DE2224224A1

DE2224224A1 - Reinigungsvorrichtung an einer absorptionsanlage

Info

Publication number: DE2224224A1
Application number: DE2224224A
Authority: DE
Inventors: Karl Axel Goeran Gustavsson
Original assignee: Bahco Ventilation AB
Current assignee: Bahco Ventilation AB
Priority date: 1971-05-28
Filing date: 1972-05-18
Publication date: 1973-01-04
Also published as: CA967479A; FR2139966A1; SE352817B; DE2224224B2; DE2224224C3; US3807962A

Description

PA.TENTANWÄLTF

Dr. Andrciewak-A Essen, 17. Mai 1972

Dr. -In₂. Ilonke .(39 125/Ti)

Dipl.-Ing. Gcsthuysen AB Bahco Venti lat ion 43 Essen, Theaterplatz >
Telefon 223394

Reinigungsvorrichtung an einer ÄbsorptionsanI age

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung an einer Absorptionsanlage zur Reinigung von schwefeIdioxydhäI ti gen Rauchgasen, u.zw. eine solche Anlage, wie sie in der schwedischen Patentschrift Nr. 334.700 beschrieben ist.

Diese Anlage arbeitet mit einer zirkulierenden Kalkstein-(oder Dolomit-)aufsch Iämmung als Absorbent und im Zirkulationskreis für den Absorbenten ist eine Mühle montiert, deren Aufgabe es ist, die in der Absorbentaufsch Iämmung enthaltenen Kalksteinpartikel zu zermahlen, um neue Oberflächen der Partikel freizulegen. Die Partikeloberflächen überziehen sich bei der Schwefeldioxydabsorption nämlich rasch mit einer inaktivierenden Schicht aus im wesentIichen KaIziumsuIfat, weshalb das aktive Karbonat im Inneren der Partikel nicht ausgenützt werden könnte und die Kapazität der Anlage stark herabgesetzt" werden würde, wenn nicht die erwähnte Zermahlung vorgenommen würde.

Die Mühle zur Zermahlung wird dabei bevorzugt in Form einer mit dem Bodenteil der Absorptionskolonne selbst integrierten Rotationskammer ausgebildet, von welcher die zermahlene Absorbentauf sch lämmung durch einen zentralen Auslaß direkt in die Absorptionskolonne zurückgeführt wird. Die Rotationskammer kann eine Anzahl von vorzugsweise kugelförmigen Mahlkörpern enthalten," welche die Mahlarbeit durchführen, indem sie entlang der Wandungen der Rotationskammer herumrollen. Die dabei von den Mahlkörpern benötigte Bewegungsenergie wird durch die Aufschlämmung selbst zugeführt, welche tangential in die Rotationskammer eingeleitet, wird, u.zw. mit solcher Geschwindigkeit, daß die Mahlkörper in Bewegung und in Arbeit versetzt werden. Dadurch, daß sie tangential eingeleitet wird, wfrd der Aufschlämmung eine zirkulierende Bewegung «HtiU wticht $ίγ bei der Wiedereinführung

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in den Bodenteil der Absorptionskolonne beibehält. Aufgrund der Zentrifugalkraft werden größere und schwerere Absorbentpartikel nach außen gegen die Behälterwand gedrückt, wo sie als Mahlkörper wirken, während sie durch gegenseitige Reibung und Reibung an der Wandung zu leichteren aktiven Partikeln zerkleinert werden, welche einwärts gegen das Zentrum des Behälters wandern und dort mit der Suspensionsflüssigkeit durch den Auslaß austreten. In vielen Fällen kann daher auf besondere Mahlkörper verzichtet und die Mahlarbeit zur Gänze dem Absorbentmaterial selbst überlassen werden.

In diesem Bodenteil, der sogenannten Einlaßkammer ist das Flüssigkeitsniveau der Aufschlämmung so eingestellt, daß in die Einlaßkammer eintretende Rauchgase durch einen ausreichend großen Spalt zwischen dem Flüssigkeitsniveau und dem Einlaß zur Absorptionskolonne hindurchgehen, der sogenannten Aufnahmespitze, um Tropfen von der Aufschlämmung hinauf durch die Kolonne mitzureißen.

