DE19648508C1 - Industrielle Abluftreinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen oxidier­ bare Schadstoffe enthaltender Abluft aus Industrieanlagen durch regenerative thermische Oxidation.

Weit verbreitet sind Abluftreinigungsanlagen mit wenigstens zwei Wärmetauscherkammern, die mit gegebenenfalls katalytisch wirksamem Wärmespeichermaterial ganz oder teilweise gefüllt sind und alternierend von zu reinigender Abluft (Rohgas) und von gereinigter Abluft (Reingas) durchströmt werden. Bei dem Wärmespeichermaterial handelt es sich üblicherweise um schüttfähiges Material oder um in der Wärmetauscherkammer aufeinandergeschichtete Formkörper aus keramischem Material, wobei das die Wärmetauscherfüllung der Wärmetauscherkammern bildende Material insgesamt oder zu einem Teil eine kataly­ tisch wirksame Substanz trägt, welche die Oxidation der im Rohgas enthaltenen Schadstoffe beschleunigt.

Bei Abluftreinigungsanlagen, wie sie sich beispielsweise aus der US-PS 3 870 474 ergeben, sind drei derartige Wärme­ tauscherkammern vorgesehen, deren eine, obere Enden über Rohrleitungen mit einer Brennkammer verbunden sind, in die ein Brennstoff, beispielsweise ein brennbares Gas, einge­ speist wird, um die im Rohgas enthaltenen oxidierbaren Schad­ stoffe in der Brennkammer vollständig zu verbrennen. Um den Brennstoffbedarf möglichst niedrig zu halten, durchströmt das Rohgas zunächst eine erste dieser Wärmetauscherkammern von unten nach oben, gelangt dann in die Brennkammer und wird anschließend als Reingas von oben nach unten durch eine zweite dieser Wärmetauscherkammern geleitet, wobei die Wärme­ tauscherfüllung dieser zweiten Wärmetauscherkammer durch das heiße Reingas aufgeheizt wird. Sodann wird die Gasströmung derart umgeschaltet, daß das Rohgas zunächst die zweite Wärmetauscherkammer von unten nach oben durchströmt und dabei durch die zuvor erhitzte Wärmetauscherfüllung aufgeheizt wird, ehe es in die Brennkammer gelangt; anschließend durchströmt das heiße Reingas die erste Wärmetauscherkammer von oben nach unten und heizt deren Wärmetauscherfüllung auf. Nachdem die Anlage derart angefahren wurde, kann gege­ benenfalls auf eine Brennstoffzufuhr zur Brennkammer ver­ zichtet werden, vor allem dann, wenn das Wärmespeichermate­ rial einen bei erhöhten Temperaturen die Oxidation bewirken­ den Katalysator trägt. Damit nach der Umkehrung der Gas­ strömung in der zuvor mit Rohgas durchströmten Wärmetauscher­ kammer noch enthaltene, nicht gereinigte Abluft nicht zu einer Kontamination des aus der Anlage abgeleiteten Reingases führen kann, besitzt diese bekannte Anlage noch eine dritte Wärmetauscherkammer, und alle drei Wärmetauscherkammern sind hinsichtlich ihrer Gestaltung und ihrer Wärmetauscherfüllung identisch, so daß stets eine der drei Wärmetauscherkammern, die zuvor mit Rohgas durchströmt worden war, mit einem reinen Spülgas gespült werden kann, ehe sie von der durch thermische Oxidation gereinigten Abluft, d. h. dem Reingas, durchströmt wird, um ihre Wärmetauscherfüllung aufzuheizen. Bei dem Spülgas handelt es sich dabei um thermisch gereinigte Abluft, d. h. um Reingas, welches am Ausgang der Anlage vom Reingasstrom abgezweigt und mittels eines Gebläses durch die zu spülende Wärmetauscherkammer hindurchgedrückt wird, worauf das mit noch nicht gereinigter Abluft kontaminierte Spülgas der in der Anlage zu reinigenden Abluft beigemischt wird.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, kann gegebenenfalls auf eine Brennkammer ganz verzichtet werden, wenn zum Anfahren der Anlage die Wärmetauscherfüllung wenigstens einer der Wärmetauscherkammern z. B. elektrisch beheizt werden kann, vor allem dann, wenn das Wärmespeichermaterial der Wärme­ tauscherkammern eine katalytisch wirksame Substanz trägt.

Bei sogenannten Kompaktanlagen sind die Wärmetauscherkammern nicht in einer Reihe hintereinander angeordnet, sondern als Sektoren eines ungefähr zylindrischen Behälters gestaltet, so wie es sich aus den Fig. 6 und 7 der DE-29 51 525-A1 ergibt; bei dieser bekannten Anlage sind gleichfalls drei Wärmetauscherkammern vorgesehen, deren obere Enden in eine allen drei Wärmetauscherkammern gemeinsame Brennkammer mün­ den, welche gleichfalls Bestandteil des genannten Behälters ist.

Bei den heutzutage am meisten verbreiteten Abluftreinigungs­ anlagen der aus der US-PS 3 870 474 und der DE-29 51 525-A1 bekannten Art ist eine Vielzahl von durch eine Steuerung der Anlage gesteuerten Ventilen erforderlich, um den Rohgasstrom, den Reingasstrom und den Spülgasstrom entsprechend den vor­ stehend geschilderten Betriebsphasen der verschiedenen Wärme­ tauscherkammern zu steuern bzw. umzusteuern. Diesen Nachteil vermeidet eine Abluftreinigungsanlage, wie sie aus der DE-41 42 136-C2 bekanntgeworden ist; diese Anlage ähnelt insofern der Abluftreinigungsanlage gemäß den Fig. 6 und 7 der DE-29 51 525-A1, als das Innere eines ungefähr zylin­ drischen Behälters mittels in Durchmesserebenen liegender Trennwände in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt ist, deren jeder eine eine Wärmetauscherfüllung aufnehmende Wärme­ tauscherkammer bildet; ferner bildet auch bei dieser bekann­ ten Anlage der obere Bereich des Behälters eine Brennkammer, in die die oberen Enden der Wärmetauscherkammern bzw. Sekto­ ren einmünden. Unten werden die Wärmetauscherkammern durch einen ebenen, senkrecht zu den genannten Trennwänden verlau­ fenden Lochblechboden begrenzt, welcher die Wärmetauscher­ füllungen trägt. An der Unterseite dieses Lochblechbodens ist eine um die vertikale Behälterachse rotierende, nach oben offene Gassammelhaube angeordnet, die in der Draufsicht die Gestalt einer halben Kreisscheibe hat und mittels einer gleichfalls in einer Durchmesserebene liegenden Trennwand in zwei Sektoren unterteilt ist, nämlich in eine in Rotations­ richtung vorn liegende Spülgassammelkammer und eine Reingas­ sammelkammer, wobei sich die letztere über einen sehr viel größeren Winkelbereich erstreckt als die Spülgassammelkammer. An den dem Lochblechboden zugewandten Rändern der die Spülgassammelkammer und die Reingassammelkammer begrenzenden Wände sind Schleifdichtungen angeordnet, welche gegen die Unterseite des Lochblechbodens anliegen. Die Gassammelhaube rotiert in einer vom unteren Behälterbereich gebildeten Kam­ mer, in die die zu reinigende Abluft eingeleitet und aus der das Reingas und das Spülgas abgeleitet werden; zu diesem Zweck ist ein an der Unterseite der Gassammelhaube vorgesehe­ ner, sich nach unten öffnender, zur vertikalen Behälterachse konzentrischer, kreiszylindrischer Auslaßstutzen vorgesehen, an den sich über eine Schleifdichtung ein stationäres Rein­ gas-Abführrohr anschließt. In letzterem ist schließlich ein mit diesem koaxiales Spülgas-Abführrohr angeordnet, welches sich gleichfalls über eine Schleifdichtung an einen Auslaß­ stutzen der Spülgassammelkammer anschließt, wobei auch dieser Auslaßstutzen an der Unterseite der Gassammelhaube angeordnet ist, und zwar ebenfalls konzentrisch mit der vertikalen Be­ hälterachse. Das Abführrohr für das gesammelte und kontami­ nierte Spülgas ist über ein Gebläse mit dem Rohgaseinlaß der unteren Behälterkammer verbunden.

