In
den letzten Jahren hat sich eine Rauchgasentschwefelungstechnik
zur weitestgehenden Entfernung von Schwefeloxiden, zum Beispiel Schwefeldioxid,
aus dem Rauchgas eines thermischen Kraftwerks etc. verbreitet, mit
einem Kalkstein/Gips-Nassverfahren in einer Tankoxidationsanlage,
bei welchem eine Absorbtionsmittel-Aufschlämmung, in der Kalziumkomponenten,
beispielsweise Kalkstein suspendiert sind, von einem Absorbtionsmitteltank
am Boden eines Absorbers zu einem Gas/Flüssigkeits-Kontaktabschnitt im oberen Teil des Absorbers
geschickt wird, um während
sie zirkuliert wird in Luft/Flüssigkeitskontakt
mit Verbrennungsgas gebracht zu werden. Oxidierende Luft wird unter Druck
in den Absorbertank geblasen, um die Aufschlämmung zu oxidieren, welche
in dem Absorbertank in Luft/Flüssigkeitskontakt
gebracht wurde. Als Nebenprodukt fällt Gips an.
Bei
dieser Rauchgasentschwefelungsanlage wird ein Teil der Aufschlämmung in
den Absorbertank abgezogen, damit eine Festkörper/Flüssigkeitstrennung durchgeführt wird,
um den Gips zu gewinnen. Ein durch diese Festköper/Flüssigkeitstrennung erzeugtes
Filtrat wird für
gewöhnlich
einmal einem Filtrattank zugeleitet und danach wird ein Teil hiervon dem
Absorbertank zurückgeführt und
der Rest wird als entschwefeltes Abwasser behandelt. Diese Abwasserbehandlung
wird deswegen durchgeführt,
um zu verhindern, dass sich schädliche
Verunreinigungen im Rauchgas, beispielsweise Chlor, anreichern, während sie
in dem in der Rauchgasentschwefelungsanlage zirkulierenden Flüssig keitsanteil
gelöst sind.
Abhängig
von der Kapazität
etc. der Abwasserbehandlungsanlage unterliegt die Konzentration
suspendierter Festkörper
des Abwassers (sogenannte SF-Konzentration) manchmal gewissen Begrenzungen.
Abhängig von
der Leistung des Festköper/Flüssigkeitsseparators
zur Durchführung
der Festköper/Flüssigkeitstrennung
kann die Konzentration suspendierter Festkörper des Filtrats manchmal den
Grenzwert überschreiten.
In diesem Fall ist es notwendig, einen Flüssigkeitsanteil mit einem relativ niedrigen
Anteil suspendierter Festkörper
(Feststoffanteil) aus dem Filtrat im Filtrattank abzuziehen und diesem
der Abwasserbehandlungsanlage als das entschwefelte Abwasser zuzuführen.
Weiterhin
ist es bei der obigen Abwasserentschwefelungsanlage, um einen stabilen
Betrieb zu gewährleisten,
notwendig, die abzuziehende Aufschlämmungsmenge etc. zur Gewinnung
von Gips zu regeln, um die Aufschlämmungsmenge (Flüssigkeitsspiegel)
im Absorbertank in einem bestimmten Bereich zu halten und weiterhin
ist es auch notwendig, die Aufschlämmungskonzentration (Konzentration
suspendierter Festkörper,
welche hauptsächlich aus
Gips bestehen) in dem Absorbertank in einem bestimmten Bereich zu
halten (normalerweise 20 bis 30 %).
Der
Grund hierfür
ist folgender: Wenn die Konzentration der Aufschlämmung zu
hoch ist, kann möglicherweise
eine Störung,
beispielsweise ein Verstopfen einer Leitung oder einer Pumpe in
der Zirkulationsanlage zum Umpumpen des Aufschlämmung zum oberen Teil des Absorbers
und in einer Leitung zur Entnahme der Aufschlämmung aus dem Absorbertank
auftreten, was zu Betriebsstörungen
führen kann.
Wenn die Aufschlämmungskonzentration
zu niedrig ist, nehmen die sogenannten Gips-Kristallkeime in der
Aufschlämmung
ab und der Hauptanteil des nachfolgend durch eine Reaktion im Absorbertank
aufgrund der Absorbtion von Schwefeldioxid enthaltenen Gipses scheidet
sich in einem Zustand ab, dass er an den Oberflächen der Anlagenteile anhaftet,
beispielsweise an der Innenwandoberfläche des Absorbertanks, wo der
Gips dann beginnt, sich abzusetzen, was Störungen, bei spielsweise das
Verstopfen einer Leitung, bewirkt. Wenn weiterhin die Aufschlämmungskonzentration
zu niedrig ist, nimmt der Aufwand für die Behandlung zu, bei der
die abgezogene Aufschlämmung
in Festkörper
und Flüssigkeit
getrennt wird, um Gips zu gewinnen, was sich auf die Betriebskosten
nachteilig auswirkt.
Der
Anteil von Schwefeldioxid im Rauchgas ändert sich stets abhängig von
der erzeugten Strommenge etc.. Von daher muss die Zufuhrmenge von Absorbtionsmittel
(Kalkstein etc.), welches in den Absorbertank eingebracht wird,
stets auf die notwendige Mindestmenge abhängig von dem zugeführten Schwefeldioxidbetrag
geregelt werden und ändert sich
somit. Weiterhin fließt
stets eine festgelegte Waschwassermenge für einen Luftverteiler oder
dgl. zum Einblasen von Oxidationsluft in den Absorbertank.
Daher
ist beispielsweise dann, wenn die Schwefeldioxidmenge im Rauchgas
gering ist (Niedriglast), die in den Tank eingebrachte oder im Tank
erzeugte Festkörpermenge
niedrig. Da andererseits eine feste Menge des erwähnten Waschwassers stets
einströmt,
neigt die Aufschlämmungskonzentration
im Tank dazu abzunehmen. Insbesondere dann, wenn ein flüssigkeitsgekühlter Staubabscheideabschnitt
stromaufwärts
des Absorbers (im Falle einer Rußabscheideanlage) vorhanden
ist, ist das in den Absorber eingespeiste Rauchgas mit Wasserdampf praktisch
gesättigt,
so dass die Wassermenge, welche in dem Absorber verdampft und welche
durch das Rauchgas ausgetragen wird, sehr gering ist, so dass die
Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Konzentration der Aufschlämmung im
Tank unter dem erwähnten
bestimmten Bereich während
des Betriebs abnimmt.
Selbst
wenn die Anlage angehalten wird (Entschwefelung ist unterbrochen),
strömt
das Waschwasser für
gewöhnlich
ununterbrochen weiter. Auch wenn in diesem Fall die Rußabscheideanlage nicht
verwendet wird, nimmt die Aufschlämmungskonzentration im Tank
unter dem oben erwähnten
bestimmten Bereich ab.
Hierdurch
ist es in so einem Fall notwendig, mit Sicherheit nur den Flüssigkeitsanteil
mit einer geringen suspendierten Festkörperkonzentration aus dem Absorbertank
abzuziehen.
Üblicherweise
gibt es jedoch keine einfache und effektive Maßnahme, um den Flüssigkeitsanteil mit
einer geringen Konzentration suspendierter Festkörper aus dem Filtrattank oder
dem Absorbertank abzuziehen.
Eine übliche bekannte
Vorrichtung dieses Typs ist eine Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
(ein Absauger zum Abziehen reiner Flüssigkeit aus einer Suspension),
die in der vorläufigen
japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 60-159350 (Nr. 159350/1985) offenbart ist. Diese Vorrichtung
ist so aufgebaut, dass ein Zylinder, bei dem nur das untere Ende
offen ist und der mit einem Gitter an der Öffnung des unteren Endes versehen
ist, so angeordnet ist, dass er in die Suspension (Aufschlämmung) eintaucht.
Eine Ansaugleitung für
eine Pumpe ist mit dem verschlossenen oberen Ende des Zylinders
verbunden. Die Pumpe wird so betrieben, dass die Flüssigkeit
mit geringer Geschwindigkeit (beispielsweise 1 m/h bis 10 m/h) und
mit nicht mehr als einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit über den
Zylinder abgezogen wird, wodurch eine Abscheidung und Abtrennung
von Festkörperanteilen
in dem Zylinder bewirkt wird, so dass der Flüssigkeitsanteil mit niedriger
Festkörperkonzentration
abgezogen wird.
Die
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung,
welche in der oben genannten Veröffentlichung
offenbart ist, bereitet jedoch die nachfolgenden zu lösenden Probleme:
Wenn
die Fließgeschwindigkeit
des zu entnehmenden Flüssigkeitsanteiles
hoch ist oder wenn die Ziel-Konzentration der suspendierten Festkörper in dem
zu entnehmenden Flüssigkeitsanteil
niedrig ist, muss, um den Zustand zu erfüllen, bei welchem die Abzugsgeschwindigkeit
nicht höher
als die vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit
ist, der Innendurchmesser des Zylinders vergrößert oder eine größere Anzahl
von Zylindern muss vorgese hen werden. In diesem Fall ist es schwierig,
effektiv nur den Flüssigkeitsanteil
mit einer geringen Konzentration suspendierte Festkörper abzuziehen
oder der Aufbau der Vorrichtung. wird kompliziert und teuer.
