befindlichen Absaugrechen (12) als Strömungs­ hauben zwischen den Katalysatormodulen (2) dienen.

18. Katalysatoranordnung nach einem der vorhergehenden Vor­ richtungsansprüchen 15-17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ab­ saugrechen (12) einzelnen und unabhängig von den jeweiligen anderen Absaugrechen (12) bewegbar ist.

19. Katalysatoranordnung nach einem der vorhergehenden Vor­ richtungsansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschen­ weite der Sperre - verglichen zu den Öffnungen der Katalysa­ torgänge - zumindest in einer Richtung, vorzugsweise in bei­ den Richtungen, kleiner ist.