DE19838473A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung mittels thermischer NachverbrennungInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere schadstoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen ist ein Mischkammergehäuse (2) vorgesehen, in das über wenigstens einen Einlaufstutzen (3) zu verbrennende Abgase einleitbar sind. Mit einer Brennmediumzuführeinheit (10) ist in das Mischkammergehäuse (2) Brennmedium und/oder Verbrennungsluft unter Erzeugung einer Mischung aus Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft einführbar. Ein Reaktionskammergehäuse (1) ist dem Mischkammergehäuse (2) in Strömungsrichtung der Abgase nachgeordnet. Weiterhin ist in Strömungsrichtung der Abgase im hinteren Teil des Mischkammergehäuses (2) eine Brennereinheit (16) vorgesehen, mit der der Mischung thermische Energie zuführbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist eine innige Durchmischung der Abgase, des Brennmediums und/oder der Verbrennungsluft vor Zufuhr der thermischen Energie zur thermischen Dissoziation der Abgase erzielt, so daß das Reaktionskammergehäuse (2) für eine stabile Verbrennung strömungstechnisch optimiert auslegbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgas
reinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere schad
stoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen.
Bei einem Typ von herkömmlichen, in der Praxis verwendeten Ver
fahren und Vorrichtungen zur Abgasreinigung mittels thermischer
Nachverbrennung insbesondere schadstoffhaltiger Abgase von
Metallschrottschmelzanlagen ist zum Herbeiführen einer er
zwungenen Durchmischung von Abgasen mit einem Brennmedium ein
Reaktionskammergehäuse vorgesehen, in das ein Einlaufstutzen zur
Zufuhr von zu verbrennenden Abgasen mündet. Im Mündungsbereich
des Einlaufstutzens in das Reaktionskammergehäuse ist eine
Brennereinheit vorgesehen, mit der die Abgase mit thermischer
Energie zur Dissoziation von in den Abgasen enthaltenen gas
förmigen Schadstoffen beaufschlagt werden, so daß die Durch
mischung an den Energieeintrag gekoppelt ist.
Bei einem anderen Typ von herkömmlichen, in der Praxis ver
wendeten Verfahren und Vorrichtungen zur Abgasreinigung mittels
thermischer Nachverbrennung insbesondere schadstoffhaltiger
Abgase von Metallschrottschmelzanlagen ist ein Reaktionskammer
gehäuse vorgesehen, in das ein Einlaufstutzen mündet. Eine mehrere
Einlaßdüsen aufweisende Brennereinheit zur Zufuhr thermischer
Energie ist in Strömungsrichtung vor dem Mündungsbereich des
Einlaufstutzens in das Reaktionskammergehäuse angeordnet, wobei
mit den Einlaßdüsen ein Brennmedium in die vorbeiströmenden
Abgase injiziert wird.
Zwar lassen sich mit diesen Typen von Vorrichtungen zur Abgas
reinigung mittels thermischer Nachverbrennung gasförmige Schad
stoffen dissoziieren, allerdings ist die Verbrennung insbesondere bei
instationären Strömungsverhältnissen verhältnismäßig instabil und
unter Umständen in ökologisch nachteiliger Weise unvollständig.
Aus der DE-U-296 12 352 ist eine Vorrichtung mit einer Brenner
einrichtung zum Betrieb einer Trocknungsanlage insbesondere für
Futtermittel bekannt, bei der ein Hauptbrennergehäuse vorgesehen
ist. In einem einer Trocknungskammer gegenüberliegenden End
bereich des Hauptbrennergehäuses mündet ein Einlaßstutzen für
unter Umständen schadstoffhaltige und/oder feuchtebeladene
Prozeßluft. In diesem Endbereich sind an das Hauptbrennergehäuse
mittig ein Zündbrenner und ein eine Mischung aus einem Brenn
medium und Verbrennungsluft verbrennender Kernbrenner angesetzt,
die im Mündungsbereich des Einlaßstutzens in das Hauptbrenner
gehäuse von Zuführrohren für ein Brennmedium umgeben sind.