Wenn
der Innendurchmesser des Zylinders einfach erhöht wird, erhöht sich
das Längen
bzw. Seitenverhältnis
(das Verhältnis
von Innendurchmesser zu Länge)
des Zylinders unvermeidlich, so dass der Einfluss von Bewegungen
der Flüssigkeit
im Tank (außerhalb
des Zylinders) sich wahrscheinlich auf den inneren Teil des Zylinders überträgt. Von
daher treten Strömungsturbulenzen
der Flüssigkeit
in erhöhtem
Maße im
Zylinder auf, so dass, selbst wenn die voranstehend erwähnte Bedingung
erfüllt
ist, was die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit betrifft,
teilweise ein Bereich erzeugt wird, in dem die nach oben gerichtete
Strömung
schnell ist, wodurch keine effektive Abscheidung und Abtrennung
erhalten werden kann. Letztendlich kann der Flüssigkeitsanteil mit einer ausreichend
niedrigen Konzentration suspendierter Festkörper nicht abgezogen werden.
Auch
wenn der Versuch gemacht wird, eine hohe Abzugsrate einfach dadurch
zu erzielen, dass eine große
Anzahl von Zylindern vorgesehen wird, bereitet die Zunahme der Kosten
für die
Installation einer größeren Anzahl
von Zylindern ein Problem. Besonders, weil das obere Ende des Zylinders
verschlossen ist, sind die Herstellungskosten für die Zylinder selbst hoch,
so dass, wenn eine größere Anzahl
von Zylindern so vorgesehen wird, dass sie in die Aufschlämmung eintauchen,
ein erheblicher Kostenanstieg auch für die Kosten des Einbaus von
Bauteilen zur Befestigung der Zylinder verursacht ist.
Die
oben genannten Veröffentlichung
offenbart eine Technik, bei der ein Gitter an der Öffnung im unteren
Ende des Zylinders angeordnet ist, um die Einflüsse von Bewegungen in der Flüssigkeit
zu vermindern.
Das
grobe Gitter mit einem Längen-/Seitenverhältnis (dem
Verhältnis
von Länge
zu Breite) eines jeden Abschnittes der oben genannten Veröffentlichung
zeitigt jedoch gemäß 2 unzureichende Wirkung,
um die Einflüsse
von Bewegungen in der Flüssigkeit
abzumindern. Insbesondere in dem Fall, in dem der Innendurchmesser
eines Zylinders wie oben beschrieben erhöht werden muss, da eine hohe Strömungsrate
des abgezogenen flüssigen
Anteils gefordert ist oder im Falle eines Tanks, in welchem ein
Rührwerk
vorgesehen ist, so dass sich die Aufschlämmung in dem Tank stark bewegt,
beispielsweise wie bei dem oben erwähnten Absorbertank und Filtrattank
einer Rauchgasentschwefelungsanlage, besteht die Gefahr, dass die
Flüssigkeitsströmung im Zylinder
durch Einflüsse
von Flüssigkeitsbewegungen
außerhalb
des Zylinders turbulent wird.
Wird
versucht, einfach die Breite eines jeden Abschnittes des Gitters
zu verringern, um die Wirkung des Gitters zu erhöhen, steigen die Herstellungskosten
des Zylinders weiter an, was somit bezüglich der Kosten nachteilig
ist. Der Grund hierfür
ist wie folgt: Gemäß 2 der oben beschriebenen
Veröffentlichung
ist die Anordnung des Gitters so gedacht, dass beispielsweise die
Seitenkanten einer Mehrzahl von Trennplatten an der inneren Umfangsoberfläche des
unteren Endes des Zylinders befestigt sind, so dass die Herstellung
des Zylinders von Haus aus schwierig ist. Versucht man, diesen aus
vielen Teilen bestehenden Aufbau mit einer feinen Unterteilung in
einem großen
Zylinder auszubilden, entstehen erhebliche zusätzliche Kosten. Obgleich eine
bestimmte Konstruktion, bei der das Gitter in dem Zylinder ausgebildet
und mit diesem zusammengebaut ist, überhaupt nicht in der oben
beschriebenen Veröffentlichung
beschrieben ist, ist offensichtlich, dass, wenn beispielsweise versucht
wird, eine hohe Abzugsrate zu erzielen, ein erheblichen Kostenanstieg abhängig von
der Art des Aufbaus gemäß 2 der obigen Veröffentlichung
auftreten.
Neben
dieser Anordnung von parallel durchströmten Paketen von vertikal angeordneten
Röhren konstanten
Querschnitts ist es auch schon vorgeschlagen worden, die Röhrenpakete,
deren Röhren vorzugsweise
sechseckigen Querschnitt haben und die wabenförmig gepackt sind, unter einem
Winkel von vorzugsweise 55° nach
oben geneigt anzuordnen und von unten nach oben durchströmen zu lassen,
um eine Röhrensedimentation
zu erzielen, in der der abgeschiedene Schlamm selbsttätig aus
den Röhren
nach unten abfließt
(DDR-Patentschrift 110 612). Darüber
hinaus kann das von unten nach oben durchströmte Röhrenpaket auch schwimmend im
Sedimentationstank gehalten sein, damit es unterschiedlichem Wasserstand
im Sedimentationstank selbsttätig
folgt (US-Patentschrift 3,613,889). Die Röhren sind unter einem Winkel
von 30° bis
60° geneigt
und enden oben in einem Kopfbecken, aus dem gereinigtes Wasser entnommen
wird.
Es
ist auch bekannt, die Sedimentation im Fliehkraftfeld vorzunehmen
und dazu die Röhren
in einem Drehbehälter
mit vertikaler Drehachse in einer ringförmigen Paketanordnung parallel
zur Drehachse vor dessen Innenwand vorzusehen (WO-Schrift 97/04874).
Die Röhren
werden von oben nach unten durchströmt und haben gleich bleibenden
Querschnitt.
Allen
diesen bekannten Vorschlägen
ist gemeinsam, dass die Röhren
des Strömungsgleichrichter-Pakets
jeweils den gleichen Querschnitt hinsichtlich Form und Größe vom Einlass-
bis zum Auslassende haben und sich eine Bewegung der Suspension
nachteilig auf die Trennleistung auswirkt.
BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
Es
ist Aufgabe der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindung,
eine einfache und preiswerte Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
zu schaffen, welche wirksam nur Flüssigkeitsanteil aus einer Aufschlämmung in
einem Tank abzuziehen erlaubt, selbst dann, wenn sich die Aufschlämmung in
dem Tank bewegt.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung eine Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
zum Abziehen eines Aufschlämmungs-Flüssigkeitsanteils
mit einer niedrigeren Konzentration suspendierter Festkörper als
diejenige einer Aufschlämmung,
in der der Festkörperanteil
in Flüssigkeit
suspendiert aus einem Tank, aus welchem die Aufschlämmung gespeichert
ist, mit:
einem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal,
dessen unterer Endabschnitt zur Bodenfläche des Tanks hin offen ist,
so dass die Aufschlämmung
durch den unteren Endabschnitt eintreten kann, um eine Sedimentation und
Abtrennung des Festkörperanteiles
zu erreichen;
einem Flüssigkeitsabzug,
der mit dem oberen Endabschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
verbunden ist, um den Aufschlämmungs-Flüssigkeitsanteil
aus dem Tank über
den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
abzuziehen; und
einer Strömungsrichtvorrichtung
im unteren Endabschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals,
der in eine Anzahl von langen Strömungspfaden entlang der Strömungsrichtung
durch in gepackter Anordnung vorgesehene Röhren unterteilt ist,
dadurch
gekennzeichnet,
dass die Röhren
eine sich nach oben verjüngende Form,
eine Faltenbalgform oder eine wendelförmig gebogene Form haben.
Die
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die gepackte Anordnung
der Röhren
insgesamt eine schräg
verlaufende Anordnung, eine sich schräg überkreuzende Anordnung oder
eine in sich verdrehte Anordnung ist.
Weiterhin
ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtvorrichtung so ausgelegt
ist, dass eine Anzahl von Röhren
eng auf einem gitterförmigen
Bauteil angeordnet ist, das so eingebaut ist, dass es die untere Öffnung des Flüssigkeitsanteils-Einlasskanals
abdeckt.
Weiterhin
ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
einer vierten Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtvorrichtung so ausgelegt
ist, dass eine Mehrzahl von sich zur oberen und unteren Seite hin öffnenden
plattenförmigen Bauteilen,
in denen eine Anzahl von Kammern oder Öffnungen über die gesamte Fläche hinweg
ausgebildet ist, wie notwendig gestapelt ist und so angeordnet ist,
dass sie den gesamten unteren Endabschnitt des Flüssigkeitsanteils-Einlasskanals
einnehmen; und bei der eine Anzahl von langen Strömungspfaden
entlang der Strömungsrichtung
durch die Kammern oder Öffnungen
gebildet ist.
Weiterhin
ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsanteils-Einlasskanal
durch Abteilen eines Teils des Tanks mittels einer Trennwand gebildet
ist, deren obere Kante sich über
den Flüssigkeitsspiegel
im Tank erstreckt und deren untere Kante sich unter den Flüssigkeitsspiegel
im Tank erstreckt, wobei das obere Ende des Flüssigkeitsanteils-Einlasskanals
ebenfalls offen ist.
Weiterhin
ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsabzugsmittel durch
einen Ausströmanschluss
der Aufschlämmung
gebildet sind, die an einer Stelle unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
der Aufschlämmung
in der Seitenwand des Tanks ausgebildet sind, so dass die Aufschlämmung im
Tank durch einen Füllstandsunterschied
ausfließt.
Weiterhin
ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsabzugsmittel mit einer
Mehrzahl von Stellen in radialer Richtung des Flüssigkeitsanteils-Einlasskanals
in Verbindung steht.
