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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine umweltfreundliche Rauchgasbehandlungsanlage, insbesondere einen Rauchgasbehandlungsturm, insbesondere Rauchgas-Entsäuerungsturm, mit Zerstäubung.
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STAND DER TECHNIK
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Zurzeit werden zur Behandlung von Rauchgas und Abgas in China, insbesondere bei der Entfernung von Gas im Rauchgas wie SO2 und HCL etc., vor allem zwei Verfahren eingesetzt, nämlich ein nasses Verfahren oder ein halbtrockenes Verfahren. Dabei ist die Entsäuerungstechnik mittels eines nassen Verfahrens früher entwickelt worden, weiter verbreitet und reifer; vor allem wird das Rauchgas dabei durch Einspritzen einer Lauge gewaschen. Aber bei der Entsäuerung mit Hilfe eines nassen Verfahrens bestehen Probleme mit sekundären Verschmutzungen, sodass das Abwasser nach dem Spritzen nochmals behandelt werden muss, wonach das Verfahren ideal zur Verringerung der Menge an Schadstoffen ist.
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In den letzten Jahren wird eine Entsäuerungstechnik mittels eines halbtrockenen Verfahrens zunehmend eingesetzt. Dabei wird die Lauge zerstäubt und in das Rauchgas unter hoher Temperatur eingespritzt. Dadurch werden die sauren Gase im Rauchgas neutralisiert, gleichzeitig wird das Wasser in der Lauge beim Erhitzen durch das Rauchgas verdampft. Bei der Reaktion entsteht anorganisches Salz, das auskristallisiert und dann durch Abtrennen entfernt werden muss. Dieses Verfahren löst das Problem, dass die Entsäuerung nach einem nassen Verfahren große Abwassermengen erzeugt, was eine sekundäre Behandlung erforderlich macht. Aber bei einem Entsäuerungsturm für ein halbtrockenes Verfahrens erfolgt das Einspritzen unmittelbar in einem Turn, sodass die Kontaktfläche zwischen der Lauge und dem Rauchgas klein ist, der Vermischungseffekt schlecht ist und die Effizienz zum Entsäuern des Rauchgases nicht sonderlich hoch ist.
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Wenn die Menge an Lauge erhöht wird, kann die Flüssigkeit nicht wirksam verdampft werden. Dann entsteht Schmutzwasser. Wenn die Menge an Lauge verringert wird, können dagegen die sauren Gase im Rauchgas nicht wirksam entfernt werden. Somit unterliegt das Verfahren relativ starken Beschränkungen. Obwohl das Verfahren der Vermischung in einem Venturi-Rohr zurzeit auch verwendet wird, bestehen Probleme dahingehend, dass der Druckhöhenverlust des Rauchgases relativ hoch ist und der Energieverbrauch hoch ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Mängel aus dem Stand der Technik zu überwinden und einen verbesserten Rauchgas-Behandlungsturm, insbesondere Rauchgas-Entsäuerungsturm, mit Zerstäubung bereitzustellen, der eine hohe Effizienz hat und zu keiner sekundären Verschmutzung führt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Rauchgas-Behandlungsturm, insbesondere Rauchgas-Entsäuerungsturm, mit Zerstäubung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
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Ein Rauchgas-Behandlungsturm, insbesondere Rauchgas-Entsäuerungsturm, mit Zerstäubung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Ansaug-Mischabschnitt und einen Abscheideabschnitt eines Verwirbelungsturms, die miteinander verbunden sind, wobei der Ansaug-Mischabschnitt eine Zweistoff-Zerstäuberdüse und einen Mischer in Form eines Venturi-Rohrs aufweist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse im Einlass des Rauchgases des Mischers des Venturi-Rohrs angeordnet ist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse jeweils mit einem Laugen-Eingangsrohr und einer Druckluftleitung oder einer Hochdruckdampfleitung verbunden ist, und wobei der Abscheideabschnitt des Verwirbelungsturms eine Einlassleitung, einen Zylinder, einen umgekehrten Kegel oder trichterförmigen Abschnitt, eine Auslassleitung, ein Auslassventil und einen Aschensammelkasten aufweist, und wobei ein Ende der Einlassleitung mit dem Auslass des Rauchgases des Mischers des Venturi-Rohrs verbunden ist, und wobei das andere Ende der Einlassleitung mit dem Zylinderkörper verbunden ist, und wobei die Auslassleitung an das obere Ende des Zylinderkörpers angeschlossen ist, und wobei der umgekehrte Kegel an das untere Ende des Zylinderkörpers angeschlossen ist, und wobei das Auslassventil am unteren Ende des umgekehrten Kegels angeordnet ist, und wobei der Aschensammelkasten unterhalb des umgekehrten Kegels oder trichterförmigen Abschnitts angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Stellventil an dem Eingangsrohr der Lauge, der Druckluftleitung oder der Hochdruckdampfleitung angeordnet.