Dadurch erfolgt eine effektive Durchmischung der Prozeßluft mit dem
Brennmedium im Bereich des Kernbrenners. Zusammen mit einer in
einer Trocknungskammer angeordneten Pralleinrichtung wird bei
dieser Anordnung eine hohe Trocknungskapazität bei effizientem
Energieeinsatz und geringer Schadstoffemission erzielt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung
insbesondere schadstoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelz
anlagen zu schaffen, die sich auch bei instationären Strömungs
verhältnissen durch eine stabile und weitgehend vollständige Ver
brennung auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur
Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere
schadstoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen, bei dem
zu verbrennende Abgase mit einem Brennmedium und/oder Ver
brennungsluft in einem Mischvorgang zu einer Mischung zusammen
geführt werden und die Mischung zur thermischen Dissoziation von in
den Abgasen mitgeführten Schadstoffen unter Zufuhr von thermischer
Energie verbrannt wird, wobei der Mischvorgang in Strömungs
richtung der Abgase vor Zufuhr der thermischen Energie erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Vorrichtung zur
Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere
schadstoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen mit
einem Mischkammergehäuse, in das über wenigstens einen
Einlaufstutzen zu verbrennende Abgase einleitbar sind, mit einer
Brennmediumzuführeinheit, mit der ein Brennmedium und/oder
Verbrennungsluft in das Mischkammergehäuse unter Erzeugung einer
Mischung aus Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft
einführbar ist, mit einem in Strömungsrichtung der Abgase dem
Mischkammergehäuse nachgeordneten Reaktionskammergehäuse
und mit einer in Strömungsrichtung der Abgase im hinteren Teil des
Mischkammergehäuses angeordneten Brennereinheit, mit der der
Mischung thermische Energie zuführbar ist.
Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Misch
vorgang zur innigen Durchmischung der Abgase, des Brennmediums
und/oder der Verbrennungsluft beispielsweise mit mechanischen
und/oder dynamischen Mitteln in Strömungsrichtung der Abgase vor
der Zufuhr der thermischen Energie zur thermischen Dissoziation der
mitgeführten Schadstoffe erfolgt, ist eine Entkopplung der Durch
mischung mit einem hierfür notwendigen, durch die spezifische
konstruktive Ausführung gegebenen Impuls und des Energieeintrags
erzielt, so daß auch bei instationären Strömungsverhältnissen wie
beispielsweise wechselnden Volumenströmen mit bis zu einem Faktor
10 wechselnden Werten eine stabile und im wesentlichen vollständige
Verbrennung erzielt wird.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein in
Strömungsrichtung der Abgase dem Reaktionskammergehäuse
vorgelagertes Mischkammergehäuse vorgesehen und die Brenner
einheit in Strömungsrichtung der Abgase im hinteren Teil des Misch
kammergehäuses angeordnet ist, erfolgt die Zufuhr der thermischen
Energie erst nach Erzeugung der Mischung aus Abgasen, Brenn
medium und/oder Verbrennungsluft, so daß sich das Reaktions
kammergehäuse für die nachfolgende Verbrennung strömungs
technisch optimiert auslegen läßt, um auch bei instationären
Strömungsverhältnissen eine stabile Verbrennung zu erzielen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zweckmäßig, daß bei
dem Mischvorgang die Strömungsrichtung der Abgase kontinuierlich
geändert wird. Es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin
zweckmäßig, daß bei dem Mischvorgang das Brennmedium und/oder
die Verbrennungsluft winklig zu der Strömungsrichtung der Abgase
zugeführt wird. Durch diese Maßnahmen wird die innige Durch
mischung der Abgase mit dem Brennmedium und/oder mit der Ver
brennungsluft gefördert.
Eine besonders gute innige Durchmischung der Abgase mit dem
Brennmedium wird bei einer Kombination der oben genannten zweck
mäßigen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt,
wobei weiterhin vorgesehen ist, daß bei dem Mischvorgang die
Strömungsrichtung der Abgase kreisförmig ist und das Brennmedium
und/oder die Verbrennungsluft mit einer Komponente in Strömungs
richtung zugeführt wird.
Zweckmäßig ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiterhin,
daß zwischen dem Mischkammergehäuse und dem Reaktions
kammergehäuse ein Verbindungsstück vorgesehen ist, mit dem
zwischen dem Mischkammergehäuse und dem Reaktionskammer
gehäuse über eine Querschnittsverringerung eine Engführung erzeugt
ist. Dadurch verfolgt eine Stabilisierung der Strömung in das Re
aktionskammergehäuse. Bei dieser Ausgestaltung kann zur weiteren
Verbesserung der Durchmischung durch Strömungsumlenkung
vorteilhafterweise weiterhin vorgesehen sein, daß das Verbindungs
stück rechtwinklig zu dem oder jedem Einlaufstutzen ausgerichtet ist.