Auf diese Weise wird mit Hilfe der rotierenden Gassammelhaube erreicht, daß jeder zuvor von Rohgas durchströmte Sektor zu­ nächst mit thermisch gereinigter Abluft durchströmt und dann gespült wird, ehe er in den Bereich der Reingassammelkammer der Gassammelhaube gelangt.

Die aus der DE-41 42 136-C2 bekannte Abluftreinigungsanlage benötigt zwar keine Ventile und keine solche Ventile betäti­ gende Steuerung, jedoch hat sie eine ganze Reihe anderer Nachteile: Die das kontaminierte Spülgas und das Reingas ab­ greifende Gassammelhaube muß nicht nur rotatorisch angetrie­ ben, sondern auch mit ihren Schleifdichtungen von unten gegen den Siebboden angepreßt werden, was einen erheblichen kon­ struktiven Aufwand bedingt. Da die Gassammelhaube gegenüber dem Lochblechboden auch in dessen radial außenliegenden Be­ reichen abgedichtet werden muß, ergeben sich in diesen Berei­ chen verhältnismäßig hohe Umlaufgeschwindigkeiten der Dich­ tungen am Lochblechboden, was notwendigerweise zu einem raschen Verschleißen der Dichtungen führt, ganz abgesehen davon, daß ein Lochblechboden, aber auch ein in der DE-41 42 136-C2 als Alternative aufgeführter Rost ohnehin diese Dichtungen außerordentlich stark abrasiv beansprucht. Wegen des Antriebs der Gassammelhaube und der sich an die letztere anschließenden Abführrohre für Reingas sowie für kontaminiertes Spülgas bedingt ein Ausbau der Gassammelhaube zwecks Austausch ihrer Dichtungen jedoch einen außerordent­ lich hohen Arbeitsaufwand. Durch die exzentrische Lage des Schwerpunkts der Gassammelhaube ergibt sich aber auch eine ungleichmäßige Belastung der Dichtungen zwischen der Gassam­ melhaube und dem stationären Reingas-Abführrohr sowie dem gleichfalls stationären Spülgas-Abführrohr, und diese un­ gleichmäßige Belastung hat einen hohen Verschleiß auch dieser beiden Dichtungen zur Folge; außerdem führt die erwähnte Exzentrizität zu einer ungünstigen Belastung der für die Gas­ sammelhaube erforderlichen Antriebswelle und deren Lagerung. Ungünstig ist des weiteren, daß diese Antriebswelle sehr lang gestaltet sein muß, da sie sich sowohl durch den Auslaß­ stutzen der Gassammelhaube als auch durch Teile des Reingas- Abführrohrs und des Spülgas-Abführrohrs hindurch erstrecken muß; soll ein Antriebsmotor außerhalb derjenigen Kammer ange­ ordnet werden, in der die Gassammelhaube rotiert, um eine explosionsgeschützte Ausführung des Antriebs zu erreichen (üblicherweise enthält das zu reinigende Rohgas Lösungs­ mitteldämpfe), erfordert dies eine Antriebswelle mit noch wesentlich größerer Länge. Schließlich erfordert die Abluft­ reinigungsanlage nach der DE-41 42 136-C2 einen hohen ferti­ gungstechnischen Aufwand, um die Unterseite des als Lochblech oder Rost ausgebildeten Siebbodens mit genügend genauer Eben­ heit herzustellen, eine Forderung, welche für eine sichere Anlage der Schleifdichtungen der Gassammelhaube am Siebboden unabdingbar ist.

Gleichfalls nach dem Prinzip der regenerativen thermischen Oxidation arbeitende Abluftreinigungsanlagen, welche eben­ falls ohne eine Vielzahl von Ventilen für die Steuerung des Rohgasstroms, des Reingasstroms und des Spülgasstroms aus­ kommen, jedoch nicht die Nachteile der Abluftreinigungsanlage gemäß den Fig. 6 und 7 der DE-29 51 525-A1 aufweisen, ergeben sich aus den älteren deutschen Patentanmeldungen Nrn. 195 19 868.9 vom 31.05.1995 und 196 37 090.6 vom 12.09.1996 der Firma Dürr GmbH bzw. der Firma Dürr Systems GmbH.

Bei der Abluftreinigungsanlage nach der Anmeldung 195 19 868.9 sind drei Wärmetauscherkammern in Reihe hinter­ einander angeordnet, und unterhalb dieser Reihe von Wärme­ tauscherkammern befindet sich eine Gassteuervorrichtung. Die letztere besitzt eine mit einem Rohgaseinlaß verbundene Roh­ gaskammer sowie eine mit einem Reingasauslaß verbundene Rein­ gaskammer, deren jede die Gestalt eines langgestreckten Quaders hat, und die beiden Kammern liegen nebeneinander und erstrecken sich in der von der Reihe von Wärmetauscherkammern definierten Längsrichtung. Jede der Wärmetauscherkammern ragt mit einem Rohgaseinlaßstutzen und einem Spülgaseinlaßstutzen von oben in die Rohgaskammer hinein und verfügt außerdem über einen Reingasauslaßstutzen, der von oben in die Reingaskammer hineinragt. Die Rohgaseinlaßstutzen liegen in einer ersten Reihe hintereinander, die Spülgaseinlaßstutzen liegen in einer zweiten Reihe hintereinander, die Reingasauslaßstutzen liegen in einer dritten Reihe hintereinander, und alle diese Stutzen enden unten in ein und derselben horizontalen Ebene. In letzterer verläuft sowohl das obere Trum eines in der Roh­ gaskammer angeordneten endlosen ersten Schieberventilbandes als auch das obere Trum eines in der Reingaskammer angeordne­ ten endlosen zweiten Schieberventilbandes, und die unteren Stutzenenden schließen abgedichtet an die Schieberventil­ bänder an. In die Rohgaskammer ragt eine Spülgaszuführrohr­ leitung hinein, welche mit einem offenen Ende abgedichtet von unten gegen das erste Schieberventilband anliegt, und zwar im Bereich der von den Spülgaseinlaßstutzen der Wärmetauscher­ kammern definierten zweiten Reihe. Die beiden Schieberventil­ bänder bestehen jeweils aus einem dünnen, flexiblen Band aus rostfreiem Stahl, verlaufen jeweils über zwei Umlenkwalzen mit horizontaler Drehachse, von denen eine angetrieben ist, eine Antriebsvorrichtung sorgt für einen synchronen Antrieb der beiden Schieberventilbänder, und in den unter den genann­ ten Stutzen vorbeilaufenden Bereichen der Schieberventil­ bänder sind fensterartige Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen, welche so bemessen und angeordnet sind, daß jede der Wärme­ tauscherkammern zunächst von unten nach oben von Rohgas durchströmt, sodann gleichfalls von unten nach oben mit Rein­ gas gespült und anschließend von oben nach unten von heißem Reingas durchströmt wird. Bei dieser Konstruktion könnte man unter Umständen bemängeln, daß die Schieberventilbänder aus einem teuren Sonderstahl hergestellt werden müssen und wegen der aus den Bändern ausgeschnittenen fensterartigen Gasdurch­ trittsöffnungen hinsichtlich ihrer Dauerstandfestigkeit frag­ würdig sind.