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Beim Entsäuerungsturm durch Spray ist die Zweistoff-Zerstäuberdüse durch Flansch an der Einlassleitung des Rauchgases des Mischers des Venturi-Rohrs montiert.
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Erfindungsgemäß können insbesondere die folgenden Vorteile erzielt werden: das erfindungsgemäße Verfahren verwendet ein halbtrockenes Verfahren zur Entfernung der sauren Gase im Rauchgas und vermeidet das Problem bei der Behandlung des Rauchgases mit dem traditionellen Verfahren, bei dem eine große Menge an Schmutzwasser erzeugt wird und das eine sekundäre Behandlung erforderlich macht. Nach der vorliegenden Erfindung sind eine Zweistoff-Zerstäuberdüse von hoher Effizienz und ein Mischer in Form eines Venturi-Rohrs miteinander kombiniert, sodass die Lauge durch die Düse effizient zerstäubt wird, in den Mischer des Venturi-Rohrs eingespritzt wird und mit dem Rauchgas vermischt wird, sodass die Kontaktfläche zwischen der Lauge und dem Rauchgas erfindungsgemäß größer ist. Dabei erfolgt die Vermischung weitestgehend vollständig und die Reaktionszeit ist kurz. Die vorliegende Erfindung nutzt die Spritzenergie der zerstäubten Lauge vollständig und kann einen Teil der Antriebsenergie für die Vermischung der Lauge mit dem Rauchgas im Venturi-Rohr ausnutzen, so dass der Druckhöhenverlust erfindungsgemäß stark verringert wird. Die vorliegende Erfindung eignet sich vor allem zur Entsäuerungs- und Klärungsbehandlung von verschiedenen Industrieabgasen hoher Temperatur, Verbrennungsrauchgasen und Kesselrauchgasen. Es kann somit insbesondere in Chemieanlagen, Abfallbehandlungsanlagen, Heizungsräumen, Kraftwerken usw. eingesetzt werden.
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FIGURENÜBERSICHT
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1 ist eine schematische Ansicht eines Rauchgasbehandlungsturms, insbesondere Rauchgas-Entsäuerungsturms, gemäß der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Erste Ausführungsform
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Die 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Entsäuerungsturm mit Zerstäubung gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend einen Ansaug-Mischabschnitt und einen Abscheideabschnitt eines Verwirbelungsturms, die miteinander verbunden sind, wobei der Ansaug-Mischabschnitt eine Zweistoff-Zerstäuberdüse 1 und einen Mischer in Form eines Venturi-Rohrs 2 aufweist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse 1 im Einlass des Rauchgases des Mischers des Venturi-Rohrs 2 angeordnet ist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse 1 durch einen Flansch an der Einlassleitung des Rauchgases des Mischers des Venturi-Rohrs 2 angeordnet bzw. angebracht ist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse 1 jeweils mit dem Eingangsrohr einer Lauge und einer Druckluftleitung oder Hochdruckdampfleitung verbunden ist. Der Abscheideabschnitt des Verwirbelungsturms umfasst eine Einlassleitung 3, einen Zylinder 5, einen umgekehrten Kegel bzw. einen trichterförmigen Abschnitt 6, eine Auslassleitung 4, ein Auslassventil 7 und einen Aschensammelkasten 8 aufweist. Ein Ende der Einlassleitung 3 ist mit dem Rauchgas-Auslass des Mischers des Venturi-Rohrs 2 verbunden, das andere Ende der Einlassleitung 3 ist mit dem Zylinderkörper 5 verbunden. Die Auslassleitung 4 ist an das obere Ende des Zylinderkörpers 5 angeschlossen. Der umgekehrte Kegel bzw. trichterförmige Abschnitt ist 6 an das untere Ende des Zylinderkörpers 5 angeschlossen, wobei das Auslassventil 7 am unteren Ende des umgekehrten Kegels bzw. trichterförmigen Abschnitts 6 angeordnet ist, und wobei der Aschensammelkasten 8 unterhalb des umgekehrten Kegels bzw. trichterförmigen Abschnitts 6 angeordnet ist. Ein Stellventil 10 ist an dem Eingangsrohr der Lauge und der Druckluftleitung oder der Hochdruckdampfleitung angeordnet, um den Durchfluss der Düse zu steuern. Ein elektrischer Steuerkasten 9 ist am Zylinderkörper 5 angeordnet.