Für eine innige Durchmischung im gesamten Bereich des Misch
kammergehäuses ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zweck
mäßigerweise vorgesehen, daß die Brennmediumzuführeinheit eine
Anzahl von Einlaßdüsen aufweist. In einer diesbezüglichen Weiter
bildung ist im Hinblick auf eine innige Durchmischung bei geringer
Erzeugung von Turbulenzen vorteilhafterweise vorgesehen, daß die
Einlaßdüsen so ausgebildet und angeordnet sind, daß das Brenn
medium in Strömungsrichtung der Abgase in das Mischkammer
gehäuse eingeführt wird. Entsprechend ist zweckmäßigerweise bei
zusätzlicher oder alternativer Zufuhr von Verbrennungsluft in das
Mischkammergehäuse vorgesehen, daß die Einlaßdüsen so aus
gebildet und angeordnet sind, daß die Verbrennungsluft in
Strömungsrichtung der Abgase in das Mischkammergehäuse ein
geführt wird.
Im Hinblick auf definierte Strömungsverhältnisse bei effizienter Durch
mischung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zweckmäßiger
weise vorgesehen, daß das Mischkammergehäuse eine zylindrisch
ausgebildete Mischkammer umschließt. Bei dieser Ausgestaltung ist
es weiterhin vorteilhaft, daß der oder jeder Einlaufstutzen tangential in
das Mischkammergehäuse mündet, um eine durch Strömungs
umlenkung effektive Durchmischung bei möglichst geringen Turbu
lenzen zu erhalten.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen
stand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren der Zeich
nung. Es zeigen:
Fig. 1 in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung mit einem an einem Reaktionskammergehäuse
angebrachten Mischkammergehäuse,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch das Mischkammergehäuse
des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Mischkammergehäuse des Aus
führungsbeispiels gemäß Fig. 1 bei geöffnetem Misch
kammergehäuse und
Fig. 4 in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einem an einem Reaktionskammer
gehäuse gemäß Fig. 1 angebrachten Mischkammer
gehäuse.
Fig. 1 zeigt in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem
an einem Reaktionskammergehäuse 1 angebrachten Mischkammer
gehäuse 2. Das Reaktionskammergehäuse 1 und das Mischkammer
gehäuse 2 sind im bestimmungsgemäßen Gebrauch beispielsweise
einem in Fig. 1 nicht dargestellten Elektrolichtbogenofen einer
Metallschrottschmelzanlage zur Abgasreinigung mittels thermischer
Nachverbrennung nachgeordnet. Die zu reinigenden Abgase sind
über in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Einlaßstutzen 3
mit hier rechteckigem, in nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
mit vieleckigem oder rundem Querschnitt über eine
Mischkammereinlaßöffnung 4 einer von dem Mischkammergehäuse 2
umschlossenen Mischkammer 5 zuführbar. Das Mischkammer
gehäuse 2 ist aufgrund der unter Umständen sehr hohen Temperatur
der zugeführten Abgase sowie darin mitgeführter feinkörniger Fest
stoffe bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 innenseitig mit einer
feuerfesten, abriebsharten sowie sich in den Einlaßstutzen 3 er
streckenden Mischkammerauskleidung 6 versehen und zur Aus
bildung einer zylindrischen Mischkammer 5 aus einem flachen Misch
kammerdeckel 7, einer zylindrischen Mischkammerwand 8 und einem
Mischkammerboden 9 aufgebaut.
In die Mischkammerwand 8 sind eine Anzahl von Brennmediummisch
düsen 10 als Einlaßdüsen einer Brennmediumzuführeinheit ein
gebracht, mit denen unter Druck aus in Fig. 1 nicht dargestellten
Vorratsbehältern über eine in Fig. 1 ebenfalls nicht dargestellte
Regeleinheit geregelt ein Gemisch aus Verbrennungsluft sowie einem
Brennmedium in die Mischkammer 5 zuführbar ist. Der Einlaufstutzen
3 mündet tangential in das Mischkammergehäuse 2, so daß die
zugeführten Abgase entlang der Innenseite der Mischkammerwand 8
unter Strömungsumlenkung an den Brennmediummischdüsen 10
vorbeigeführt werden. Dabei erfolgt eine innige Durchmischung der
Abgase mit dem über die Brennmediummischdüsen 10 der Misch
kammer 5 eingespeisten Gemisch des Brennmediums und der Ver
brennungsluft.