Weiterhin
ist die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß einer
achten Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Flüssigkeitsanteils-Einlasskanals
durch Wände
an jeder Stelle, an der das Flüssigkeitsabzugsmittel
angeschlossen ist, unterteilt ist.
Bei
der oben beschriebenen Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann gemäß nachfolgender
Beschreibung der Flüssigkeitsanteil
wirksam aus dem Tank abgezogen werden, indem eine einfache und preiswerte
Konstruktion verwendet wird, bei der die Flüssigkeitsabzugsmittel im Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
mit Strömungsrichtvorrichtungen
verbunden werden.
Da
die Strömungsrichtvorrichtungen
eine Konstruktion derart haben, daß der untere Endabschnitt des
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
in eine Anzahl von langen Strömungspfaden
in Strömungsrichtung
unterteilt wird, wird der Einfluß der Bewegung der Aufschlämmung im
Tank ausreichend vermindert und erreicht nicht das Innere des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals,
und zwar ungeachtet der inneren Abmessungen des gesamten Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals.
Wenn daher die Innenabmessungen des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
(Querschnittsfläche
des Strömungspfades)
so gesetzt werden, dass die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
geringer als die Sedimentations- oder Sinkgeschwindigkeit des Festkörperanteiles
ist, werden Sedimentation und Abtrennung von Festkörperanteilen
in dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
wirksam verringert. Im Ergebnis kann, selbst wenn mit einer hohen
Abzugsrate entnommen wird oder wenn ein Flüssigkeitsanteil mit einer geringeren
Konzentration suspendierter Festkörper entnommen wird (das heißt, wenn
die Innenabmessungen des Flüssigkeitsanteils-Einlasskanals
nicht groß gemacht
werden können),
eine bestimmte Menge von nur dem Flüssigkeitsanteil mit einer Konzentration
nicht höher
als ein bestimmter Wert mit hoher Zuverlässigkeit abgezogen werden.
Wie
im Falle der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform werden, wenn die
Strömungsrichtvorrichtungen
dadurch gebildet werden, dass eine Anzahl von Röhren am unteren Endabschnitt des
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
in einem zusammengepackten Zustand angeordnet werden, die Herstellungskosten
und Zusammenbaukosten der Strömungsrichtvorrichtungen
verringert, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn ein Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
mit großen
inneren Abmessungen verwendet wird.
Insbesondere
wird, wie im Falle der oben beschriebenen dritten Ausführungsform,
wenn die Strömungsrichtvorrichtungen
durch Anordnen einer Anzahl von Röhren eng nebeneinander auf
dem gitterförmigen
Bauteil gebildet werden, welches so eingebaut ist, dass die untere
Endöffnung
des Flüssigkeitsteil-Einlasskanals
abgedeckt wird, der Zusammenbau der Strömungsrichtvorrichtungen durch
einen sehr einfachen Vorgang abgeschlossen, beispielsweise indem
eine Anzahl von Röhren
auf das gitterförmige
Bauteil fallengelassen wird, nachdem das gitterförmige Bauteil eingebaut worden
ist.
Auch
kann wie im Fall der oben beschriebenen vierten Ausführungsform,
selbst dann, wenn die Strömungsrichtvorrichtungen
durch entsprechendes Aneinanderstapeln der Mehrzahl von plattenförmigen Bauteilen
gebildet werden, in welchen eine Anzahl von Kammern oder Löchern über die
gesamte Oberfläche
hiervon ausgebildet sind, welche sich zu den oberen und unteren
einander gegenüberliegenden Seiten
hin öffnen
und indem die plattenförmigen
Bauteile so angeordnet werden, dass sie den gesamten unteren Endabschnitt
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
einnehmen, der Flüssigkeitsanteil
effektiv mit geringen Kosten abgezogen werden.
Da
auch in diesem Fall die Kammern oder Öffnungen nach Bedarf aneinandergestapelt
werden und miteinander in Verbindung stehen, wodurch eine Anzahl
von langen Strömungspfaden
entlang der Strömungsrichtung
ausgebildet wird, kann der Einfluss der Abschlämmungsbewegung in dem Tank ausreichend
vermindert werden. Da weiterhin eine Anordnung wie die oben beschriebenen
platten förmigen
Bauteile leicht hergestellt werden kann, indem beispielsweise ein
Spritzguß aus
Kunstharz erfolgt, sind die Einbaukosten relativ gering, auch wenn
die Vorrichtung große
Abmessungen hat.
Im
Fall der oben beschriebenen fünften
Ausführungsform
können,
wenn der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
dadurch gebildet wird, dass ein Teil des Tanks durch eine Trennwand
unterteilt wird, deren obere Kante über den Flüssigkeitsspiegel im Tank hinaus
verläuft
und deren untere Kante sich unter dem Flüssigkeitsspiegel in dem Tank
erstreckt, wobei die obere Endseite des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
ebenfalls offen ist, auch dann, wenn Luftbläschen in den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
eindringen, die meisten der Luftbläschen von der oberen Endöffnung des
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals austreten
und werden nicht in die abgezogene Flüssigkeit eingemischt. Von daher
werden Störungen
insofern vermieden, als ein ungestörter Abzug des Flüssigkeitsanteils
durch die Luftbläschen
behindert wird oder dass eine die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
bildende Pumpe beschädigt
wird.
Weiterhin
können
in diesem Fall die Kosten zum Einbauen des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals im
Vergleich zu dem Fall verringert werden, wo das obere Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
geschlossen ist.
Wenn
wie im Fall der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
durch einen Ausströmanschluss
für die Aufschlämmung gebildet
wird, der an einer Position tiefer als der Aufschlämmungs-Flüssigkeitsspiegel an
der Seitenwand des Tankes angeordnet ist und daher die Aufschlämmung in
dem Tank durch einen Füllstandsunterschied
ausströmen
muss, kann der Flüssigkeitsanteil
ohne Verwendung einer Pumpe abgezogen werden, so dass die Einbaukosten
für eine
Pumpe und die Pumpenenergieversorgung eingespart werden können.
Wenn
wie im Fall der oben beschriebenen siebten Ausführungsform die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
mit einer Mehrzahl von Stel len in radialer Richtung des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
verbunden ist, wird das Einströmen
von Flüssigkeit
in die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
an einer Mehrzahl von Stellen in radialer Richtung des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
bewirkt. Wenn daher beispielsweise eine große Menge von Flüssigkeitsanteil
durch Erhöhen
der inneren Abmessungen des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
abzuziehen ist, kann eine Ablenkung der Strömungsgeschwindigkeit aufgrund
des Einströmens
von Flüssigkeit
von dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
in die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung,
welche konzentrisch an einem Teil in Radialrichtung des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
erfolgt, verringert werden.
Wenn
weiterhin wie im Fall der oben beschriebenen achten Ausführungsform
das Innere des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
durch Wände
an jeder Stelle unterteilt wird, an der die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
angeschlossen ist, wird eine Konvektion aufgrund von Temperaturunterschieden
etc. in dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
eingeschränkt,
so dass der Flüssigkeitsanteil
insgesamt mit hoher Abzugsrate zuverlässig abgezogen werden kann.
Insbesondere wenn beispielsweise eine große Menge von Flüssigkeitsanteil
einfach dadurch zu abzuziehen ist, dass die Innenabmessungen des
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
erhöht
werden, besteht, selbst wenn die Einflüsse der Aufschlämmungsbewegung
außerhalb
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
durch die Strömungsrichtvorrichtungen
verringert werden können,
die Gefahr von Konvektion aufgrund von Temperaturunterschieden etc.
im Inneren des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals.
Im Fall der vorliegenden Erfindung ist jedoch der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal
in enge Einlasskanäle
unterteilt und die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
(z. B. eine Pumpe) ist mit jedem der Abschnitte verbunden, so dass
Konvektionen weniger wahrscheinlich auftreten. Somit wird die Zuverlässigkeit
weiter verbessert, wenn der Flüssigkeitsanteil
mit einer hohen Strömungsrate
abzuziehen ist oder wenn der Flüssigkeitsanteil
bei einer niedriger konzentrierten Festkörpersuspension abzuziehen ist.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
1 ist
eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel einer Rauchgas-Nassentschwefelungsanlage
zeigt, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 ist
eine perspektivische Darstellung einer Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
für einen
Filtrattank der Entschwefelungsanlage;
3(a) ist eine Schnittdarstellung entlang Linie
X-X in 2 und 3(b) ist
eine Ansicht in Richtung des Pfeils Y;
4 ist eine Ansicht, welche einen typischen
Aufbau einer Strömungsrichtvorrichtung
zeigt;
5 ist
eine schematische Ansicht einer Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
für einen
Filtrattank der Anlage;
6 ist
eine schematische Ansicht einer experimentellen Vorrichtung zur
Darstellung der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung;
7 ist
eine graphische Darstellung, welche ein Versuchsergebnis zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist
eine graphische Darstellung, welche ein Versuchsergebnis zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung zeigt;
9(a), 9(b) und 9(c) sind eine Schnittdarstellung entlang Linie
Z'-Z'(a) bzw. eine Ansicht
in Richtung der Pfeile entlang Linie X'-X'(b)
bzw. eine Ansicht in Richtung der Pfeile entlang Linie Y'-Y'(c), wobei Strömungsrichtvorrichtungen
in Form von sich verjüngenden
Röhren
anstelle der zylindrischen Röhren 26 von 2 verwendet
werden; und
10(a), 10(b) und 10(c) zeigen eine Schnittdarstellung entlang Linie
Z''-Z''(a) bzw. eine Ansicht in Richtung der
Pfeile entlang der Linie X''-X''(b) bzw. eine Ansicht entlang der Richtung
der Pfeile entlang Linie Y''-Y''(c), wobei Strömungsrichtvorrichtungen 23 gezeigt
sind, welche insgesamt anstelle der Röhrenpackungsanordnung von 2 schräg angeordnet
sind.
