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Verfahren und Einrichtung zur Entechwefelung von Rauchgasen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, sowie eine zur Durchführung
desselben erforderliche Einrichtung, zur Entschwefelung der Rauchgase von ölbefeuerten
Dampf= kesselanlagen.
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Entschwefelungsverfahren fiir Rauchgase sind bekannt, bei denen durch
Zufuhr fremder stoffe das in den Rauch= gasen enthaltene Schwefeldioxyd absorbiert
wird.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren wird nach dem Erfindungsgegenstand
eine Entschwefelung der Rauchga= se ohne Zufuhr fremder Stoffe dadurch erreicht,
dass die Rauchgase auf den Taupunkt abgekühlt und gleichzeitig, zentrifugiert werden0
Ausgangspunkt fiir die Erfindung ist die bekannte Tat= sach,dass bei einer Abkühlung
der Rauchgase unter den Taupunkt 1das in den Gasen enthaltene H2O kondensiert und
dabei einen Teil des SO absorbiert. Durch die Abkühlung allein ist es indessen nicht
möglich, eine wirtschaftliche Entschwefelung der Rauchgase au erzie= len, einmal
weil es auf diese Weise nicht gelingt alle S02 Moleküle zur Ausscheidung zu bringen,
dann aber weshalb, weil bei den ausserordentlich grossen Rauch= gasmengen, die bei
neuzeitlichen Grosskesselanlagen anfallen;die dafür erforderliche Anlage ganz enorme
Abmessungen erhalten müsste, und schliesslich deshalb, weil für die Abkühlung der
Rauchgase bis zur Verflils= sigung des H20 ein untragbar grosser Kühlmittelbe#arf
anfallen wird.
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Erfindungsgemäss soll nun
eine wirtschaftliche Entschwefelung der Rauchgase dadurch erzielt werden, dass die
bis zum Taupunktabgekühlten Rauchgase in einer
besonderen Apparatur
zentrifugiert werden, wodurch die sich bildenden Wasserdampfmoleküle wegen ihres
hohen spez. Gewichtes, das ja um ein Vielfaches grösser ist als das der übrigen
Bestandteile der Rauchgase, im Innern der Apparatur nach Aussen geschleudert werden.
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Durch die Zentrifugierung wird zugleich eine sehr in= tensive Durchwirbelung
der Gase bewirkt, die noch da= durch eine Verstärkung erfährt, dass der in die Appa=
ratur eingeleitete Rauchgasstrom in sehr viele Ein= zelströme zerlegt wird.
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Die Durchwirbelung der Gase in Verbindung mit der Ausschleuderung
der Wasserdampfmolekiile hat zur Folge, dass die in den Gasen enthaltenen S02 Molekäle
immer wieder mit H20 Molekülen,die sich im Zustande der Kondensation befinden 1zusammentreffen,
wodurch sie absorbiert werden. Die so gebildeten H2G/S02 Molekül= gruppen werden
infolge der ihnen erteilte Beschleu= neigung gegen dieAussenwand des Apparates geschleudert,
die durch luft oder Wasser gekühlt wird0 Durch die un= unterbrochen nachfolgenden
weiteren Molekülgruppen entsteht an der Wand eine sich verdichtendende Schicht,
die teilweise aus Flüssigkeit und Schweden besteht, und die gegenüber der im Apparat
befindlichen Gasen eine Isolierung gegenüber der gekühlten Aussenwand bildet.
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Auf diese Weise wird ver#indert, dass ein unnötig grosser Kühlmittelverbrauch
entsteht.
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Die an der Aussenwand des Apparates abgelagerten H20/ SO2 Nolekülgruppen
können laufend ateleitet oder abgesaugt werden, wodurch eine ununterbrochene Abgasentschwefelung
erzielt wird.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken besteht der zur Entschwefelung
erforderliche Apparat, kurz Zentri= fuge genannt,aus einem doppelwandigen'gekühlten
Ge= häuse, in dessen Inneren sich der eigentliche Rotor -befindet, durch den die
Zentrifugierung der Gase bewirkt wird. Dieser Rotor besteht aus einem
zentrisch
angeordneten Rohr, das eine grosse Zahl von radial anF,eordneten Röhren geringeren
Durchmessers trägt, die an ihrer äusseren Ende mit einem beiderseits offenen Mantel
verbunden sind, der von einem Kühlmittel durchströmt wird.Dieser, gegen den Innenraum
der Zentri= fu;Te abgedichtete Rotor wird durch einen Antrieb in schnelle Umdrehungen
versetzt, sodass die in das zentra= le Rohr eintretenden Rauchgase in die Radialröhren
ge= lanen wo sie auf eine grosse Beschleunigung gebracht werden und durch die auftretende
Zentrifugalkraft eine Ausschleuderung der Wasserdampfmoleküle eintritt.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann das zentral le Rohr an
Stelle der Radialrohre auch mit Laufrädern, ähnlich jenen von Turbogebläsen ausgerüstet
werden, wo= durch ebenfalls eine Zerlegung des Rauchgasstromes und eine Zentrifugalbeechleunigung
erzielt werden kann.