Bei der Abluftreinigungsanlage nach der Anmeldung 196 37 090.6 sind die Wärmetauscherkammern in einem aufrecht­ stehenden kreiszylindrischen Gehäuse um dessen Achse herum angeordnet und besitzen in einem horizontalen Schnitt jeweils die Gestalt eines Kreissektors. Infolgedessen können die Wärmetauscherkammern nur schüttfähiges Wärmespeichermaterial aufnehmen, nicht aber die auf dem Markt gleichfalls verfüg­ baren, ungefähr quaderförmigen Formkörper aus keramischem Material, welche in anderen Anlagen deckungsgleich aufein­ andergeschichtet werden und so zu geringeren Druckverlusten in den Wärmetauscherkammern führen. Das Wärmespeichermaterial der Wärmetauscherkammern ruht auf einem Lochblech- oder Gitterrostboden, an den sich nach unten eine Art Trichter an­ schließt, welcher zu einer als Drehrohrschiebervorrichtung gestalteten Gassteuervorrichtung zum Steuern der Rohgas-, Reingas- und Spülgasströme führt. Diese Drehrohrschiebervor­ richtung verfügt für die Steuerung aller drei Gasströme über ein stationäres Rohr und ein dieses umgebendes, drehantreib­ bares Drehrohr, deren Achsen mit der genannten Gehäuseachse zusammenfallen. Diese Konstruktion bedingt bei einer Abluft­ reinigungsanlage mit einer Vielzahl von Wärmetauscherkammern, daß die Gassteuervorrichtung einen relativ großen Durchmesser hat, was zu Problemen beim Transport der vormontierten Gassteuervorrichtung zum Einbauort führen kann; außerdem be­ nötigt dann die Gassteuervorrichtung eine verhältnismäßig große Lagerung für das Drehrohr, so daß es sich bei dieser Lagerung um eine verhältnismäßig teure Sonderkonstruktion handelt, und schließlich macht das Auswechseln von einem gewissen Verschleiß unterworfenen Dichtungen zwischen statio­ närem Rohr und Drehrohr aufwendige Ausbauarbeiten erforder­ lich.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine nach dem Prinzip der regenerativen thermischen Oxidation arbeitende Abluft­ reinigungsvorrichtung zu schaffen, welche gleichfalls keine klappenartigen Ventile zum Umsteuern der Rohgas- und Rein­ gasströme benötigt, jedoch einerseits ohne flexible endlose Schieberventilbänder auskommt und es andererseits ermöglicht, die in gewisser Hinsicht nachteiligen, oben erwähnten Merk­ male der Gassteuervorrichtung gemäß der Anmeldung 196 37 090.6 zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zum Reinigen oxidierbare Schadstoffe enthaltender Abluft (Rohgas) aus Industrieanlagen durch regenerative ther­ mische Oxidation, welche zum Aufheizen des Rohgases mehrere Wärmetauscherkammern aufweist, deren jede eine gasdurchström­ bare Wärmetauscherfüllung aus Wärmespeichermaterial enthält, wobei die einen, ersten Kammerenden jeweils mit mindestens einer Gasdurchlaßöffnung zum Einleiten von Rohgas in die be­ treffende Wärmetauscherkammer sowie zum Abführen von ge­ reinigter Abluft (Reingas) aus der betreffenden Wärme­ tauscherkammer versehen sind und die anderen, zweiten Kammerenden miteinander kommunizieren, und welche über eine Gassteuervorrichtung zum gesteuerten Verbinden der Gasdurch­ laßöffnungen der Wärmetauscherkammern mit einem Rohgaseinlaß und einem Reingasauslaß der Gassteuervorrichtung verfügt, wo­ bei die Gassteuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß jede Wärmetauscherkammer zunächst in einer ersten Betriebsphase dieser Wärmetauscherkammer mit aufzuheizendem Rohgas in einer ersten Richtung und in einer letzten Betriebsphase zum Auf­ heizen ihrer Wärmetauscherfüllung mit heißem Reingas in ent­ gegengesetzter Richtung durchströmt wird und daß dieser Ab­ lauf sich zyklisch wiederholt sowie für die verschiedenen Wärmetauscherkammern zeitlich derart versetzt ist, daß jede sich in der ersten Betriebsphase befindende Wärmetauscher­ kammer mit einer sich in der letzten Betriebsphase befinden­ den Wärmetauscherkammer über die zweiten Enden der betreffen­ den Wärmetauscherkammern kommuniziert.

Eine solche Vorrichtung wird zur Lösung der gestellten Auf­ gabe erfindungsgemäß so gestaltet, daß

• (a) die Gassteuervorrichtung eine mit dem Rohgaseinlaß verbundene Rohgaskammer sowie eine mit dem Reingas­ auslaß verbundene Reingaskammer aufweist,
• (b) in der Rohgaskammer eine den Rohgasstrom durch die Wärmetauscherkammern steuernde erste rotationssymme­ trische Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist,
• (c) in der Reingaskammer eine den Reingasstrom durch die Wärmetauscherkammern steuernde zweite rotations­ symmetrische Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist,
• (d) eine Antriebsvorrichtung für einen synchronen Antrieb der beiden Trommeln vorgesehen ist,
• (e) für jede Wärmetauscherkammer die Rohgaskammer eine Rohgasausströmöffnung und die Reingaskammer eine Reingaseinströmöffnung besitzt, wobei die Rohgasaus­ strömöffnung und die Reingaseinströmöffnung mit der Gasdurchlaßöffnung der zugeordneten Wärmetauscher­ kammer kommunizieren,
• (f) jeder der Wärmetauscherkammern ein axialer Abschnitt der ersten Trommel sowie ein axialer Abschnitt der zweiten Trommel zugeordnet sind, in denen am Trom­ melumfang jeweils eine gasdurchströmbare Aussparung vorgesehen ist,
• (g) in jedem der genannten axialen Trommelabschnitte gegen dessen Außenumfang jeweils eine stationäre Dichtung anliegt, über welche die Aussparung dieses Trommelabschnitts mit der Rohgasausströmöffnung bzw. der Reingaseinströmöffnung für die zugeordnete Wärmetauscherkammer verbindbar ist,

und

• (h) die Aussparungen der beiden Trommeln in Trommel­ umfangsrichtung entsprechend der vorgenannten Be­ triebsphasenbedingung bemessen und angeordnet sind.

Wenn vorstehend davon die Rede ist, daß für jede Wärme­ tauscherkammer eine Rohgasausströmöffnung der Rohgaskammer, eine Reingaseinströmöffnung der Reingaskammer, ein axialer Abschnitt der einen und ein axialer Abschnitt der anderen Trommel sowie eine gasdurchströmbare Aussparung in jedem die­ ser Trommelabschnitte vorgesehen sind und jeder dieser Aus­ sparungen eine stationäre Dichtung zugeordnet ist, so darf dies nicht so interpretiert werden, als ob notwendigerweise jeweils nur eines dieser Elemente vorhanden sein soll - für den gewünschten Betriebsablauf ist der letztgenannte Fall zwar ausreichend, jedoch ist es natürlich grundsätzlich denk­ bar, für jede Wärmetauscherkammer mehrere dieser Elemente vorzusehen.