In
den obigen Figuren bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Absorber, 2 einen
Tank (Absorbertank), 3 einen Lufteinblaser oder -verteiler
(Agitator) mit einem sich drehenden Arm, 8 einen Filtrattank, 9 einen
Agitator oder ein Rührwerk, 20 eine
Luftabzugsvorrichtung (für
den Filtrattank), 21 einen Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal, 22 eine
Pumpe (Flüssigkeitsabzugsvorrichtung), 22a eine
Verbindungsleitung, 23 eine Strömungsrichtvorrichtung, 24 eine Trennwand, 25a und 25b Wände, 26 eine
Leitung, 27 ein gitterförmiges
Bauteil, 30 eine Flüssigkeitsabzugsvorrichtung
(für den
Absorbertank), 31 Flüssigkeitsabzugsmittel, 32 einen
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal, 33 eine
Strömungsrichtvorrichtung, 34 einen
Agitator oder ein Rührwerk, 35 eine
Leitung (Ausströmanschluß), 36 ein
Ventil, 37 eine Trennwand, 38 ein gitterförmiges Bauteil, 39 eine
Leitung, 51 ein plattenförmiges Bauteil, S eine Aufschlämmung, W1
ein Filtrat (Aufschlämmung)
und W2 Abwasser (Flüssigkeitsanteil).
BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
ZUR DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
1 ist
eine schematische Darstellung, in der ein Beispiel einer Rauchgas-Nassentschwefelungsanlage
mit der Tankoxidationsanlage gezeigt ist, bei welchem die vorliegende
Erfindung anwendbar ist.
Die
Anlage gemäß 1 ist
mit einem Lufteinblaser oder -verteiler 3 des sogenannten Dreharmtyps
ausgestattet, der oxidierende Luft K in die Aufschlämmung S
in Form feiner Bläschen
einbläst
während
er die Aufschlämmung
S in dem Tank 2 (nachfolgend manchmal Absorbertank 2 genannt) umrührt. Er
ist im Tank 2 am Boden eines Absorbers 1 angeordnet,
um sämtliche
Anteile der Aufschlämmung
S dadurch zu oxidieren, dass die Aufschlämmung S mit absorbierten Schwefeldioxid
in dem Tank 2 in Kontakt mit der Luft gebracht wird, so
dass Gips erhalten wird.
In
dieser Anlage wird unbehandeltes Rauchgas A in einen Rauchgas-Einlaßabschnitt 1a des
Absorbers 1 eingebracht und in Kontakt mit der Aufschlämmung S
gebracht, welche von Sprühleitungen 5 mittels
einer Umwälzpumpe 4 abgegeben
wird, wodurch zumindest Schwefeldioxid in dem unbehandelten Rauchgas
A absorbiert und entfernt wird. Danach wird das Rauchgas durch einen
Rauchgas-Auslaßabschnitt 1b als
behandeltes Rauchgas B abgegeben. Die Aufschlämmung S, welche von den Sprühleitungen 5 versprüht worden
ist und nach unten strömt,
während
sie Schwefeldioxid absorbiert, gelangt in Kontakt mit einer großen Anzahl
von Luftbläschen,
welche unter gleichzeitiger Agitation durch den Sprüher 3 im
Tank 2 ausgeblasen werden und wird so oxidiert und erfährt eine
weitere Neutralisationsreaktion, so dass die Umwandlung in eine
Aufschlämmung
mit Gips in hoher Konzentration erfolgt.
Die
wesentlichsten Reaktionen, welche in dem obigen Prozeß stattfinden,
sind durch die Reaktionsformeln (1) bis (3) gezeigt. Es
erübrigt
sich zu sagen, dass als Lufteinblaser 3 ein sogenannter
fester Lufteinblaser, in welchem eine Anzahl von festen Luftverteilungsleitungen
angeordnet ist, anstelle des Lufteinblasers mit einem Dreharm verwendet
werden kann.
(Rauchgas-Einlaßabschnitt
des Absorbers)
-
SO2 +
H2O → H+ + HSO3 – (1)
(Tank)
-
H+ +
HSO3 – + 1/2O2 → 2H+ + SO4 2– (2)
-
2H+ +
SO4 2– + CaCO3 +
H2O → CaSO4·2H2O + CO2 (3)
Somit
wird in den Tank 2 die Aufschlämmung S, in der Gips und geringe
Mengen von Kalkstein – ein
Absorbtionsmittel – hauptsächlich suspendiert sind,
dauernd gespeichert. In diesem Fall wird die Aufschlämmung S
einem Festkörper/Flüssigkeits-Separator 7 über eine
Leitung 6 zugeführt,
welche sich von einer Seitenwand des Tanks 2 erstreckt, sowie
einer Pumpe 6a und wird als Gips C mit geringem Wasseranteil
(für gewöhnlich liegt
der Wasseranteil bei ungefähr
10%) nach der Ausfilterung abgezogen.
Weiterhin
wird ein Filtrat W1 von dem Festköper/Flüssigkeitsseparator 7 dem
Filtrattank 8 zugeführt.
Der Filtrattank 8, der in diesem Fall als ein Erdtank ausgebildet
ist, weist den Agitator 9 auf. Ein Teil der Flüssigkeit
in diesem Filtrattank 8 wird durch die nachfolgend noch
zu beschreibende Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 entnommen
und einer Abwasserbehandlungsanlage etc. (nicht gezeigt) zugeführt, um als
Abwasser W2 mit einer geringen suspendierten Festkörperkonzentration
behandelt zu werden (entschwefeltes Abwasser). Auch in diesem Fall
wird der Rest der Flüssigkeit
im Filtrattank 8 beispielsweise dem Absorbertank 2 als
Rückführflüssigkeit
W3 unbehandelt mittels einer Pumpe 10 zugeführt.
Der
Durchsatz Q2 vom Abwasser W2 wird abhängig von der Größe der Rauchgasentschwefelungsanlage
und den Eigenschaften des Rauchgases geeignet festgesetzt und nach
Bedarf auch während
des laufenden Betriebs geeignet geändert (oder kann kontinuierlich
variabel gesteuert werden). Beispielsweise beträgt in einer Rauchgasentschwefelungsanlage
(Rauchgasbehandlungsmenge: 3 Millionen Nm3/h)
in einem Kraftwerk mit einer Abgabeleistung von 1 Million kW der
Durchsatz Q2 für
gewöhnlich
ungefähr
20 m3/h maximal. Auch kann der Durchsatz
der zurückgeführten Flüssigkeit
W3 durch ein Durchsatzsteuerventil etc. (nicht gezeigt) gesteuert werden,
so dass der Flüssigkeitsspiegel
im Filtrattank 8 innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten
wird. Ob gleich die zurückgeführte Flüssigkeit
W3 direkt dem Absorbertank 2 zugeführt werden kann, kann sie einen
(nachfolgend noch zu beschreibenden) Aufschlämmungszubereitungstank zugeführt werden
und dem Tank 2 als eine Absorbtions-Aufschlämmung, welche
den Flüssigkeitsanteil
bildet, zurückgeführt werden.
Als
Kalziumkomponente (in diesem Fall Kalkstein), welches ein Absorbtionsmittel
ist, wird beispielsweise eine in Aufschlämmungsform in einem Aufschlämmungszubereitungstank
(nicht gezeigt) zubereitete Substanz (das heißt eine Absorbtionsmittelaufschlämmung) verwendet.
Genauer gesagt, in dem Aufschlämmungszubereitungstank
werden feinzerkleinerter Kalkstein von einem Kalksteinsilo (nicht
gezeigt) und ein Flüssigkeitsanteil,
beispielsweise Industriewasser, separat zugeführt und gerührt und gemischt, um eine Absorbtionsmittelaufschlämmung bzw.
-suspension zu bilden. Diese Absorbtionsmittelsuspension wird dem
Tank 2 des Absorbers 1 über eine Suspensionspumpe (nicht
gezeigt) geeignet zugeführt.
Während des
Betriebs wird in dem Aufschlämmungszubereitungstank
die Menge von zugeführtem
Wasser beispielsweise durch eine Steuerung und ein Strömungsratensteuerventil
(nicht gezeigt) reguliert. Auch wird durch Steuerung des Betriebs
einer Zellenradschleuse (nicht gezeigt) im Kalksteinsilo der Kalkstein
geeignet abhängig
von der Menge des zugeführten
Wassers geliefert. Hierdurch wird ein Zustand aufrechterhalten,
in welchem die Absorbtionsmittelaufschlämmung mit einer bestimmten
Konzentration (beispielsweise 20 bis 30%) stets mit einer Füllhöhe in einem
bestimmten Bereich gespeichert ist.
Auch
wird während
des Betriebes, um den Entschwefelungsgrad und die Gipsreinheit zu
erhöhen,
die Konzentration von Schwefeldioxid in dem unbehandelten Rauchgas
A, der pH-Wert in dem Tank, die Konzentration von Kalkstein etc.
unter Verwendung eines Sensors (nicht gezeigt) bestimmt, wodurch
die Aufgabemenge etc. von Kalkstein (Absorbtionsmittelaufschlämmung) mittels
einer (nicht gezeigten) Steuerung entsprechend reguliert wird.
