DE19838473C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere schad­ stoffhaltiger 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.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Abgas­ reinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere schadstoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen, insbesondere zur Durchführung des vorgenannten Ver­ fahrens, mit einem Mischkammergehäuse, in das über wenig­ stens einen Einlaufstutzen zu verbrennende Abgase einleitbar sind, mit einer Brennmediumzuführeinheit, mit der ein Brenn­ medium und/oder Verbrennungsluft in das Mischkammer­ gehäuse einführbar ist, mit einem in Strömungsrichtung der Abgase dem Mischkammergehäuse nachgeordneten Reak­ tionskammergehäuse und mit einer Brennereinheit, mit der der Mischung thermische Energie zuführbar ist.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der US-A-4,154,567 bekannt. Bei dem vorbekannten Verfahren und der vorbekannten Vorrichtung wird in einem Verbrennungsbereich ein Gemisch von Verbrennungsluft und Brennmedium mit einer Brenneinheit entzündet. Dabei weist dieses Gemisch eine verhältnismäßig geringe Verwirbelung auf. Weiterhin ist eine Verwirbelungszone vorgesehen, die in Strömungsrichtung des Gemisches aus Brennmedium und Verbrennungsluft nach der Brennereinheit angeordnet ist, und in der das geradlinig strömende Gemisch sowie rechtwinklig zu der Strömungsrichtung des Gemisches zur Energie­ gewinnung nachzuverbrennende Abgase mit einem verhält­ nismäßig geringen Brennwert zusammengeführt und in einem Mischvorgang zu einer Mischung vermischt werden. Dabei ist das Abgas verhältnismäßig stark verwirbelt, so daß der demgegenüber verhältnismäßig gering verwirbelte Strom des Gemisches aus Brennmedium und Verbrennungsluft eine Barriere für die Abgase bildet und insbesondere eine Selbst­ entzündung bei verhältnismäßig hohen Konzentrationen an CO in Anwesenheit von O₂ vermieden wird.

Bei diesem Verfahren und dieser Vorrichtung werden zwar die Abgase unter Energierückgewinnung verhältnismäßig sicher verbrannt, allerdings ist der verbleibende Schadstoff­ ausstoß aufgrund der Zielsetzung einer betriebssicheren Energierückgewinnung noch verhältnismäßig hoch.

Bei einem Typ von herkömmlichen, in der Praxis verwendeten Verfahren und Vorrichtungen zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung insbesondere schadstoff­ haltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen ist zum Herbeiführen einer erzwungenen Durchmischung von Ab­ gasen 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 thermi­ scher Energie zur Dissoziation von in den Abgasen enthal­ tenen gasförmigen Schadstoffen beaufschlagt werden, so daß die Durchmischung 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 schad­ stoffhaltiger Abgase von Metallschrottschmelzanlagen ist ein Reaktionskammergehäuse vorgesehen, in das ein Einlauf­ stutzen mündet. Eine mehrere Einlaßdüsen aufweisende Brennereinheit zur Zufuhr thermischer Energie ist in Strömungsrichtung vor dem Mündungsbereich des Einlauf­ stutzens in das Reaktionskammergehäuse angeordnet, wobei mit den Einlaßdüsen ein Brennmedium in die vorbeiströmen­ den Abgase injiziert wird.

Zwar lassen sich mit diesen Typen von Vorrichtungen zur Abgasreinigung mittels thermischer Nachverbrennung gas­ förmige Schadstoffen dissoziieren, allerdings ist die Ver­ brennung insbesondere bei instationären Strömungsverhält­ nissen verhältnismäßig instabil und unter Umständen in ökologisch nachteiliger Weise unvollständig.

Aus der DE-U-296 12 352 ist eine Vorrichtung mit einer Brennereinrichtung zum Betrieb einer Trocknungsanlage insbesondere für Futtermittel bekannt, bei der ein Haupt­ brennergehäuse vorgesehen ist. In einem einer Trocknungs­ kammer gegenüberliegenden Endbereich des Hauptbrenner­ gehäuses 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 Hauptbrennergehäuse von Zuführrohren für ein Brennmedium umgeben sind. Dadurch erfolgt eine effektive Durchmischung der Prozeßluft mit dem Brennmedium im Bereich des Kern­ brenners. 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 der eingangs genannten Arten anzugeben, die sich auch bei instationären Strömungsverhältnissen durch eine stabile und weitgehend vollständige Verbrennung der Abgase und damit weitgehende Dissoziation der Schadstoffe auszeichnet.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Misch­ vorgang in Strömungsrichtung der Abgase vor Zufuhr der thermischen Energie erfolgt.