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Die vorliegende Erfindung verwendet eine hocheffiziente Zweistoff-Zerstäuberdüse und Druckluft oder Hochdruckdampf als Antriebskraft. Durch die Düse wird die Lauge in feine Tröpfchen einer Größe von beispielsweise etwa 5 μm bis 50 μm zerstäubt und dann in den Mischer des Venturi-Rohrs eingespritzt. Das Rauchgas und die zerstäubte Lauge werden im Venturi-Rohr stark miteinander vermischt. Die sauren Gase im Rauchgas können durch die Lauge neutralisiert werden. Dabei wird ein anorganisches Salz erzeugt. Gleichzeitig wird das Wasser in der Lauge beim Erhitzen durch das Rauchgas bei hoher Temperatur verdampft. Das in der Reaktion erzeugte anorganische Salz wird kristallisiert und durch den Abscheideabschnitt des Verwirbelungsturms vom Rauchgas getrennt, so dass die sauren Gase im Rauchgas hocheffizient entfernt werden können und dabei kein Schmutzwasser entsteht.
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Die vorliegende Erfindung kann auch gemäß anderen Ausführungsformen realisiert werden. Die technischen Lösungen, die durch technisch gleichwirkenden Ersatz oder gleichwirkende Umsetzung ausgebildet werden, sollen ebenfalls unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen, wie in den beigefügten Schutzansprüchen festgelegt.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einen Rauchgasbehandlungsturm, insbesondere einen Entsäuerungsturm, mit Zerstäubung, umfassend einen Ansaug-Mischabschnitt und einen Abscheideabschnitt eines Verwirbelungsturms, die miteinander verbunden sind, wobei der Ansang-Mischabschnitt eine Zweistoff-Zerstäuberdüse und einen Mischer in Form eines Venturi-Rohrs aufweist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse im Einlass des Rauchgases des Mischers des Venturi-Rohrs angeordnet ist, und wobei die Zweistoff-Zerstäuberdüse jeweils mit dem Eingangsrohr einer Lauge und einer Druckluftleitung oder Hochdruckdampfleitung verbunden ist, und wobei der Abscheideabschnitt des Verwirbelungsturms eine Einlassleitung, einen Zylinder, einen umgekehrten Kegel bzw. trichterförmigen Abschnitt, eine Auslassleitung, ein Auslassventil und einen Aschensammelkasten aufweist, und wobei ein Ende der Einlassleitung mit dem Rauchgas-Auslass des Mischers des Venturi-Rohrs verbunden ist, und wobei das andere Ende der Einlassleitung mit dem Zylinderkörper verbunden ist, und wobei die Auslassleitung an das obere Ende des Zylinderkörpers angeschlossen ist, und wobei der umgekehrte Kegel bzw. trichterförmige Abschnitt an das untere Ende des Zylinderkörpers angeschlossen ist, und wobei das Auslassventil am unteren Ende des umgekehrten Kegels bzw. trichterförmigen Abschnitts angeordnet ist, und wobei der Aschensammelkasten unterhalb des umgekehrten Kegels bzw. trichterförmigen Abschnitts angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung nutzt die Spritzenergie der zerstäubten Lauge weitestgehend vollständig aus und kann zumindest einen Teil der Antriebsenergie zum Vermischen der Lauge mit dem Rauchgas im Venturi-Rohr einsetzen, so dass der Druckhöhenverlust erfindungsgemäß stark verringert wird.