Auch
wird die Menge von Aufschlämmung, welche über die
Leitung 6 abgezogen wird, durch ein Durchsatzsteuerventil
oder dergleichen (nicht gezeigt) reguliert, so dass die Menge von
Aufschlämmung
(Flüssigkeitspegel)
im Tank 2 konstant gesteuert wird.
Auch
wird beispielsweise dem Tank 2 aufbereitetes Wasser (Industriewasser
etc.) nach Bedarf zugeführt,
um Wasser zu ersetzen, welches durch Verdampfung etc. im Absorber 1 allmählich verbraucht
worden ist.
Weiterhin
wird Reinwasser W4 zusammen mit Luft K dem Lufteinblaser 3 zugeführt, um
zu verhindern, dass sich Festkörperanteile
an der Innenseite der Düse
zum Lufteinblasen ansetzen. Dieses Reinigungswasser W4 fließt zusammen
mit der Luft K in die Aufschlämmung
aus.
Der
Durchsatz des Reinigungswassers W4 wird normalerweise auf ungefähr 4 m3/h im Falle einer Entschwefelungsanlage
einer Größenordnung zur
Behandlung von Rauchgas mit z. B. ungefähr 1 Million Nm3/h
gesetzt.
Der
Flüssigkeitsanteil
in der Aufschlämmung S
im Tank 2 des Absorbers 1 kann durch eine Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 (wird
nachfolgend beschrieben) abgezogen werden, und zwar nach Bedarf,
so dass die Konzentration suspendierter Festkörper der Aufschlämmung S
im Tank 2 ohne weiteres unter einem bestimmten Wert auch
zu Zeiten von niedriger Last etc. gehalten werden kann.
Nachfolgend
wird die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20,
welche in dem Filtrattank 8 angeordnet ist, unter Bezugnahme
auf die 1 bis 4 beschrieben.
Die
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 ist eine
Vorrichtung zum Abziehen eines Flüssigkeitsanteiles mit einer
geringeren Konzentration suspendierter Festkörper als im Falle des Filtrates
W1 aus dem Filtrattank 8 als Abwasser W2. In diesem Falle
wird die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 vorgesehen, wenn
die Konzentration suspendierter Festkörper des Filtrates W1 außerhalb
des für
Abwasser zulässigen
Bereiches liegt (beispielsweise 500 mg/l oder darunter), (das heißt, wenn
das Filtrat W1 nicht so wie es ist, als Abwasser gehandhabt werden
kann). Gemäß 1 weist
die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 einen
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 auf, dessen
untere Endseite sich in Richtung der Bodenfläche des Filtrattankes 8 öffnet, so
dass das Filtrat in dem Filtrattank 8 von der Seite des
unteren Endes her zugeführt
werden kann, um eine Förderung
und Separation suspendierter Festkörper zu erhalten, sowie eine
Pumpe 22 (Flüssigkeitsabzugseinrichtung), welche
mit der oberen Endseite des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 verbunden
ist, um über
den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 den
Flüssigkeitsanteil
aus dem Filtrattank 8 zu entnehmen, und eine Strömungsrichtvorrichtung 23,
welche im unteren Endabschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 angeordnet
sind, um den unteren Endabschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 in
eine Anzahl von langen Strömungspfaden
entlang der Strömungsrichtung
zu unterteilen.
Gemäß 2 wird
der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 durch
Unterteilen eines Teils des Filtrattankes 8 mittels einer
Trennwand 24 gebildet, dessen obere Kante über den
Flüssigkeitsspiegel
im Filtrattank 8 hinausragt und dessen untere Kante sich unter
den Flüssigkeitsspiegel
im Filtrattank 8 erstreckt. Am oberen Ende ist der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 ebenfalls
offen.
Gemäß 3 ist der Innenraum des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 in
diesem Falle durch Wände 25a und 25b in
drei Einlasskanäle 21a, 21b und 21c unterteilt.
Die
Innenabmessungen (Breite L5 und Tiefe L1) sind so festgelegt, dass,
wenn die Aufschlämmung über die
Pumpe 22 durch den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 abgegeben
wird, die Strömungsgeschwindigkeit
des Flüssigkeitsanteiles
in einem Bereich oberhalb der Strömungsrichtvorrichtung 23, wo
es keine Turbu lenzen gibt, geringer ist, als die Sedimentationsgeschwindigkeit
der suspendierten Festkörper
insgesamt.
Da
die Partikelgröße der suspendierten
Festkörper
in der Aufschlämmung
S im Durchschnitt ungefähr
50 μm beträgt, wird,
wenn die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit
V im Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 auf
beispielsweise nicht mehr als 10 m/h gesetzt wird, die Strömungsgeschwindigkeit geringer
als die Sedimentationsgeschwindigkeit der suspendierten Festkörper. Da
die Innenfläche
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 Q2/V
beträgt
(Q2 ist der maximale Durchsatz des Abwassers W2), wobei angenommen
wird, dass Q2 beispielsweise auf die oben erwähnten 20 m3/h
gesetzt wird, beträgt
somit die Innenfläche
20/10 = 2 m2. In diesem Fall können daher
die inneren Abmessungen beispielsweise unter Berücksichtigung eines Zuschlags
so gesetzt werden, dass die Innenfläche 3 m2 beträgt.
Da
auch die Länge
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 so
gewählt
werden sollte, dass eine Distanz L9 (in 3(a) gezeigt)
zwischen der oberen Fläche
der Strömungsrichtvorrichtung 23 und der
Einlassöffnung
einer Verbindungsleitung 22a (wird nachfolgend beschrieben)
ausreichend sicher derart gewählt,
dass verhindert wird, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der
Strömungsrichtvorrichtung 23 durch
den Einfluß einer
Strömung
der Flüssigkeit
in der Verbindungsleitung 22a verringert wird.
Wenn
die Rauchgasentschwefelungsanlage in einem Kraftwerk mit einer Ausgangsleistung
von beispielsweise 1 Million kW vorgesehen ist, betragen die inneren
Abmessungen (Länge
L1 und Breite (nicht gezeigt)) des Filtrattankes 8 ungefähr jeweils 3,0
m, die Tiefe L3 des Filtrattankes 8 beträgt ungefähr 3,5 m
und die Höhe
L4 des Flüssigkeitspegels wird
so eingestellt, dass sie beispielsweise in einem Bereich von 2,8
bis 3,2 m liegt. In diesem Fall beträgt daher die Breite L5 des
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 ungefähr 1,0 m
(beispielsweise), die Höhe
L6 der Trennwand 24 kann beispielsweise auf ungefähr 2,2 m
gesetzt werden, der Abstand L7 von der Bodenfläche des Filtrattankes 8 zum
unteren Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 (Trennwand 24) kann
beispielsweise auf ungefähr
1,2m gesetzt werden und die Länge
L8 der Strömungsrichtvorrichtung 23 (Länge der
Röhre 26,
wird nachfolgend beschrieben) kann beispielsweise auf ungefähr 1,0 m
gesetzt werden. Hierdurch wird die Innenfläche (Querschnittsfläche im Strömungspfad)
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 insgesamt
auf ungefähr
3 m2 gesetzt und der oben erwähnte Abstand
L9 von ungefähr
0,5 m kann sichergestellt werden.
Wenn
die innere Fläche
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 größer gemacht
wird und die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit V der Aufschlämmung, welche
in dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 hochsteigt,
niedriger gesetzt wird, kann der Flüssigkeitsanteil mit einer niedrigeren suspendierten
Festkörperkonzentration
abgezogen werden. Daher können
die Innenabmessungen des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 abhängig von
der benötigten
suspendierten Festkörperkonzentration und
der Strömungsrate
der abzuziehenden Flüssigkeit
gewählt
werden.
Wenn
jedoch die inneren Abmessungen einfach größer gemacht werden, wird durch
die abgelenkte Temperaturverteilung etc. eine Konvektion erzeugt,
so dass die Strömungsgeschwindigkeit
wahrscheinlich schwankt, selbst wenn die Richtvorrichtung 23 vorhanden
ist. Von daher sollte die Anzahl von Abschnitten, in welche der
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 unterteilt
ist, bevorzugt erhöht
werden, ohne die inneren Abmessungen zu erhöhen. Auch sollten die Verbindungsstellen
der Verbindungsleitung der Pumpe 22 in einer größeren Anzahl
in radialer Richtung (in diesem Fall in horizontaler Richtung) abhängig von
den Innenabmessungen des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 vorgesehen
sein, um Strömungsgeschwindigkeitsschwankungen
aufgrund der Konzentration von Einlassanschlüssen der Verbindungsleitung
zu verringern.
In
diesem Falle ist die Pumpe 22 eine Pumpe, welche in Bodenhöhe vorgesehen
ist und eine bestimmte Maximalmenge von Wasser kann durch die eine
Pumpe abgegeben werden. Die Ansaugöffnung der Pumpe 22 ist
mit jeder der oberen Enden der Einlasskanäle 21a, 21b und 21c über die
Verbindungsleitung 22a verbunden. Genauer gesagt, das vordere
Ende der Verbindungsleitung 22a zweigt in diesem Falle
in drei Leitungen auf und die Endabschnitte einer jeden zweiten
Leitung erstrecken sich von dem mittigen oberen Teil eines jeden
Einlasskanals unter den Flüssigkeitsspiegel.