Wenn vorstehend davon die Rede war, daß sich die gasdurch­ strömbaren Aussparungen am Umfang der Trommeln über die stationären Dichtungen mit den Rohgasausströmöffnungen bzw. den Reingaseinströmöffnungen verbinden lassen, soll dies nur bedeuten, daß über eine solche Dichtung von einer Trommelaus­ sparung der ersten Trommel abgeleitetes Rohgas zu der zuge­ ordneten Rohgasausströmöffnung der Rohgaskammer geleitet wird bzw. daß in eine Reingaseinströmöffnung einströmendes Reingas über eine dieser stationären Dichtungen zu einer Aussparung am Umfang der zweiten Trommel geleitet wird, d. h. zwischen Dichtung und Rohgasausströmöffnung bzw. Reingaseinströmöff­ nung kann ein Rohr oder ein anders gearteter Gaskanal vorge­ sehen sein.

Vorsorglich sei auch noch darauf hingewiesen, daß die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung nur über zwei Wärmetauscherkammern verfügen könnte, im Falle eines Spülens der Wärmetauscherkam­ mern, ehe diese mit Reingas durchströmt werden, über nur drei Wärmetauscherkammern, jedoch werden Ausführungsformen bevor­ zugt, bei denen die erfindungsgemäße Einrichtung eine wesent­ lich größere Anzahl von Wärmetauscherkammern besitzt, da sich dann nennenswerte Druckschwankungen in der Rohgaszuführ­ leitung und damit in der der Abluftreinigungseinrichtung vor­ geschalteten Anlage vermeiden lassen und sich die Gassteuer­ vorrichtung kontinuierlich betreiben läßt, was hinsichtlich der Steuerung und der Beanspruchung der Trommel-Antriebsvor­ richtung wesentlich vorteilhafter ist als ein schrittweises Weiterschalten der Trommeln, ganz abgesehen davon, daß auch ein solches schrittweises Weiterschalten störende Druck­ schwankungen in der Rohgaszuführleitung zur Folge haben kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich:

Zunächst benötigt sie keine klappenartigen Ventile für die Steuerung des Rohgasstroms und des Reingasstroms, aber auch nicht die endlosen Schieberventilbänder der Abluftreinigungs­ einrichtung nach der älteren Anmeldung 195 19 868.9.

Im Vergleich zu der Abluftreinigungsanlage nach der älteren Anmeldung 196 37 090.6 wird es als vorteilhaft angesehen, daß durch eine Erhöhung der Anzahl der Wärmetauscherkammern nur die Länge der Rohgaskammer und der Reingaskammer vergrößert wird, nicht aber die Abmessungen der Querschnitte dieser Kammern, so daß man nur lange, jedoch verhältnismäßig schmale Baugruppen transportieren muß. Des weiteren läßt sich die er­ findungsgemäße Gassteuervorrichtung, wie aus der folgenden Beschreibung noch ersichtlich werden wird, ohne weiteres mit in Reihe hintereinander angeordneten Wärmetauscherkammern kombinieren, so daß diese (in einem Schnitt senkrecht zur Gasströmung durch die Wärmetauscherkammern) einen rechtecki­ gen Querschnitt haben können und sich infolgedessen mit den strömungsgünstigen Formkörpern aus keramischem Material be­ füllen lassen. Auch können die Trommeln mit Hilfe von genorm­ ten und daher billigen Lagern drehbar gelagert werden. Schließlich wird aus der folgenden Beschreibung und den bei­ gefügten Zeichnungen noch ersichtlich werden, daß durch die Erfindung die grundsätzlichen Voraussetzungen dafür geschaf­ fen werden, daß sich die unabdingbar einem gewissen Ver­ schleiß unterworfenen Dichtungen einfach ausbauen und aus­ tauschen lassen.

In bezüglich der Rotationsachse einer betrachteten Trommel radialer Richtung gesehen können die stationären Dichtungen z. B. einen kreisrunden oder einen ovalen Querschnitt be­ sitzen; wenn (in radialer Richtung auf die Trommel gesehen) die Aussparungen jedoch, wie dies zu bevorzugen ist, ungefähr rechteckförmig gestaltet sind, empfiehlt es sich, Dichtungen zu verwenden, deren Querschnitt gleichfalls ungefähr recht­ eckförmig ist.

Die am Umfang der Trommeln vorgesehenen gasdurchströmbaren Aussparungen könnten die Gestalt von Vertiefungen, z. B. von Nuten, haben, wenn die Dichtungen in Trommelumfangsrichtung kürzer bemessen sind als die Aussparungen, denn dann werden die Aussparungen auch dann, wenn sie gerade in Funktion treten, niemals vollständig von den Dichtungen überfangen, so daß das Rohgas bzw. Reingas in einer Aussparung unter den von der Dichtung gerade abgedeckten Aussparungsbereich hinein- bzw. aus diesem herausströmen kann. Vorteilhafter als massive oder dickwandige Trommeln sind jedoch verhältnismäßig dünnwandige und daher leichtere und billigere Drehrohre mit fensterarti­ gen Gasdurchtrittsöffnungen als gasdurchströmbare Aus­ sparungen, und in diesem Fall ist es dann nicht unbedingt erforderlich, daß die Dichtungen in Umfangsrichtung eines Drehrohrs kürzer bemessen sind als die Gasdurchtrittsöff­ nungen, denn ein solches Drehrohr kann an einem oder beiden seiner Stirnenden offen sein und besitzt auch immer Gasdurch­ trittsöffnungen, die gerade nicht unter einer Dichtung liegen, so daß das Rohgas stets an irgendeiner Stelle in das betreffende Drehrohr eintreten bzw. das Reingas an irgend­ einer Stelle aus dem betreffenden Drehrohr austreten kann.

Grundsätzlich müssen die Trommeln bzw. Drehrohre wegen der gegen sie anliegenden stationären Dichtungen nur rotations­ symmetrisch gestaltet sein, die verschiedenen axialen Trom­ mel- bzw. Drehrohrabschnitte könnten aber unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen. Einfacher und kostengünstiger sind aber Ausführungsformen, bei denen der Trommelumfang bzw. der Drehrohrumfang kreiszylindrisch gestaltet ist. Außerdem sei vorsorglich noch darauf hingewiesen, daß die erste und die zweite Trommel bzw. das erste und das zweite Drehrohr natürlich unterschiedliche Außendurchmesser haben können, ob­ wohl schon wegen der Strömungsverhältnisse Ausführungsformen mit gleich großen Trommeln bzw. Drehrohren bevorzugt werden.

Grundsätzlich könnte für jede Trommel bzw. für jedes Drehrohr ein gesonderter Antriebsmotor vorgesehen werden, da nur zu fordern ist, daß die beiden Trommeln bzw. Drehrohre synchron angetrieben werden. Bei bevorzugten Ausführungsformen der er­ findungsgemäßen Vorrichtung ist aber ein einziger Antriebs­ motor vorgesehen, welcher über ein Getriebe, sei es in Form eines Zahnradgetriebes oder in Form eines Ketten- oder Zahn­ riemengetriebes, beide Trommeln bzw. Drehrohre antreibt.