In der sogenannten halbtrockenen Zone, die im Bereich unmittelbar oberhalb des genannten Flüssigkeitsniveaus gebildet wird, entstehen an den Wänden gerne Ablagerungen, die aus Schlamm mit chemischer Bindekraft oder Inkrustationsbildungen bestehen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Ablagerungen auf wirtschaftliche Weise zu entfernen und dies wurde dadurch erreicht, daß die Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung gemäß den in den Patentansprüchen angegebenen Merkmalen ausgebildet wurde.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig, I eine schematische Darstellung einer Absorptionsanlage der betreffenden Type teilweise im Schnitt, wobei die Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung aus Platzgründen nur teilweise gezeichnet ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einlaßkammer, Rotationskammer und Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fi₉. 2.

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Die in Fig. I schematisch dargestellte Anlage besteht aus einer Absorptionskolonne I mit einem Einlaß 2 für schwefeldioxydhäI ti ge Rohgase im Bodenteil oder Einlaßkammer 3 sowie einem Auslaß 4 für das vom SchwefeIdioxyd gereinigte Gas im Oberteil 5. Frisches Absorbentmateria I wird von einem Vorratsgefäß 6 für Kalkstein über ein Zubereitungsgefäß 7 für die Aufschlämmung und eine Zuführungsleitung 8 dem Bodenteil der Absorptionskolonne zugeführt, wo es mit einer durch eine Zirkulationsleitung 9 rückgeführtenAbsorbentaufsch Iämmung gemischt wird. Vom KolonnenbodenteiI wird die aktive Absorbentaufschlämmung mit dem durch den Einlaß 2 eintretenden Rohgas über die Aufnahmespitze· IO der Kolonne durch die Kolonne hinaufgerissen, wobei das im Rohgas enthaltene Schv/ef e I d ioxyd mit der Kalksteinauf sch I ämmung unter Bildung einer inaktivierenden Schicht aus im wesentlichen Sulfat auf den Kalksteinpartikeln umgesetzt wird. Die Aufschlämmung wird in einem Tropfenabscheider Il abgeschieden, während das vom SchwefeIdioxyd gereinigte Gas durch den Auslaß 4 entnommen wird. Vom Tropfenabscheider wird die reagierte Absorbentaufschlämmung durch die Zirkulationsleitung 9 geführt, um beim KoIonnenbodenteiI wieder in den Prozeß einzutreten. Diese Leitung ist mit einer Abzweigleitung versehen, welche einen geringeren Teil der Zirkulationsflüssigkeit zu einem Trennungsgefäß 13 für verbrauchtes Absorbentmateria I Ie i tet.

Die ZirkuIations I eitung 9 ist jedoch nicht direkt mit dem KoIonnenbodenteiI verbunden, sondern über eine Mühle 14 vom Rotationskammertyp mit oder ohne kugelförmigen Mah I körpern 15 zur Zermahlung der inaktivierten KaIksteinpartikeI. Zur Erzielung des gewünschten Rotationseffektes ist der Anschlußteil 9a der ZirkulationsI eitung tangential angeordnet. An diesen Teil ist außerdem eine vom KolonnenbodenteiI kommende Leitung angeschlossen, die mit einer Pumpe P versehen ist, durch welche Aufschlämmung in die Anschlußleitung 9a gepumpt wird, um der durch die Zirkulationsleitung 9 geführten Aufschlämmung eine, zusätzliche Bewegungsenergie zu erteilen, was sich in gewissen Fällen zweckmäßig erwiesen hat.

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Im Bodenteil ist eine Reinigungsvorrichtung 17 (aus Platzgründen nur teilweise dargestellt) angeordnet, an der ein Turbinenrad 18 befestigt ist. Die Reinigungsvorrichtung wird im Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert.

In Fig. 2 ist ein Bodenteil sowie eine Mühle von gleichem Typ wie in Fig. I dargestellt und die Einzelteile haben auch die gleichen Bezugszeichen. Die einzige Ausnahme ist, daß der Anschlußteil 9a der Z i rku I at i ons I ei tung rnit der Mühle 14 bei deren Boden anstatt bei deren Oberteil verbunden ist.

Im Bodenteil ist eine Reinigungsvorrichtung 17 drehbar auf einer Endplatte 19 einer lotrechten Achse 20 montiert, welche koaxial zum Bodenteil verläuft und mit ihrem unteren Ende im oberen Endbereich eines lotrechten Rohres 21 gelagert ist. Das untere Ende dieses Rohres ist in der Mitte des Bodens der Mühle 14 befestigt.