Es
erübrigt
sich zu sagen, dass die Höhe
eines jeden offenen Endabschnittes der Verbindungsleitung 22a stets
unter dem Flüssigkeitsspiegel
liegt, ungeachtet der Schwankungen des Flüssigkeitspegels. Auch kann
eine Mehrzahl von Pumpen 22 für den Filtrattank 8 vorgesehen
sein. Beispielsweise können
die Pumpen für
jeden der Einlasskanäle 21a, 21b und 21c vorgesehen
sein, so dass die Ansaugöffnung
einer jeden Pumpe mit jedem der Einlasskanäle 21a, 21b und 21c über eine
separate Leitung verbunden ist, wodurch der Durchsatz des Abwassers
W2 durch insgesamt drei Pumpen erhalten werden kann.
Auch
kann jede der drei Zweigleitungen der Verbindungsleitung 22a nach
Bedarf mit einem Absperrventil versehen sein, so dass der Betrieb
jedes Einlasskanals unterbrochen werden kann.
Die
Strömungsrichtvorrichtung 23 unterteilt den
unteren Endabschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 in
eine Anzahl von langen Strömungspfaden
entlang der Strömungsrichtung.
In diesem Fall wird insbesondere gemäß den 3(a) und 3(b) eine Anzahl von Röhren 26 gebündelt und an
der unteren Endseite der Einlasskanäle 21a, 21b und 21c in
einem gepackten Zustand angeordnet. Hierdurch wird eine Anzahl von
langen Strömungspfaden
in Strömungsrichtung
durch die Innenräume der
Röhren 26 und
durch die Räume
gebildet, welche durch die äußeren Umfänge der
Röhren 26 gebildet sind.
In
den 3(a) und 3(b) hat
jede Röhre 26 eine
einfache zylindrische Formgebung und eine Mehrzahl von Röhren 26 ist
in vertikaler Lage gepackt. Die Röhren 26 müssen jedoch
nicht notwendigerweise die in den Zeichnungen gezeigte Ausbildung
haben, sondern können
auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Bei spielsweise kann die Form
der Röhre
eine sich verjüngende
Form haben (vergleiche 9), eine Faltenbalgform
haben, eine "Dango"-Form haben oder
eine wendelförmig
gebogene Form haben. Weiterhin kann die gepackte Anordnung der Röhren insgesamt
eine schräg
verlaufende Anordnung sein (vergleiche 10),
eine sich schräg überkreuzende
Anordnung sein, oder eine in sich verdrehte Anordnung sein, was
jeweils von den Beschränkungen
des Einbauraumes abhängt.
Was
die weise des Zusammenbaus der Röhren 26 betrifft,
so wird eine Anzahl von Röhren
in Form des Inneren eines jeden Einlasskanals gebündelt und
untereinander durch Schweißen,
Verkleben, Kaltverformen etc. vorab befestigt und das Bündel dieser
Röhren 26 wird
am unteren Ende eines jeden Einlasskanals angeordnet und beispielsweise
können
die an dem äußeren Umfangsabschnitt
angeordneten Röhren 26 mit
der Trennwand 24 durch Schweißen, Verkleben, Kaltverformen
etc. verbunden werden. Alternativ hierzu können die an dem äußeren Umfangsabschnitt
angeordneten Röhren 26 durch
eine Verriegelung oder durch einen Eingriff mit einem Lager-/Befestigungsabschnitt,
beispielsweise einem Vorsprung, an der Trennwand 24 oder
dergleichen gelagert oder festgelegt werden.
Weiterhin
ist als Konstruktion, welche als eine hohe Zusammenbauleistung habend
angesehen wird, möglich,
wobei diese Konstruktion nachfolgend beschrieben wird. Beispielsweise
wird ein gitterförmiges
Bauteil 27 gemäß 4(a) an dem unteren Ende eines jeden der Einlasskanäle 21a, 21b und 21c durch
Schweißen,
Kleben, Kaltverformen etc. eingebaut, so dass die untere Endöffnung hiervon abgedeckt
ist. Sodann wird eine Anzahl von Röhren 26 aufeinanderfolgend
vertikal von der oberen Endöffnung
eines jeden der Einlasskanäle 21a, 21b und 21c eingeworfen,
so dass sie eng aneinander aufrecht stehend auf dem gitterförmigen Bauteil 27 angeordnet
sind. Alternativ hierzu kann eine gewisse Anzahl der Röhren 26 vorab
miteinander fixiert und gebündelt
werden und dieses Röhrenbündel wird dann
einbracht und auf dem gitterförmigen
Bauteil 27 angeordnet.
Bei
einer derartigen Konstruktion muss die Gesamtheit der Röhren 26 nicht
gebündelt
und mit dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 verbunden werden,
so dass die Einbauarbeit einfacher im Vergleich zu anderen Konstruktionen
wird, wenn die Vorrichtung größer und
die Anzahl von zusammengepackten Röhren 26 ebenfalls
größer wird.
Die
Röhre 26 kann
aus jeglichem Material sein, solange nicht das Material durch einen
Anteil im Filtrat W1 korrodiert (oder wenn das Material einer Oberflächenbehandlung
etc. unterworfen wird, um eine Korrosionswiderstandsfähigkeit
zu erhalten). Jedoch wird eine Röhre
mit einer geringen Wanddicke bevorzugt, da hierdurch eine Abnahme
der Querschnittsfläche
des Strömungspfades
aufgrund des Packens der Röhren 26 auf
einen vernachlässigbaren
Grad reduziert. Auch wird es bevorzugt, dass die Röhren ein
höheres
spezifisches Gewicht als das Filtrat W1 haben, um unter dem Flüssigkeitsspiegel
untergetaucht zu sein. Der Grund hierfür ist, dass bei der oben erwähnten Konstruktion,
bei der die Röhren 26 einfach
auf dem gitterförmigen
Bauteil 27 angeordnet werden (die Konstruktion, bei der
die Röhren 26 nicht
mit dem unteren Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals
verbunden werden), es notwendig ist, dass die Röhren 26 nicht durch
eigene Auftriebskräfte
aufschwimmen.
Die
Länge L8
und der Innendurchmesser der Röhre 26 werden
so gewählt,
dass das Streckungsverhältnis
ausreichend gering ist, um zu verhindern, dass Turbulenzen der Flüssigkeit,
welche durch Agitationen in dem Filtrattank 8 bewegt wird,
die obere Endseite der Röhre 26 erreichen.
Beispielsweise bei einer Rauchgasentschwefelungsanlage in einem Kraftwerk
mit einer Abgabeleistung von 1 Million kW, kann die Länge L8 der
Röhre 8 beispielsweise
mit ungefähr
1 m gewählt
werden, wie oben beschrieben und der Innendurchmesser hiervon kann
auf beispielsweise ungefähr
32 mm gewählt
werden.
Die
Querschnittsform der Röhre 26 ist
nicht auf die Kreisform beschränkt,
sondern kann auch quadratisch sein.
Nachfolgend
findet sich eine Beschreibung der Arbeitsweise der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20.
Bei
der oben beschriebenen Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 wird
durch Betrieb der Pumpe 22 eine Strömung mit einem bestimmten Durchsatz
erzeugt und die Flüssigkeit
mit diesem bestimmten Durchsatz wird über den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21,
die Verbindungsleitung 22a und die Pumpe 22 aus
dem Filtrattank 8 abgeführt.
Durch
Wahl der Abmessungen der erwähnten
Strömungsrichtvorrichtungen 23 (Röhre 26)
erreicht man zu diesem Zeitpunkt eine Flüssigkeitsturbulenz im Filtrattank
nicht die obere Endseite der Strömungsrichtvorrichtung 23 und
die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit
in der Strömungsrichtvorrichtung 23 ist
geringer als die Sinkgeschwindigkeit der suspendierten Festkörper zumindest
in dem Bereich, wo es keine Turbulenzen gibt. Im Ergebnis werden
die suspendierten Festkörperanteile
in der Flüssigkeit
von dem Flüssigkeitsanteil
in der Strömungsrichtung 23 abgetrennt,
ohne dass sie zum oberen Ende hiervon gelangen. Aus diesem Grund enthält die Flüssigkeit
(das Abwasser W2), welches über
die Verbindungsleitung 22a von der Pumpe 22 abgegeben
wird, kaum die suspendierten Festkörper oder ist eine Flüssigkeit
mit einer verringerten Konzentration suspendierter Festkörper, so
dass nur der Flüssigkeitsanteil
mit einer weit niedrigeren Konzentration suspendierter Festkörper als
im Falle des Filtrates W1 mit einer bestimmten Durchsatzleistung
abgezogen.
Selbst
wenn somit bei der Vorrichtung dieser Ausführungsform keine Hochleistungsvorrichtung
als Festkörper/Flüssigkeits-Separator 7 verwendet
wird, können
die benötigten
Bedingungen für
maximalen Durchsatz (beispielsweise 20 m3/h)
von Abwasser und die Konzentration des suspendierten Festkörperanteils
(beispielsweise 500 mg/l oder darunter) leicht erfüllt werden.
Insbesondere,
da die Vorrichtung dieser Ausführungsform
die Strömungsrichtvorrichtung 23 zum
Unterteilen des unteren Endab schnittes des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 in
eine Anzahl von langen Pfaden entlang der Strömungsrichtung hat, wird, selbst
wenn der Innendurchmesser (Streckungsverhältnis) des gesamten Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 sich
erhöht,
der Einfluss von Bewegungen der Flüssigkeit im Filtrattank 8 aufgrund des
Agitators 9 verringert und die Ausfällung und Separation von suspendierten
Festkörpern
wird effektiv in dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 (insbesondere
der Strömungsrichtvorrichtung 23)
erhalten, so dass eine große
Menge von Flüssigkeitsanteil
mit einer geringeren Konzentration an suspendiertem Festkörper als
die Flüssigkeit
im Filtrattank 8 abgegeben werden kann.