Eine kompakte, d. h. raumsparende, Konstruktion für die Gassteuervorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich dann, wenn die Rohgaskammer und die Reingaskammer neben­ einander und parallel zueinander angeordnet sind und die Trommelachsen parallel zueinander verlaufen. Außerdem empfeh­ len sich Ausführungsformen, bei denen die Rohgaskammer und die Reingaskammer - jeweils samt Trommel bzw. Drehrohr, Lagerungen und Dichtungen - identisch sind, gegebenenfalls bis auf die Gestaltung der gasdurchströmbaren Aussparungen bzw. der Gasdurchtrittsöffnungen, denn dadurch lassen sich die Herstellkosten beträchtlich vermindern. Außerdem eröffnet eine Konstruktion, bei der die Rohgaskammer und die Reingas­ kammer nebeneinander und parall zueinander angeordnet sind, die Möglichkeit, die Wärmetauscherkammern in Richtung der Trommelachsen in Reihe hintereinander anzuordnen, z. B. un­ mittelbar über der Gassteuervorrichtung, um so nicht nur zu einer insgesamt raumsparenden Konstruktion zu gelangen, son­ dern auch möglichst kurze Gasströmungswege zwischen den Wärmetauscherkammern und der Gassteuervorrichtung herbeizu­ führen. Die Wärmetauscherkammern haben in einer solchen Aus­ führungsform eine insbesondere quaderförmige Gestalt, so daß sie sich nicht nur mit Wärmetauschermaterial in Form von Schüttgut befüllen lassen, sondern auch mit den auf dem Markt verfügbaren, strömungsgünstigeren keramischen Formkörpern. Besonders raumsparend wird die Konstruktion dann, wenn die Länge der axialen Trommelabschnitte der in Richtung der Trom­ melachsen gemessenen Breite der Wärmetauscherkammern ent­ spricht, und dadurch lassen sich auch die Gasströmungswege besonders einfach und kurz gestalten.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung wird das Wärmetauschermaterial der Wärme­ tauscherkammern, wie an sich bekannt, von einem gasdurch­ strömbaren Träger getragen, bei dem es sich z. B. um einen Gitterrost oder ein Lochblech handelt, wobei für alle Wärme­ tauscherkammern ein gemeinsamer Träger oder für jede Wärme­ tauscherkammer ein gesonderter Träger vorgesehen werden kann; ordnet man diesen Träger im Abstand von der Gassteuervorrich­ tung an, ergibt sich die Möglichkeit, für jede Wärmetauscher­ kammer zwischen dem Träger und der Gassteuervorrichtung eine Zwischenkammer vorzusehen, in welche die der betreffenden Wärmetauscherkammer zugeordneten Rohgasausström- und Rein­ gaseinströmöffnungen münden. Diese Zwischenkammern kann man ohne weiteres so bemessen, daß sie von einer Wartungsperson begangen werden können oder daß sie zumindest den Einbauort der stationären Dichtungen zugänglich machen, so daß die letzteren in die Zwischenkammern hinein ausgebaut und dadurch leicht ausgetauscht werden können.

Wie bei der Abluftreinigungsanlage nach der älteren Anmeldung 196 37 090.6 läßt sich auch die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne weiteres so gestalten, daß die Wärmetauscherkammern mit einem Spülgas, wie Umgebungsluft, vorzugsweise jedoch mit Reingas, gespült werden, nachdem sie von Rohgas durchströmt wurden und ehe ihre Wärmetauscherfüllungen durch heißes Rein­ gas durchströmt werden - das mit Rohgas belastete Spülgas kann man dann dem zu reinigenden Rohgas beimischen. Um eine Kontamination des Reingases durch in einer Wärmetauscherkam­ mer vorbliebenes Rohgas zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Vorrichtung so zu gestalten, daß

• (a) zum Durchströmen einer jeden Wärmetauscherkammer mit einem in der ersten Richtung strömenden Spülgas während einer zwischen der ersten und der letzten, dritten Betriebsphase liegenden zweiten Betriebsphase die Gassteuervorrichtung einen Spülgaseinlaß sowie eine mit letzterem verbundene Spülgaskammer aufweist, welche für jede Wärmetauscherkammer eine Spülgasausströmöffnung besitzt und in der eine den Spülgasstrom durch die Wärmetauscherkammern steuernde dritte rotationssymmetri­ sche Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist,
• (b) die dritte Trommel synchron mit den beiden anderen Trommeln antreibbar ist,
• (c) jeder der Wärmetauscherkammern ein axialer Abschnitt der dritten Trommel zugeordnet ist, in dem am Trommelumfang jeweils eine gasdurchströmbare Aussparung vorgesehen ist,
• (d) in jedem der genannten axialen Abschnitte der dritten Trommel gegen dessen Außenumfang jeweils eine stationäre Dichtung anliegt, über welche die Aussparung dieses Trommelabschnitts mit der Spülgasausströmöffnung für die zugeordnete Wärmetauscherkammer verbindbar ist,

und

• (e) die Aussparungen der dritten Trommel in Trommelumfangs­ richtung entsprechend der vorgenannten Betriebsphasen­ bedingung bemessen und angeordnet sind. Es wäre aber auch möglich, an der den Rohgasstrom und/oder an der den Reingasstrom steuernden Trommel bzw. Drehrohr Nocken an­ zuordnen, durch die klappenartige Ventile zur Steuerung der Spülgasströme betätigt werden. Für Ausführungsformen mit einer die Spülgasströme steuernden dritten Trommel wird schließlich empfohlen, die Spülgaskammer, die dritte Trommel sowie die der letzteren zugeordneten Dichtungen zumindest im wesentlichen analog der Rohgas­ kammer, der ersten Trommel sowie den letzterer zugeord­ neten Dichtungen auszubilden. Außerdem können alle drei Trommeln durch einen einzigen Antriebsmotor angetrieben werden.

Um zu verhindern, daß eine Leckage im Bereich der stationären Dichtungen zu einer Kontamination von Reingas durch noch nicht gereinigtes Rohgas führen kann, wird empfohlen, ähnlich wie bei der Abluftreinigungsanlage nach der älteren Anmeldung 196 37 090.6 die der ersten, gegebenenfalls auch die der zweiten Trommel zugeordneten stationären Dichtungen jeweils als ein Paar von ringförmigen, koaxial zueinander angeordne­ ten Schleifdichtungselementen auszubilden, welche zwischen sich einen mit einem schadstofffreien Sperrgas beaufschlag­ baren Ringraum bilden. Als Sperrgas könnte Umgebungsluft ver­ wendet werden, vorzugsweise wird jedoch Reingas eingesetzt, welches durch ein Gebläse aus der Vorrichtung abgesaugt wird, so daß sich von der Druckseite dieses Gebläses Reingas ab­ zweigen läßt, welches unter einem hinreichenden Druck steht, um als Sperrgas wirken zu können.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung sowie der nachfolgenden Beschreibung einer besonders bevor­ zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abluftreini­ gungsvorrichtung; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung senk­ recht zu den Achsen ihrer Drehrohre.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung ent­ sprechend der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maß­ stab, welcher einen Teil der Spülgaskammer und einen Teil der Reingaskammer erkennen läßt;

Fig. 4 eine Abwicklung des Mantels des den Rohgas­ strom steuernden ersten Drehrohrs;

Fig. 5 eine Abwicklung des Mantels des den Reingas­ strom steuernden zweiten Drehrohrs, und

Fig. 6 eine Abwicklung des Mantels des den Spülgas­ strom steuernden dritten Drehrohrs, wobei alle drei Drehrohre in den Fig. 4 bis 6 verkürzt dargestellt wurden und in Fig. 6 das den Spülgasstrom steuernde dritte Drehrohr mit einem zu großen Durchmesser gezeichnet wurde (im Vergleich zu den Fig. 4 und 5), um einen Vergleich der Funktionen der drei in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Drehrohre zu erleichtern.

Zunächst soll anhand der Fig. 1 und 2 der Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Abluftreinigungsvorrichtung erläutert werden.

Die verschiedenen Wärmetauscherkammern und eine Brennkammer sind in einem Gehäuse 10 untergebracht, dessen Innenseite mit einer wärmedämmenden Auskleidung 12 versehen ist. Oben ent­ hält das Gehäuse 10 eine Brennkammer 14, in der sich die im zu reinigenden Rohgas enthaltenen oxidierbaren Schadstoffe zum Anfahren der Vorrichtung, oder wenn es aus sonstigen Gründen erforderlich ist, mit Hilfe eines Brenners 16 ver­ brennen lassen, dem z. B. ein brennbares Heizgas zugeführt wird.