Diese Ausgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Brennereinheit in Strömungsrichtung der Abgase so im hinte­ ren Teil des Mischkammergehäuses angeordnet ist, daß die thermische Energie nach der Erzeugung einer Mischung aus Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft zuführbar ist.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Mischvorgang 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 thermi­ schen Energie zur thermischen Dissoziation der mitgeführten Schadstoffe erfolgt, ist eine Entkoppelung der Durch­ mischung mit einem hierfür notwendigen, durch die spezifi­ sche konstruktive Ausführung gegebenen Impuls und Ener­ gieeintrag erzielt, so daß auch bei instationären Strömungs­ verhältnissen wie beispielsweise wechselnden Volumen­ strömen 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 Reaktionskammer­ gehäuse vorgelagertes Mischkammergehäuse zur Durch­ führung des Mischvorganges von Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft vorgesehen und die Brenner­ einheit in Strömungsrichtung der Abgase im hinteren Teil des Mischkammergehäuses angeordnet ist, erfolgt die Zufuhr der thermischen Energie erst nach Erzeugung der Mischung aus Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft, so daß sich das Reaktionskammergehäuse für die nachfolgende Verbrennung strömungstechnisch optimiert auslegen läßt, um auch bei instationären Strömungsverhältnissen eine stabile Verbrennung zu erzielen.

Eine besonders gute innige Durchmischung der Abgase mit dem Brennmedium wird bei einer Kombination der oben genannten zweckmäßigen Weiterbildungen des erfindungs­ gemäßen Verfahrens erzielt, wobei weiterhin vorgesehen ist, daß bei dem Mischvorgang die Strömungsrichtung der Ab­ gase 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 Reaktionskammergehäuse ein Verbindungsstück vorgesehen ist, mit dem zwischen dem Mischkammergehäuse und dem Reaktionskammergehäuse über eine Querschnittsverringerung eine Engführung erzeugt ist. Dadurch verfolgt eine Stabili­ sierung der Strömung in das Reaktionskammergehäuse. Bei dieser Ausgestaltung kann zur weiteren Verbesserung der Durchmischung durch Strömungsumlenkung vorteilhafter­ weise weiterhin vorgesehen sein, daß das Verbindungsstück rechtwinklig zu dem oder jedem Einlaufstutzen ausgerichtet ist.

Für eine innige Durchmischung im gesamten Bereich des Mischkammergehäuses ist bei der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Brenn­ mediumzuführeinheit eine Anzahl von Einlaßdüsen aufweist. In einer diesbezüglichen Weiterbildung ist im Hinblick auf eine innige Durchmischung bei geringer Erzeugung von Turbu­ lenzen vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Einlaßdüsen mit einer Tangentialkomponente zu der Strömungsrichtung ausgerichtet sind, so daß das Brennmedium mit einer Kom­ ponente in Strömungsrichtung der Abgase in das Misch­ kammergehäuse eingeführt wird. Entsprechend ist zweck­ mäßigerweise bei zusätzlicher oder alternativer Zufuhr von Verbrennungsluft in das Mischkammergehäuse vorgesehen, daß die Einlaßdüsen mit einer Tangentialkomponente zu der Strömungsrichtung ausgerichtet sind, so daß die Ver­ brennungsluft mit einer Komponente in Strömungsrichtung der Abgase in das Mischkammergehäuse eingeführt wird.

Im Hinblick auf definierte Strömungsverhältnisse bei effizien­ ter Durchmischung ist bei der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zweckmäßigerweise vorgesehen, daß das Misch­ kammergehäuse eine zylindrisch ausgebildete Mischkammer umschließt. Bei dieser Ausgestaltung ist es weiterhin vor­ teilhaft, daß der oder jeder Einlaufstutzen tangential in das Mischkammergehäuse mündet, um eine durch Strömungs­ umlenkung effektive Durchmischung bei möglichst geringen Turbulenzen zu erhalten.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 in einer teilgeschnittenen perspektivischen An­ sicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung mit einem an einem Reak­ tionskammergehäuse angebrachten Misch­ kammergehäuse,

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 eine Temperatur 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 dissoziierten 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Misch­ vorgang 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 konti­ nuierlich 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 Abgase zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Mischvorgang die Strömungsrichtung der Abgase kreisförmig ist und das Brennmedium und/oder die Ver­ brennungsluft 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 Mischkammergehäuse (2) einführbar ist, mit einem in Strömungsrichtung der Abgase dem Mischkammergehäuse (2) nachgeordneten Reaktionskammer­ gehäuse (1) und mit einer Brennereinheit (16), mit der der Mischung thermische Energie zuführbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Brennereinheit (16) in Strömungsrichtung der Abgase so im hinteren Teil des Mischkammergehäuses (2) angeordnet ist, daß die thermische Energie nach der Erzeugung einer Mischung aus Abgasen, Brennmedium und/oder Verbrennungsluft 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 Querschnittsver­ ringerung eine Engführung (15) erzeugt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (12) rechtwinklig zu dem oder jedem Einlauf­ stutzen (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) mit einer Tangentialkomponente zu der Strömungsrichtung ausgerichtet sind, so daß das Brennmedium mit einer Komponente in Strömungsrichtung der Abgase in das Mischkammergehäuse (2) eingeführt wird.

10. Vorrichtung nach Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (10) mit einer Tangentialkomponente zu der Strömungsrichtung ausgerichtet sind, so daß die Ver­ brennungsluft mit einer Komponente in Strömungsrichtung der Abgase in das Mischkammergehäuse (2) eingeführt 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.