Da
im Falle der Vorrichtung dieser Ausführungsform das Innere des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 in
die drei Einlasskanäle 21a, 21b und 21c durch
die Wände 25a und 25b in
Längsrichtung
unterteilt ist und da die Pumpe 22 mit jedem dieser Abschnitte
in Verbindung steht, ist es unwahrscheinlich, dass aufgrund sich
verändernden
Temperaturverteilung etc. eine Konvektion auftritt, selbst wenn
der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 eine
große
Tiefe L1 hat und es ist wahrscheinlich, dass der nach oben gerichtete
Fluss mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit
gleichförmiger
auftritt, so dass die Sedimentation und Separation von suspendierten
Festkörpern
wirksamer über
den gesamten Bereich hinweg erhalten wird und eine große Menge
von Flüssigkeitsanteil
mit ausreichend geringer Konzentration an suspendierten Festkörpern kann
abgegeben werden.
Da
bei der Vorrichtung dieser Ausführungsform
die Strömungsrichtvorrichtung 23 ferner
einen einfachen Aufbau hat, bei dem die Röhren 26 am unteren
Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 in einem
gepackten Zustand angeordnet sind, ist die Vorrichtung hinsichtlich
der Kosten vorteilhafter, wenn die Vorrichtung größer gemacht
wird.
Da
weiterhin bei der Vorrichtung dieser Ausführungsform der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 21 durch
Unterteilen des Inne ren des Filtrattanks 8 durch die Trennwand 24 gebildet
wird, die so angeordnet ist, dass sie über den Flüssigkeitsspiegel ragt, und
da das obere Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 offen
ist, sind Herstellung und Einbau des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 einfach.
Dies trägt
auch zu einer Kostenverringerung bei und die wichtigen Arbeitsweisen
und Wirkmechanismen im praktischen Gebrauch, beispielsweise, dass
Luftbläschen
weniger wahrscheinlich sich in die Flüssigkeit einmischen und mit
abgegeben werden, können erzielt
werden. Dies deshalb, weil selbst wenn durch die Strömungsrichtvorrichtung 23 fließende Luftbläschen vorhanden
sind, die meisten dieser Luftbläschen
am oberen Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 21 aus
dem Flüssigkeitsspiegel
austreten und nicht in die Verbindungsleitung 22a der Pumpe 22 fließen.
Bei
dem Zylinder der herkömmlichen
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung,
wie sie in der obengenannten Veröffentlichung
offenbart ist, ist das geschlossene obere Ende hiervon mit der Ansaugöffnung der
Pumpe verbunden. Wenn daher die Luftbläschen in den Zylinder eintreten,
werden alle diese Luftbläschen
zur Pumpenseite hin angesaugt, so dass die Möglichkeit besteht, dass die
Pumpenleistung verringert wird oder durch Kavitation bewirkte Pumpenschäden auftreten.
In dem erwähnten
Filtrattank und dem Absorbertank werden zur Verhinderung eines Absetzens
des Festkörperanteils,
die Flüssigkeit
und die Aufschlämmung
im Tank stets durch den Agitator bewegt, so dass die Luftbläschen herumwirbeln
und sich bewegen. Insbesondere im Absorbertank bewegt sich eine
Anzahl von Luftbläschen
in dem gesamten Tank, da oxidierende Luft in Form vieler Luftbläschen in
den Tank eingeblasen wird.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 5 eine Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 beschrieben,
die in dem Absorbertank 2 angeordnet ist.
Die
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30,
welche eine Vorrichtung zur Abgabe eines Aufschlämmungs-Flüssigkeitsanteiles mit einer
geringen Konzentration suspendierter Festkörper aus dem Tank 2 des
Absorbers 1 ist, ist in dem Fall vorgesehen, in dem eine
Balance von einströmendem
und ausströmendem
Wasser (Wasserbalance) bezüglich
des Kreislaufsystems des Tanks 2 nicht erhalten werden kann,
so dass die Möglichkeit
besteht, dass die Konzentration suspendierter Festkörper in
der Aufschlämmung
S im Tank 2 über
den erlaubten Bereich hinaus abnimmt. In diesem Fall ist das Wasser,
welches im Kreislaufsystem des Tanks 2 fließt, so dass die
Wasserbalance gestört
wird, hauptsächlich
das Reinigungswasser W4 für
den Lufteinblaser 3. Was somit der maximale Durchsatz Q1
der zu abzuziehenden Flüssigkeit
betrifft, welche durch die Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 zu
erhalten sein sollte, ist annähernd
den Durchsatz des Waschwassers W4 (beispielsweise 4 m3/h)
genug.
Die
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 weist Flüssigkeitsabzugsmittel 31 auf,
mittels der die Aufschlämmung
im Tank 2 aufgrund eines Füllstandsunterschiedes h zum
Ausfließen
gebracht werden kann, sowie einen Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 zum Trennen
suspendierter Festkörper
aus der in die Flüssigkeitsabzugsmittel 31 eingebrachten
Aufschlämmung,
eine Strömungsrichtvorrichtung 33 zum
Unterteilen des unteren Endabschnittes des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 in
eine Anzahl von langen Strömungspfaden
längs der
Strömungsrichtung
und einen Agitator 34 zum Bewegen eines Bereichs unterhalb
des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 in
dem Tank 2.
Die
Flüssigkeitsabzugsmittel 31 sind
aufgebaut aus einer Leitung 35 (Ausströmanschluss), welche mit einer Öffnung verbunden
ist, die an einer Position unter dem Flüssigkeitsspiegel der Aufschlämmung an
der Seitenwand des Tanks 2 verbunden ist und sich zur Seite
des Tanks 2 erstreckt, sowie einem Ventil 36 (Öffnungs-/Schließteil),
das mit dem Ende der Leitung 35 verbunden ist.
In
diesem Falle ist der gesamte Strömungspfad
bestehend aus der Leitung 35, dem Ventil 36 und
einer mit dem Ventil 36 verbundenen Leitung unter einem
Winkel θ gegenüber der
Horizontalen zur Außenseite
hin (Ausströmrichtung
der Aufschlämmung)
nach oben geneigt.
Der
Winkel θ wird
auf einen Schütt-
oder Böschungswinkel
(ungefähr
5 Grad oder mehr) der Gipspartikel in der Flüssigkeit gesetzt. Somit hat
der Strömungspfad
keinen horizontalen Abschnitt und der gesamte Strömungspfad
ist zumindest um den Schüttwinkel
geneigt, was den Vorteil bietet, dass die Erzeugung von Ablagerungen
in der Leitung 35, dem Ventil 36 etc. aufgrund
einer Ausfallen von Gipspartikeln und deren Ansammlung aufgrund
des Ausfallens verhindert werden kann.
Der
Füllstandsunterschied
h, der in diesem Falle eine Differenz zwischen der Lage der Auslassöffnung der
mit der Auslaßseite
des Ventils 36 verbundenen Leitung und der Höhe des Flüssigkeitsspiegels
der Aufschlämmung
ist, hat einen Wert, der die notwendige Ausströmmenge Q1 erzielt und kann auf
einen Wert gesetzt werden, der durch das Bernoullische Theorem oder
die Berechnung des Strömungspfadwiderstandes
bestimmt wird. Nach einer durch die Erfinder durchgeführten Berechnung
kann beispielsweise, wenn h mit ungefähr 1 m gewählt wird, die Ausströmmenge Q1
von ungefähr
4 m3/h entsprechend dem oben erwähnten Durchsatz
des Reinigungswassers W4 erhalten werden.
Auch
hat der Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 in
diesem Fall beispielsweise eine quadratische Querschnittsform und
wird durch teilweises Unterteilen des Inneren des Tanks 2 unter
Verwendung einer Trennwand 37 mit U-Form im Querschnitt
gebildet, deren Oberkante sich über
den Flüssigkeitsspiegel hinaus
erstreckt und deren Unterkante sich unter den Flüssigkeitsspiegel erstreckt.
Somit ist auch in diesem Fall das obere Ende des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 offen,
so dass, selbst wenn Luftbläschen
vorhanden sind, welche in den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32gelangen,
diese am oberen Ende entfernt werden können und auch die Herstellung und
der Einbau des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 sind
einfach und weniger kostspielig.
Die
Innenabmessung L11 des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 22 wird
wie im Falle der oben geschilderten Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 so gewählt, dass,
wenn die Aufschlämmung
aus dem Ventil 36 durch den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 und
die Flüssigkeitsabzugsmittel 31 aufgrund
des Füllstandsunterschiedes
h fließt,
dann die Strömungsgeschwindigkeit
des Flüssigkeitsanteils
in dem Bereich, in dem es keine Turbulenzen gibt, geringer als die
Sedimentationsgeschwindigkeit des Festkörperanteils ist.
Genauer
gesagt, wenn beispielsweise Q2 die oben erwähnten 4 m3/h
beträgt,
ist Q2/V = 4/10 = 0,4 m3. In diesem Fall
kann daher die Innenabmessung L11 auf einen Wert (0,63 m) gesetzt
werden, derart, dass der Innenraum 0,4 m3 beträgt.