Die über die Regeleinheit mit in Fig. 1 nicht dargestellten Detektions
mitteln und Regelmitteln für die notwendigen Größen einstellbare
Zusammensetzung des Gemisches aus Brennmedium und Ver
brennungsluft hängt von dem Anteil des in den Abgasen mitgeführten
Sauerstoffs sowie der Temperatur der Abgase ab. Ist in den Abgasen
für eine im wesentlichen vollständige Verbrennung zu wenig
Sauerstoff vorhanden und ist die Temperatur der Abgase zu niedrig,
wird sowohl Brennmedium als auch Verbrennungsluft als Gemisch
zugeführt. Ist in den Abgasen bereits genügend Sauerstoff für eine in
wesentlichen vollständige Verbrennung vorhanden, wobei jedoch die
Temperatur der Abgase zu niedrig ist, besteht das Gemisch in einer
ersten entarteten Zusammensetzung lediglich aus dem Brennmedium.
Ist in den Abgasen für eine im wesentlichen vollständige Verbrennung
zu wenig Sauerstoff vorhanden, ist die Temperatur der Abgase jedoch
ausreichend hoch, besteht das Gemisch in einer zweiten entarteten
Zusammensetzung lediglich aus Verbrennungsluft.
Der dem Mischkammerdeckel 7 gegenüberliegende Mischkammer
boden 9 weist eine mittige Mischkammerauslaßöffnung 11 auf, an die
als Verbindungsstück ein rechtwinklig zu dem Einlaßstutzen 3 und
damit zu der Strömungsrichtung der Abgase ausgerichtetes Ver
bindungsrohr 12 angesetzt ist. Das mit einer feuerfesten Ver
bindungsrohrauskleidung 13 versehene Verbindungsrohr 12 mündet
in eine von dem Reaktionskammergehäuse 1 umschlossene
Reaktionskammer 14 und weist unter Ausbildung einer Engführung 15
einen gegenüber dem Innendurchmesser des Mischkammergehäuses
2 sowie des Reaktionskammergehäuses 1 kleineren Querschnitt auf.
Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein Zünd
brenner 16 als Brennereinheit vorgesehen, der mittig an dem Misch
kammerdeckel 7 angebracht ist, mit einem ummantelten Zünd
brennerhals 17 durch die Mischkammer 5 durchtritt und im Bereich
der Auslaßöffnung 11 endet. Über einen außerhalb der Mischkammer
5 gelegenen Zündbrennerkopf 18 des Zündbrenners 16 ist ein Zünd
brennermedium zuführbar, das in dem Zündbrennerhals 17 entflamm
bar ist, so daß das über die Brennmediummischdüsen 10 zuführbare
und innig mit den Abgasen durchmischte Gemisch aus Brennmedium
sowie Verbrennungsluft entzündbar ist.
Nach Durchtritt durch das Verbindungsrohr 12 mit aufgrund der
Engführung 15 relativ hoher Geschwindigkeit expandiert das Gemisch
von Abgasen, Brennmedium und Verbrennungsluft zur Nach
verbrennung unter thermisch induzierter Dissoziation von in den
Abgasen enthaltenen gasförmigen Schadstoffen wie Dioxine und
Furane in die von dem Reaktionskammergehäuse 1 umschlossene
Reaktionskammer 14, das von einem an das Verbindungsrohr 12
angesetzten, domartig gewölbten Reaktionskammerdeckel 19, einer
zylindrischen Reaktionskammerwand 20 und einem dem Reaktions
kammerdeckel 19 gegenüberliegend angeordneten gewölbten
Reaktionskammerboden 21 gebildet ist. Hierzu sind die Dimensionen
des Mischkammergehäuses 2 und insbesondere die des mit einer
feuerfesten Reaktionskammerauskleidung 22 versehenen Reaktions
kammergehäuses 1 unter Optimierung der dortigen Strömungs
verhältnisse unabhängig von der bereits erfolgten Erzeugung des
Gemisches aus Abgasen, Brennmedium sowie Verbrennungsluft in
der Mischkammer 5 so eingerichtet, daß auch bei wechselnden
Strömungsbedingungen mit Änderungen in den Volumenströmen, den
Temperaturen beziehungsweise den Schadstofffrachten über eine
Zeit von wenigstens 1,5 Sekunden bei einer stabilen Verbrennung
einelemperatur von wenigstens 1000 Grad Celsius aufrechterhalten
wird.