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Beschreibung.
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Die Figuren 1 und 2 stellen eine beispielsweise Ausführung eines Apparates
dart der zur Durchführung der Entschwefelung nach dem Erfindungsgegenstand geeignet
ist.
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Es bedeutet: 1 das Gehäuse, 2 den Aussenmantel, 3 den Gehäuseboden,
4 die Gehäusedecke, 5 den Eintritt für die Rauchgase, 6 Trnnkammer für die Rauchgase,
7 den Rauchgasaustritt, 8 das zentrale Innen = rohr des Rotors, 9 den Aussenmantel
des Rotors, 10 die Rohre zwiqschen dem Zentralrohr 8 und dem Mantel 9, 11 die Kühl=
rippen auf den Rohren 10, 1 2 Labyrinthdiciltungen zwischen dem umlaufenden Mantel
des Rotors und dem Gehäuse 1, 1 3 Trenn= kammern fiir Schwaden und Kondensat, 14
Lüfterflügel desXRo= tors, 15 unteres Lager der Antriebswelle,16 die Antriebswelle,
17 Antriebsmotor; 18 Austrittöftnungen für Schwaden und Kon= densat.
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Die bis nahe an den Taupunkt abgeküklten Rauchgase treten bei 5 in
den Apparat ein und gelangen in das Zentralrohr des rasch umlaufenden Rotors. Durch
die in den Rohren 1o herrschen= de Radialbeschleunigung werden die Rauchgase angesaugt
und beschleunigt, wodurch es in den Rohren 10 zu einer sehr inten= siven Durchwirbelung
derRauchgase und einer gleichzeitigen Abkühlung kommt, da die Rohre 10 durch den
Kühiluftstrom der durch die Flügel 14 erzeugt wird, stark gekühlt werden.
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Durch die Abkühlung der Gase kommtees zu einer Kondensation des H20
und einer Absorbtion, der S02 Moleküle, die mit den Wasserdampfmolekülen zusammentreffen.
Die sich bildenden H20/S02 Molekülgruppen, wie auch die Wasserdampfmoleküle werden
infolge ihres vielfach grösseren spez.vewichtes als das der Gase beim Verlassen
der Rohre 10 durch die Zentrifugal= kraft durch den freien Raum des Apparates nach
Aussen, gegen die gekühlte Gehäusewand 1 'geschleudert. Die in dem freien Raum befindlichen
Gase werden durch die austretenden Gase und durch den rasch umlaufenden Rotor in
Rotation gebracht, sodass
sodass freie Wasserdampfmoleküle, welche
aus den Rohren 10 ausgeschleudert werden in den umlaufenden Rauchgasen ri t S62
Molekülen zusammenprallen,sodass sie absorbiert werden.
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Durch die ständig ausgeschleuderten H2O/SO2 Molekülgruppen entsteht
an er Aussenwand des Gehäuses 1 eine Schicht aus flüssigem und dampförmigen H2O/SO2
Molekülgruppen, welche durch die ununterbrochene Zufuhr und die ständig wirkende
Zentri= fugalkraft so verdichtet wird, dass sie laufend abgeleitet werden kann,
während die entschwefelten Rauchgase durch das Rohr 7 austreten.
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Die an der Aussenwand 1 sich bildende Schicht bewirkt gegen den Innenraum
eine Isolierung, sodass die Abkühlung sich nicht auf den Inneraum , sondern nur
auf die Flüssigkeits=und Dampf= schicht auswirkt. Durch diese Massnahme wird einerseits
eine unerwünschte Abkühlung der entschwefelten Rauchgase verhindert, andererseits
aber die Kondensatbildung der Wasserdampfmolekü= le herbeigeführt.
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Der Rotor kann erfindungsgemäss auch mit laufrädern ausgerüs tet werden,
anStelle der Rohre 10. In diesem Falle erden die Rauchgase durch die Schaufeln der
Laufräder in viele Einzel= ströme unterteilt, ind von ihnen beschleunigt, sowie
auch der gesamte Gasinhalt des Apparates in schnelle Rotation versetzt, wodurch
die erforderliche Zentrifugalkraft auftritt.
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Die Kühlung des Apparates kann durch Lutt oder Wasser bzw. einen anderen
Kälteträger erfolgen. Zweckmässigerweise wird man für die Kühlung der Rohre 10 Luft
verwenden, während für die Küh= lung des Gehäuses auch eine Flüssigkeit dienen kann.