Wenn
die innere Abmessung L11 größer gemacht
wird und hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit
V der in dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 hochsteigenden
Aufschlämmung
sinkt, kann ein Flüssigkeitsanteil
mit einer geringeren Konzentration suspendierter Festkörper abgezogen
werden. Von daher kann die Innenabmessung L11 abhängig von der
benötigten
Konzentration suspendierter Festkörper und dem Durchsatz der
abzuziehenden Flüssigkeit
geeignet festgelegt werden. Wenn beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit
auf einen Wert nicht höher
als 4 m/h gesetzt wird, wie aus den nachfolgend noch zu beschreibenden
Versuchsdaten zu sehen ist, kann die Konzentration suspendierter Festkörper in
der abzuziehenden Flüssigkeit
nicht höher
als ungefähr
10 g/l gemacht werden.
Die
Länge des
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 sollte
so gewählt
werden, dass ein Abstand L12 (siehe 5) zwischen
der Oberseite der Strömungsrichtvorrichtung 33 und
der mit der Leitung 35 verbundenen Öffnung ausreichend sicher ist,
um die veränderte
Strömungsgeschwindigkeit
zumindest in der Strömungsrichtvorrichtung 33 aufgrund
des Einflusses von Flüssigkeitseinströmung in
die Leitung 35 zu verhindern.
Die
Strömungsrichtvorrichtung 33 unterteilt wie
die oben erwähnte
Strömungsrichtvorrichtung 23 der
Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 20 den
unteren Endabschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 in
eine Anzahl von langen Strömungspfaden
entlang der Strömungsrichtung.
Beispielsweise ist die Strömungsrichtvorrichtung 33 aus
einem gitterförmigen Bauteil 38 gebildet,
das so eingebaut ist, dass es die untere Endöffnung des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 abdeckt,
sowie aus einer Anzahl von Röhren 39,
welche eng aneinander auf der oberen Oberflächenseite des gitterförmigen Bauteiles 38 angeordnet
und im unteren Abschnitt des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 in
gepacktem Zustand angeordnet sind. Für die Länge L13 und den Innendurchmesser
jeder Röhre 39 werden
so gewählt,
dass der Anströmquerschnitt
ausreichend niedrig ist, so dass Turbulenzen von Flüssigkeit,
welche durch das Mischen im Absorbertank 2 kräftig bewegt
wird, zumindest das obere Ende der Röhre 39 nicht erreicht.
Der
Agitator 34 (Rührer)
besteht aus einer Axialströmungs-Rührschaufel
in einem Bereich unterhalb des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 im Tank 2 oder
ist derart angeordnet, dass er diesem Bereich gegenüberliegt,
einem Motor, der auf der Außenseite
des Tanks 2 angeordnet ist, um die Rührschaufel anzutreiben und
einer Wellendichtung für eine
Drehwelle, welche diese Bauelemente verbindet. Durch Rühren des
Bereiches unterhalb des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 wird
verhindert, dass der abgetrennte Festkörperanteil in diesem Bereich verbleibt
oder sich hier abscheidet.
Nachfolgend
wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 und
das Verfahren zur Steuerung der Aufschlämmungskonzentration in dem
Tank 2 unter Verwendung der Vorrichtung 30 beschrieben.
Bei
der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 bewirkt
ein Öffnen
des Ventils 36 eine Strömung
mit einem bestimmten Durchsatz, der durch den Strömungswiderstand
der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 einschließlich des
Widerstandes im Ventil 36 und des Füll standsunterschiedes h bestimmt
ist. Die Flüssigkeit
wird mit diesem bestimmten Durchsatz durch den Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 und
das Flüssigkeitsabzugsmittel 31 abgegeben.
Durch
die oben erwähnte
Dimensionierung der Strömungsrichtvorrichtung 33 (Röhre 39)
erreicht die Turbulenz der Aufschlämmung S im Tank 2 zumindest
die Oberseite außerhalb
des oberen Teiles der Strömungsrichtvorrichtung 33 nicht
und zumindest in dem Bereich, in dem es keine Turbulenzen gibt,
ist die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit
im Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 niedriger als
die Sinkgeschwindigkeit der suspendierten Festkörperteilchen. Im Ergebnis werden
die suspendierten Festkörperteilchen
in der Aufschlämmung
von dem Flüssigkeitsanteil
hauptsächlich
in der Strömungsrichtvorrichtung 33 ohne
Aufsteigen in dem oberen Teil des Flüssigkeitsanteil-Einlasskanals 32 abgetrennt.
Somit enthält
die von dem Ventil 36 abgegebene Flüssigkeit kaum suspendierte
Festkörper bzw.
ist eine Flüssigkeit
mit einer reduzierten Konzentration suspendierter Festkörper, so
dass nur der Flüssigkeitsanteil
in der Aufschlämmung
mit einem bestimmten Durchsatz abgezogen wird.
Bei
der oben beschriebenen Vorrichtung kann somit eine positive Steuerung
der Konzentration der Aufschlämmung
S erfolgenden, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Wie weiter
oben beschrieben, wird zu Zeiten niedriger Last oder zu Abschaltzeiten,
wenn die Konzentration der Aufschlämmung S in dem Tank 2 unter
den optimalen Bereich fällt,
oder wenn es die Möglichkeit
einer Reduzierung gibt, nämlich
durch eine Automatiksteuerung mittels einer Steuerung 15 (in 1 gezeigt),
welche die Verringerung der Konzentration mittels eines Konzentrationssensors 14 (in 1 gezeigt)
oder durch Handbetätigung
einer Bedienungsperson, welche diesen Zustand beurteilt, den Durchsatz
der Aufschlämmung,
welcher durch die Leitung 6 abgezogen wird, verringert,
oder das Abziehen kann unterbrochen werden. Auch kann das Öffnungsverhältnis des
Ventils 36 der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 in
Abhängigkeit
vom Ausmaß der
Konzentrationsverringerung geöffnet
werden.
Da
die maximale Abgabeleistung der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 gleich
dem Durchsatz des eingebrachten Reinwasser W4 gemacht werden kann,
was den Flüssigkeitsanteil
der Aufschlämmung S
wie oben beschrieben erhöht,
indem das Ventil 36 geöffnet
wird, kann die Konzentration der Aufschlämmung S sicher innerhalb des
oben erwähnten
optimalen Bereiches gehalten werden, auch zu Zeiten niedriger Belastung
oder während
der Abschaltzeiten.
Wenn
andererseits die Konzentration der Aufschlämmung S in umgekehrter Weise
den optimalen Bereich überschreitet,
oder wenn die Möglichkeit einer
derartigen Überschreitung
besteht, kann das Ventil 36 der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 durch die
Automatiksteuerung einer Regeleinrichtung 15, welche eine
Konzentrationszunahme mittels des Sensors erkennt oder durch Handbetätigung durch eine
Bedienungsperson, welche diesen Zustand erkennt, gedrosselt oder
vollständig
geschlossen werden. Auch kann die Zufuhrmenge von Wasser in den Tank 2 in
Abhängigkeit
vom Ausmaß des
Konzentrationszuwachses erhöht
werden und weiterhin kann ein Ablauf zum Erhöhen des Durchsatzes der Aufschlämmung S,
welche durch die Leitung 6 abgezogen wird, hinzugefügt werden.
Was den Vorgang des Erhöhens
der Zufuhrmenge von Wasser in den Tank 2 betrifft, kann
die Zufuhrmenge von zurückgeführter Flüssigkeit
W3, welche direkt dem Tank 2 zugeführt wird, oder die Menge von
Wasser, welches in der Aufschlämmung
enthalten ist und mit ihr zugeführt
wird, erhöht
werden.
Die
von der Flüssigkeitsabzugsvorrichtung 30 abgezogene überschüssige Flüssigkeit
kann entsorgt werden, nachdem sie einer Abwasserbehandlung unterworfen
worden ist, welche zur Erfüllung
des Abwasserstandards notwendig ist. Wenn die Wasserbalance erhalten
werden kann, kann die überschüssige Flüssigkeit
als Teil des Flüssigkeitsanteiles
wiederverwendet werden, der die Absorbtionsmittelaufschlämmung bildet,
indem es beispielsweise in den oben erwähnten Aufschlämmungszubereitungstank
(nicht gezeigt) eingebracht wird. Hierdurch wird eine Abwasserbehandlung
unnötig
und an der Menge von Wasser, das in den Aufschlämmungszubereitungstank eingebracht
wird, kann gespart werden.
Auch
kann der erwähnte
Wasserüberschuss als
allgemeines Industriewasser verwendet werden. Alternativ hierzu
kann er als Waschwasser zum Reinigen der Teile der Entschwefelungsanlage
verwendet werden, beispielsweise als Waschwasser für die Lufteintragsvorrichtung
im Absorber oder als Waschwasser für einen Entnebler (nicht gezeigt),
der im Rauchgasauslass des Absorbers angeordnet ist. Der in dem
Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 abgetrennte
Festkörperanteil
setzt sich in dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 ab.
In diesem Fall setzt sich der Festkörperanteil insbesondere nicht
unter dem Flüssigkeitsanteil-Einlasskanal 32 ab
oder scheidet sich hier ab, und zwar aufgrund der Rührwirkung
des Rührers 34.
Bei dieser Ausführungsform
kann daher eine Konzentrationsänderung
der abgezogenen Flüssigkeit
aufgrund eines derartigen Verbleibens oder Abscheidens und die Erzeugung
von Niederschlag am Boden des Tankes sicher verhindert werden.