Der Reaktionskammerboden 21 weist eine mittige Reaktionskammer
auslaßöffnung 23 auf, an die ein Auslaßstutzen 24 angesetzt ist. Der
Auslaßstutzen 24 mündet in ein Staubauslaßrohr 25, aus dem feste
Verbrennungsrückstände abführbar sind. Weiterhin ist an den Auslaß
stutzen 24 ein Abluftrohr 26 angefügt, aus dem die nachverbrannten
Abgase unter Beaufschlagung des Abluftrohrs 26 mit Unterdruck
abführbar sind, während die zu reinigenden Abgase über den Einlaß
stutzen 3 mit einem gewissen Überdruck gegenüber dem Auslaß
stutzen 24 zuführbar sind.
Das Abluftrohr 26 ist an eine in Fig. 1 nicht dargestellte Nachkühl-
und Nachreinigungsanordnung anflanschbar, mit der die Abgase zur
Unterbindung einer Rekombination der dissozüerten Abgasmoleküle
zu Schadstoffen schnell auf Temperaturen von weniger als 300 Grad
Celsius abkühlbar und nach abschließender Reinigung von festen
Schadstoffen unter Durchmischung mit im wesentlichen schadstoff
freien Gasen einem Reingaskamin zuführbar sind.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht durch das Mischkammergehäuse 2
des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß
die Brennmediummischdüsen 10 im etwa mittig an der zylindrischen
Mischkammerwand 8 angeordnet sind. Weiterhin läßt sich Fig. 2
entnehmen, daß sich der Zündbrennerhals 17 von dem Misch
kammerdeckel 7 durch die Mischkammer 5 bis in den Bereich der
Engführung 15 erstreckt und in etwa im Bereich des Ansatzes des
Verbindungsrohrs 12 an den Mischkammerboden 9 geöffnet ist, so
daß nach Eintritt des innigen Gemisches von Abgasen, Brennmedium
sowie Verbrennungsluft die Verbrennung in der Regel in diesem
Bereich einsetzt. Durch die Ausbildung der Engführung 15 ist in
diesem Bereich die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches ver
hältnismäßig hoch, so daß auch bei verhältnismäßig geringen Druck
unterschieden zwischen dem Einlaßstutzen 3 und dem Auslaßstutzen
24 oder bei verhältnismäßig geringen Volumenströmen eine stabile
Verbrennung vor allem in der hierfür strömungstechnisch optimierten
Reaktionskammer 14 erfolgt.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Mischkammergehäuse 2 des
Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bei geöffnetem Mischkammer
deckel 7. Aus Fig. 3 ist besonders deutlich erkennbar, daß der Ein
laufstutzen 3 tangential an das Mischkammergehäuse 2 angesetzt ist,
so daß durch die Mischkammereinlaßöffnung 4 in die Mischkammer 5
eintretende Abgase spiralförmig an der Innenwand der zylindrisch
ausgebildeten Mischkammerwand 8 an den Brennmediummischdüsen
10 vorbeistreichen und in Richtung der Mischkammerauslaßöffnung
11 rechtwinklig zu der ursprünglichen Strömungsrichtung umgelenkt
werden.
Wie in Fig. 3 dargestellt sind die beispielsweise als Parallelrohrdüsen
27 mit nebeneinanderliegenden, zueinander parallelen Zuführrohren
für die mittels der nicht dargestellten Regeleinheit auf eine stabile
Verbrennung mit den oben genannten Randwerten geregelte Zufuhr
von Verbrennungsluft und Brennmedium, als Doppelrohrdüsen 28 mit
ineinanderliegenden Zuführrohren oder als Schrägrohrdüsen 29 mit
spitzwinklig zueinander ausgerichteten Zuführrohren ausgebildete
Brennmediummischdüsen 10 vorzugsweise so ausgerichtet, daß die
Verbrennungsluft und das Brennmedium mit einem gewissen Winkel
in Strömungsrichtung der Abgase eingeführt werden, um bei Ver
meidung von insbesondere bei geringen Volumenströmen nach
teiligen Turbulenzen eine gute Durchmischung von Abgasen, Brenn
medium und Verbrennungsluft zu erhalten.