Unterhalb der Brennkammer 14 nimmt das Gehäuse 10 neun Wärme­ tauscherkammern I bis IX auf, welche in vertikaler Richtung von unten nach oben von zu reinigendem Rohgas, gleichfalls von unten nach oben durch ein Spülgas und von oben nach unten von heißem Reingas durchströmt werden sollen und definiert werden durch das Gehäuse 10, vertikale, parallel zueinander und in gleichen Abständen voneinander angeordnete, gasun­ durchlässige Trennwände 20 sowie horizontal verlaufende Trag­ böden 22, welche alle auf demselben Niveau liegen und z. B. von einem Lochblech, einem Gitterrost oder dergleichen gebil­ det werden. Alle Wärmetauscherkammern I bis IX sind gleich groß und haben die Gestalt eines Quaders, und sie enthalten außerdem identische Füllungen aus einem Wärmespeichermate­ rial, gebildet von aufeinanderliegenden Schichten aus identi­ schen Formkörpern 24 aus einem keramischen Material, wie sie auf dem Markt für derartige Zwecke verfügbar sind. Dieses Wärmespeichermaterial kann insgesamt oder zu einem Teil eine katalytisch wirksame Substanz tragen, welche die Oxidation der im Rohgas enthaltenen Schadstoffe beschleunigt. Die Form­ körper 24 sollen so gestaltet sein, daß sich in jeder Wärme­ tauscherkammer nicht gezeichnete, von unten nach oben durch­ gehende Strömungskanäle für das Rohgas bzw. Spülgas bzw. Reingas ergeben.

Unterhalb des Gehäuses 10 befindet sich eine z. B. auf einem Hallenboden stehende Gassteuervorrichtung 26, welche umfaßt eine Rohgaskammer 30, eine Reingaskammer 32 und eine Spülgas­ kammer 34, alle von derselben Länge und mit quaderförmiger Gestalt sowie insbesondere mit quadratischem Querschnitt (siehe Fig. 1). Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist die Gassteuervorrichtung 26 zumindest im wesentlichen spiegel­ symmetrisch zu einer Längsmittelebene 36 der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung gestaltet und angeordnet, in die Rohgas­ kammer 30 mündet ein einen Rohgaseinlaß bildender Rohgas- Zuführstutzen 38, in die Reingaskammer 32 ein einen Reingas­ auslaß bildender Reingas-Abführstutzen 40, und wie die Fig. 2 zeigt, ist für die Spülgaskammer 34 ein Reingas-Zuführstutzen 42 vorgesehen, über den sich unter einem erhöhten Druck stehendes Reingas in die Spülgaskammer einleiten läßt. Nicht dargestellt ist ein dem Reingas-Abführstutzen 40 nachgeschal­ teter Ventilator, durch den das in der Vorrichtung gereinigte Rohgas, d. h. das Reingas, aus der Vorrichtung abgesaugt wird, ebensowenig eine Verbindungsleitung, welche von der Druckseite dieses Ventilators zum Reingas-Zuführstutzen 42 führt und über die ein kleinerer Teil des abgesaugten Rein­ gases wieder in die Vorrichtung zurückgeführt wird, um als Spülgas für die Wärmetauscherkammern sowie als Sperrgas für noch zu beschreibende Dichtungen zu dienen.

In der Rohgaskammer 30 ist ein erstes Drehrohr 46 drehbar ge­ lagert, in der Reingaskammer 32 ein zweites Drehrohr 48 und in der Spülgaskammer 34 ein drittes Drehrohr 50; alle diese Drehrohre haben die Gestalt eines hohlen, an seinen Enden mit nicht dargestellten Stirnwänden versehenen Kreiszylinders, und ihre Achsen wurden mit 46a, 48a und 50a bezeichnet. Ge­ lagert sind die drei Drehrohre mittels in Stirnwänden 52 und 54 der Gassteuervorrichtung 26 angeordneten Lagern, synchron angetrieben werden sie mittels einer Antriebsvorrichtung 56, welche in Fig. 1 nur angedeutet wurde, und zwar gegenüber ihrer tatsächlichen Position nach unten versetzt. Diese An­ triebsvorrichtung besitzt einen elektrischen Getriebemotor 58, über dessen Abtriebsritzel 58a eine Antriebskette 60 ge­ führt ist, welche über drei Antriebszahnräder 62, 64 und 66 verläuft, die alle dieselbe Zähnezahl besitzen und auf An­ triebswellen der drei Drehrohre befestigt sind. Dadurch wird bewirkt, daß alle drei Drehrohre mit derselben Winkelge­ schwindigkeit angetrieben werden.

Die drei Drehrohre 46, 48 und 50 können in ihren Stirnwänden mit Öffnungen versehen sein, aufgrund der im folgenden noch zu erörternden Gasdurchtrittsöffnungen in den Mänteln der drei Drehrohre ist dies jedoch nicht erforderlich.

Wie in den Fig. 4 bis 6 angedeutet wurde, ist jeder Wärme­ tauscherkammer I bis IX ein axialer Abschnitt des Drehrohrs 46, ein axialer Abschnitt des Drehrohrs 48 und ein axialer Abschnitt des Drehrohrs 50 zugeordnet, und diese axialen Ab­ schnitte wurden mit I' bis IX' bzw. I'' bis IX'' bzw. I''' bis IX''' gekennzeichnet. Die Drehrohre 46 und 48 besitzen in jedem dieser axialen Abschnitte jeweils eine Gasdurchtritts­ öffnung, nämlich die Rohgasdurchtrittsöffnungen 46I bis 46IX des den Rohgasstrom steuernden ersten Drehrohrs 46 und die Reingasdurchtrittsöffnungen 48I bis 48IX des den Reingasstrom steuernden zweiten Drehrohrs 48. Hingegen besitzt das dritte Drehrohr 50 in jedem seiner axialen Abschnitte I''' bis IX''' jeweils zwei Gasdurchtrittsöffnungen, nämlich die Spülgas­ durchtrittsöffnungen 50I bis 50IX und die Sperrgasdurch­ trittsöffnungen 70I bis 70IX. Alle diese Gasdurchtrittsöff­ nungen sind von rechteckiger Gestalt, und ihre Abmessungen in Rohrumfangsrichtung sowie in Richtung der Achse des betref­ fenden Drehrohrs und die Drehwinkellagen der Gasdurchtritts­ öffnungen eines Drehrohrs relativ zueinander ergeben sich nicht nur aus den Fig. 4 bis 6, sondern folgen aus dem später noch zu beschreibenden Ablauf des Abluftreinigungsver­ fahrens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Es soll jedoch bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß zwischen dem Innern eines jeden der drei Dreh­ rohre und dem das betreffende Drehrohr umgebenden Kammer­ volumen ein unbehinderter Gasaustausch möglich ist, und zwar durch von später noch zu erörternden Dichtungen nicht über­ fangene Gasdurchtrittsöffnungen bzw. Bereiche von Gasdurch­ trittsöffnungen des betreffenden Drehrohrs hindurch.

Zu jedem axialen Abschnitt eines Drehrohrs gehört eine Gas­ ausströmöffnung oder eine Gaseinströmöffnung der zugehörigen Kammer 30 bzw. 32 bzw. 34, welche Öffnung derjenigen der Wärmetauscherkammern I bis IX zugeordnet ist, die zu dem be­ treffenden axialen Drehrohrabschnitt gehört. In den Fig. 1 bis 3 wurden die Rohgasausströmöffnungen mit 100I bis 100IX bezeichnet, die Reingaseinströmöffnungen mit 102I bis 102IX und die Spülgasausströmöffnungen mit 104I bis 104IX.

Im folgenden sollen nun anhand der Fig. 1 bis 3 die Be­ reiche zwischen den Drehrohren und diesen Gasausström- bzw. Gaseinströmöffnungen beschrieben werden.

Zu jedem axialen Abschnitt I' bis IX' des ersten Drehrohrs 46 sowie zu jedem axialen Abschnitt I'' bis IX'' des Drehrohrs 48 gehört eine Dichtung 200, welche mittels einer oder mehreren Federn 202 (siehe Fig. 3) von oben gegen den Außenumfang des Drehrohrs 46 bzw. 48 angepreßt wird. Die in Richtung der Drehrohrachse gemessene lichte Innenweite der Dichtung 200 ist etwas größer als die in Richtung dieser Achse gemessene Breite der Rohgasdurchtrittsöffnungen 46I bis 46IX bzw. der Reingasdurchtrittsöffnungen 48I bis 48IX, während die in Rohrumfangsrichtung gemessene lichte Innenweite der Dich­ tungen 200 deutlich kleiner ist als die in Rohrumfangsrich­ tung gemessene Länge der betreffenden Gasdurchtrittsöff­ nungen. Von unten gesehen haben die Dichtungen 200 einen rechteckigen Querschnitt, und jede Dichtung ist in einer von unten gesehen gleichfalls rechteckigen Führung 204 in verti­ kaler Richtung verschiebbar geführt, welche eine der Rohgas­ ausströmöffnungen 100I bis 1001IX bzw. eine der Reingasein­ strömöffnungen 102I bis 102IX definiert.

Jede der Dichtungen 200 besitzt zwei Schleifdichtungselemente 210 und 212, welche über einen Steg 214 miteinander verbunden sind, so daß sie zwischen sich einen Ringraum 216 bilden. Wie die Fig. 3 zeigt, sind im Steg 214 mehrere Löcher 218 ange­ ordnet.

Für jede der Spülgasausströmöffnungen 104I bis 104IX liegt gegen den Außenumfang des dritten Drehrohrs 50 von oben eine Dichtung 220 an, und zwar unter der Wirkung einer oder mehre­ rer Druckfedern 222; von unten gesehen hat auch die Dichtung 220 eine rechteckige Gestalt, und sie besitzt einen umlaufen­ den Steg 224, gegen den die Druckfeder 222 anliegt. Damit die Dichtung 220 in vertikaler Richtung verschiebbar geführt wird, besitzt die Spülgaskammer 34 für jede der Dichtungen 220 einen Führungskragen 228, welcher eine der Spülgasaus­ strömöffnungen 104I bis 104IX definiert.

Von der Spülgaskammer 34 führen zu jeder der über den Dreh­ rohren 46 und 48 angeordneten Führungen 204 Rohrleitungen 230, über die als Sperrgas dienendes Reingas gesteuert aus dem Innern des dritten Drehrohrs 50 in die Führungen 204 ein­ geleitet werden kann. Dieses Sperrgas gelangt dann über die Löcher 218 in die Ringräume 216 zwischen den Schleifdich­ tungselementen 210, 212 der gegen die beiden Drehrohre 46 und 48 anliegenden Dichtungen 200. Gesteuert werden die Sperr­ gasströme vermittels der Sperrgasdurchtrittsöffnungen 70I bis 70IX des dritten Drehrohrs 50, und das von diesen Sperrgas­ durchtrittsöffnungen durchgelassene Sperrgas gelangt über zu beiden Seiten des Drehrohrs 50 angeordnete Dichtungen 300 in die Rohrleitungen 230. Für die Anordnung, Gestaltung und Be­ messung der Dichtungen 300 bezüglich der Sperrgasdurchtritts­ öffnungen 70I bis 70IX gilt in analoger Weise das zu den Dichtungen 200 und den Rohgasdurchtrittsöffnungen 46I bis 46IX bzw. den Reingasdurchtrittsöffnungen 48I bis 48IX Ge­ sagte. Allerdings sind die Dichtungen 300 als einfache Dich­ tungen gestaltet, da es nicht erforderlich ist, sie mit Sperrgas zu beaufschlagen. Die Dichtungen 300 gegen den Außenumfang des Drehrohrs 50 anlegende Druckfedern wurden mit 302 bezeichnet, horizontal orientierte Führungen für die Dichtungen 300 mit 304.

Wie vor allem die Fig. 2 erkennen läßt, ragen die Trennwände 20 über die Wärmetauscherkammern hinaus nach unten bis zur Gassteuervorrichtung 26, so daß keine Gasdurchmischung erfol­ gen kann, wenn eine Wärmetauscherkammer von Rohgas und eine benachbarte Wärmetauscherkammer von Reingas durchströmt wird. Des weiteren ermöglichen es Revisionsräume 400, welche von den Tragböden 22, den Trennwänden 20, der Gassteuervorrich­ tung 26 und gegebenenfalls dem Gehäuse 10 begrenzt werden, sowie der aus Fig. 3 ersichtliche Aufbau der Oberseite der Gassteuervorrichtung 26, die Dichtungen 200 und 220 nach oben in die Revisionsräume 400 hinein auszubauen, ohne daß größere sonstige Demontagearbeiten vorgenommen werden müssen.

Aufgrund der aus den Fig. 4, 5 und 6 entnehmbaren Gestal­ tung und Anordnung der Gasdurchtrittsöffnungen der Drehrohre 46, 48 und 50 ergibt sich nun in der erfindungsgemäßen Vor­ richtung folgender Ablauf des Abluftreinigungsverfahrens:

Ausgegangen werden soll von dem in Fig. 2 dargestellten Zustand der Vorrichtung, wobei in den Fig. 1 und 2 die Richtungen der verschiedenen Gasströme durch Pfeile ange­ deutet wurden. In diesem Zustand werden die Wärmetauscher­ kammern I sowie VII bis IX von unten nach oben von zu reini­ gendem Rohgas durchströmt, die Wärmetauscherkammer II wird gespült, nämlich von unten nach oben von Reingas durchströmt, und die Wärmetauscherkammern III bis VI werden von oben nach unten von heißem Reingas durchströmt. Im Zuge des Weiter­ drehens der drei Drehrohre 46, 48 und 50 wird die Wärme­ tauscherkammer I gespült. d. h. von unten nach oben von Rein­ gas durchströmt, während die Wärmetauscherkammern II bis V von oben nach unten von heißem Reingas und die Wärmetauscher­ kammern VI bis IX von unten nach oben von Rohgas durchströmt werden. Die Betriebszustände der verschiedenen Wärmetauscher­ kammern verschieben sich also im Zuge des Weiterdrehens der drei Drehrohre gemäß Fig. 2 nach links so lange, bis nach einer Drehung aller drei Drehrohre um 360° wieder der in Fig. 2 durch Pfeile markierte Zustand erreicht wird.

In jedem Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden also stets vier Wärmetauscherkammern von unten nach oben von Rohgas durchströmt, vier andere Wärmetauscherkammern von oben nach unten von heißem Reingas, und eine Wärmetauscherkammer von unten nach oben mit als Spülgas fungierendem Reingas.

Die Dichtungen 200 werden immer dann mit als Sperrgas fungie­ rendem Reingas beaufschlagt, wenn sich unter der betreffenden Dichtung keine Rohgasdurchtrittsöffnung bzw. Reingasdurch­ trittsöffnung befindet.