Fig. 4 zeigt in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem an einem Reaktionskammergehäuse 1 gemäß Fig. 1 an
gebrachten Mischkammergehäuse 2, wobei sich in Fig. 1 und Fig. 4
entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen und im
weiteren nicht näher erläutert sind. Die deckseitige Innenseite sowie
die seitlichen Innenseiten des Einlaßstutzens 3, die Innenseite des
Mischkammerdeckels 7 sowie die Innenseite der Mischkammerwand 8
des Mischkammergehäuses 2 gemäß Fig. 4 sind mit aneinander
grenzenden Kühlrohren 30 ausgekleidet, in denen ein Kühlmedium
durchleitbar ist. Die bodenseitige Innenseite des Einlaßstutzens 3
sowie die Innenseite des Mischkammerbodens 9 sind weiterhin mit
der feuerfesten Mischkammerauskleidung 6 versehen. Dieses Aus
führungsbeispiel zeichnet sich durch eine verhältnismäßig geringe
thermische Belastung an den Außenseiten des Mischkammer
gehäuses 2 aus.
Claims (12)
1. Verfahren zur Abgasreinigung mittels thermischer Nach
verbrennung insbesondere schadstoffhaltiger Abgase von
Metallschrottschmelzanlagen, bei dem zu verbrennende
Abgase mit einem Brennmedium und/oder Verbrennungsluft
in einem Mischvorgang zu einer Mischung zusammengeführt
werden und die Mischung zur thermischen Dissoziation von in
den Abgasen mitgeführten Schadstoffen unter Zufuhr von
thermischer Energie verbrannt wird, wobei der Mischvorgang
in Strömungsrichtung der Abgase vor Zufuhr der thermischen
Energie erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei dem Mischvorgang die Strömungsrichtung der Abgase
kontinuierlich geändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem Mischvorgang das Brennmedium und/oder die
Verbrennungsluft winklig zu der Strömungsrichtung der Ab
gase zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem Mischvorgang die Strömungsrichtung der Ab
gase kreisförmig ist und das Brennmedium und/oder die
Verbrennungsluft mit einer Komponente in Strömungsrichtung
zugeführt wird.
5. Vorrichtung zur Abgasreinigung mittels thermischer Nach
verbrennung insbesondere schadstoffhaltiger Abgase von
Metallschrottschmelzanlagen, insbesondere zur Durchführung
eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit
einem Mischkammergehäuse (2), in das über wenigstens
einen Einlaufstutzen (3) zu verbrennende Abgase einleitbar
sind, mit einer Brennmediumzuführeinheit (10), mit der ein
Brennmedium und/oder Verbrennungsluft in das Misch
kammergehäuse (2) unter Erzeugung einer Mischung aus
Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft einführ
bar ist, mit einem in Strömungsrichtung der Abgase dem
Mischkammergehäuse (2) nachgeordneten Reaktions
kammergehäuse (1) und mit einer in Strömungsrichtung der
Abgase im hinteren Teil des Mischkammergehäuses (2)
angeordneten Brennereinheit (16), mit der der Mischung
thermische Energie zuführbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Mischkammergehäuse (2) und dem Reaktions
kammergehäuse (1) ein Verbindungsstück (12) vorgesehen
ist, mit dem zwischen dem Mischkammergehäuse (2) und dem
Reaktionskammergehäuse (1) über eine Querschnitts
verringerung eine Engführung (15) erzeugt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verbindungsstück (12) rechtwinklig zu dem oder jedem
Einlaufstutzen (3) ausgerichtet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Brennmediumzuführeinheit eine
Anzahl von Einlaßdüsen (10) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einlaßdüsen (10) so ausgebildet und angeordnet sind,
daß das Brennmedium in Strömungsrichtung der Abgase in
das Mischkammergehäuse (2) eingeführt wird.
10. Vorrichtung nach Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einlaßdüsen (10) so ausgebildet und an
geordnet sind, daß die Verbrennungsluft in Strömungs
richtung der Abgase in das Mischkammergehäuse (2) ein
geführt wird.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mischkammergehäuse (2) eine
zylindrisch ausgebildete Mischkammer (5) umschließt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der oder jeder Einlaufstutzen (3) tangential in das Misch
kammergehäuse (2) mündet.
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