Aus den vorstehenden Erläuterungen sollte auch deutlich ge­ worden sein, daß das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung sowohl auf Abluftreinigungsvorrichtungen mit nur zwei Wärme­ tauscherkammern als auch auf Vorrichtungen mit drei und mehr Wärmetauscherkammern anwendbar ist, ohne daß eine grundsätz­ liche Änderung der Konstruktion erforderlich ist. Des weite­ ren können die verschiedenen Baugruppen der Vorrichtung problemlos beim Hersteller vormontiert und einem Probelauf unterzogen werden, so daß sich Zeitvorteile bei der End­ montage und Inbetriebnahme der Vorrichtung erzielen lassen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert auch keine teuren Zukaufteile, wie klappenartige Ventile und als Sonderanferti­ gungen herzustellende Lager.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Reinigen oxidierbare Schadstoffe enthal­ tender Abluft (Rohgas) aus Industrieanlagen durch rege­ nerative thermische Oxidation, welche zum Aufheizen des Rohgases mehrere Wärmetauscherkammern aufweist, deren jede eine gasdurchströmbare Wärmetauscherfüllung aus Wärmespeichermaterial enthält, wobei die einen, ersten Kammerenden jeweils mit mindestens einer Gasdurchlaßöff­ nung zum Einleiten von Rohgas in die betreffende Wärme­ tauscherkammer sowie zum Abführen von gereinigter Abluft (Reingas) aus der betreffenden Wärmetauscherkammer ver­ sehen sind und die anderen, zweiten Kammerenden mitein­ ander kommunizieren, sowie mit einer Gassteuervorrich­ tung zum gesteuerten Verbinden der Gasdurchlaßöffnungen der Wärmetauscherkammern mit einem Rohgaseinlaß und einem Reingasauslaß der Gassteuervorrichtung derart, daß jede Wärmetauscherkammer zunächst in einer ersten Be­ triebsphase dieser Wärmetauscherkammer mit aufzuheizen­ dem Rohgas in einer ersten Richtung und in einer letzten Betriebsphase zum Aufheizen ihrer Wärmetauscherfüllung mit heißem Reingas in entgegengesetzter Richtung durch­ strömt wird und daß dieser Ablauf sich zyklisch wieder­ holt sowie für die verschiedenen Wärmetauscherkammern zeitlich derart versetzt ist, daß jede sich in der ersten Betriebsphase befindende Wärmetauscherkammer mit einer sich in der letzten Betriebsphase befindenden Wärmetauscherkammer über die zweiten Enden der betref­ fenden Wärmetauscherkammern kommuniziert, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• a) die Gassteuervorrichtung eine mit dem Rohgaseinlaß verbundene Rohgaskammer sowie eine mit dem Reingas­ auslaß verbundene Reingaskammer aufweist,
• b) in der Rohgaskammer eine den Rohgasstrom durch die Wärmetauscherkammern steuernde erste rotationssymme­ trische Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist,
• c) in der Reingaskammer eine den Reingasstrom durch die Wärmetauscherkammern steuernde zweite rotations­ symmetrische Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist,
• d) eine Antriebsvorrichtung für einen synchronen An­ trieb der beiden Trommeln vorgesehen ist,
• e) für jede Wärmetauscherkammer die Rohgaskammer eine Rohgasausströmöffnung und die Reingaskammer eine Reingaseinströmöffnung besitzt, wobei die Rohgas­ ausströmöffnung und die Reingaseinströmöffnung mit der Gasdurchlaßöffnung der zugeordneten Wärme­ tauscherkammer kommunizieren,
• f) jeder der Wärmetauscherkammern ein axialer Abschnitt der ersten Trommel sowie ein axialer Abschnitt der zweiten Trommel zugeordnet sind, in denen am Trom­ melumfang jeweils eine gasdurchströmbare Aussparung vorgesehen ist,
• g) in jedem der genannten axialen Trommelabschnitte gegen dessen Außenumfang jeweils eine stationäre Dichtung anliegt, über welche die Aussparung dieses Trommelabschnitts mit der Rohgasausströmöffnung bzw. der Reingaseinströmöffnung für die zugeordnete Wärmetauscherkammer verbindbar ist, und
• h) die Aussparungen der beiden Trommeln in Trommel­ umfangsrichtung entsprechend der vorgenannten Be­ triebsphasenbedingung bemessen und angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen in bezüglich der Trommelachse radialer Richtung gesehen ungefähr ein Rechteck bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtungen in Trommelumfangsrichtung kürzer bemessen sind als die den Dichtungen zugeordneten gas­ durchströmbaren Aussparungen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeln als Drehrohre und die gasdurchströmbaren Aussparungen als Gasdurchtrittsöffnungen im Mantel des betreffenden Dreh­ rohrs ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrohre kreiszylindrisch ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen beiden Drehrohren gemeinsamen Antriebsmotor.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohgaskammer und die Reingaskammer nebeneinander und parallel zuein­ ander angeordnet sind und die Trommelachsen parallel zu­ einander verlaufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherkammern in Richtung der Trommelachsen in Reihe hintereinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der axialen Trommelabschnitte der in Richtung der Trommelachsen gemessenen Breite der Wärmetauscher­ kammern entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gassteuervorrichtung unterhalb der Wärme­ tauscherkammern angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauschermaterial der Wärmetauscherkammern von einem gasdurchströmbaren Träger getragen wird, wel­ cher im Abstand über der Gassteuervorrichtung angeordnet ist, und daß für jede Wärmetauscherkammer zwischen dem Träger und der Gassteuervorrichtung eine Zwischenkammer vorgesehen ist, in welche die der betreffenden Wärme­ tauscherkammer zugeordneten Rohgasausström- und Rein­ gaseinströmöffnungen münden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Dichtungen in die Zwischenkammern hinein ausbaubar sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) zum Durchströmen einer jeden Wärmetauscherkammer mit einem in der ersten Richtung strömenden Spülgas wäh­ rend einer zwischen der ersten und der letzten, dritten Betriebsphase liegenden zweiten Betriebs­ phase die Gassteuervorrichtung einen Spülgaseinlaß sowie eine mit letzterem verbundene Spülgaskammer aufweist, welche für jede Wärmetauscherkammer eine Spülgasausströmöffnung besitzt und in der eine den Spülgasstrom durch die Wärmetauscherkammern steuernde dritte rotationssymmetrische Trommel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist,
• b) die dritte Trommel synchron mit den beiden anderen Trommeln antreibbar ist,
• c) jeder der Wärmetauscherkammern ein axialer Abschnitt der dritten Trommel zugeordnet ist, in dem am Trom­ melumfang jeweils eine gasdurchströmbare Aussparung vorgesehen ist,
• d) in jedem der genannten axialen Abschnitte der drit­ ten Trommel gegen dessen Außenumfang jeweils eine stationäre Dichtung anliegt, über welche die Aus­ sparung dieses Trommelabschnitts mit der Spülgasaus­ strömöffnung für die zugeordnete Wärmetauscherkammer verbindbar ist, und
• e) die Aussparungen der dritten Trommel in Trommelum­ fangsrichtung entsprechend der vorgenannten Be­ triebsphasenbedingung bemessen und angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülgaskammer, die dritte Trommel sowie die letzterer zugeordneten Dichtungen zumindest im wesentli­ chen analog der Rohgaskammer, der ersten Trommel sowie den letzterer zugeordneten Dichtungen ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch einen allen Trommeln gemeinsamen Antriebsmotor.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die der ersten Trommel zugeordneten Dichtungen jeweils von einem Paar von ringförmigen, koaxial zueinander angeord­ neten Schleifdichtungselementen gebildet werden, welche zwischen sich einen mit einem schadstofffreien Sperrgas beaufschlagbaren Ringraum bilden.