Die Reinigungsvorrichtung besteht aus einer U-förmigen Befestigungsstange 22, deren beide Schenkel an ihren Enden in waagrechter Richtung auswärts gebogen sind und deren Mittelteil an der Endplatte 19 befestigt ist. Jedes Ende ist mit zwei Haltern und 24 versehen, von denen der eine einwärts und der andere auswärts gerichtet ist. Die Enden des Halters sind mit Zapfen versehen, an welchen s tanganförm i ge Abstreifer 26 und 27 derart schwenkbar aufgehängt sind, daß deren untere Enden an der Außenwandung der Aufnahmespitze 10 bzw. der Innenwandung des Bodenteiles 3 anliegen. Zur Erreichung einer guten Anlage sind die Abstreifer an ihren oberen Enden mit Gegengewichten 28 versehen.

Schließlich ist auf der Achse 20 unmittelbar unterhalb der Endplatte 19 ein Turbinenrad 18 befestigt, dessen Schaufeln (siehe Fig» 3) Außenkanten aufweisen, die sich in ihrer Form nahe an die Form der Innenwandung des Bodenteiles anpassen, ·

In Fig. 3 sind in erster Linie die Reinigungsvorrichtung selbst sowie das Turbinenrad mit seinen Schaufeln von oben gesehen dargestellt. (Die Aufnahmespitze 10 wurde der Übersichtlichkeit halber entfernt.)

Beim Betrieb tritt die rückgeführte und zermahlene KaIksteinaufschIämmung durch die Öffnung im unteren Bereich des Bodenteiles 3 ein. Sie strömt durch den Bodenteil nach oben, wobei sie weiterhin die rotierende Bewegung beibehält, die ihr

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in der Mühle 14 erteilt worden ist. Sie versetzt dabei das Turbinenrad 18 und damit auch die Stange 22 mit den Haltern 23, 24 sowie den Abstreifern 26, 27 in Rotation.

Durch die Ausnutzung der für die Mahlarbeit notwendigen Rotationsenergie für den Antrieb des Turbinenrades und damit der Reinigungsvorrichtung auf diese Weise hat man einen Energiegewinn erzielt, weil ja keinerlei zusätzliche Energie für die Reinigungsarbeit zugeführt zu werden braucht. Außerdem verhält es sich so, daß die Rotationsenergie im Mühlenauslaß in jedem Fall auf irgendeine Weise vernichtet werden muß, weil sie sonst zu Problemen im Bodenteil und jener Zone führt, in.der das Absorbentmanterial vom Rohgas aufgenommen wird. Dadurch, daß die Abstreifer das Turbinenrad auf eine sehr niedrige Drehzahl (2-20 u/min) abbremsen, erzieltman somit den zusätzlichen Vorteil, daß die FIüssigkeitsrotation praktisch vollständig aufgehoben wi rd.

Die oben beschriebene Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung kann natürlich modifiziert werden. So können z.B. die Abstreifer mit Bürsten versehen sein und die Gegengewichte gegen Druck- oder Zugfedern ausgetauscht werden. Sie können außerdem an mehr als einer Befestigungsstange oder einer Befestigungseinrichtung mit anderer Form befestigt sein und die Lagerung kann auf jede beliebige zweckmäßige Art ausgebildet sein.

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Claims

222A224 Patentansp rüche

1. Reinigungsvorrichtung an einer Absorptionsanlage zur Reinigung von schwefeldioxydhältigen Rauchgasen mittels einer "KaIksteinaufsch Iämmung als Absorbent, welche Anlage eine Absorptionskolonne mit einem Bodenteil, der eine Ansammlung an Absorptionsflüssigkeit enthält, eine rohrförmige Aufnahmespitze, die unmittelbar oberhalb der AbsorbentoberfIäche endet und durch welche in den Bodenteil eintretende Rauchgase Tropfen des Absorbenten von der Oberfläche der Absorbentansammlung hinauf zur Oberseite der Kolonne mit sich reißen, wo sie abgeschieden werden, eine ZirkuI ations IeItung zwischen der Oberseite der Kolonne und deren Bodenteil zur Wiedereinführung des abgeschiedenen Absorbenten in den KolonnenbodenteiI sowie eine In die ZirkuI ations Ieitung eingefügte und mit dem KoIonnenbodenteiI integrierte Mühle in Form einer Rotationskammer zur Zermahlung von rückzirkulierendem Absorbentmaterial umfaßt, in welcher Mühle dem eintretenden Absorbenten eine rotierende Strömung erteilt wird, um unter Rotation um die Innenvendung der Mühle herum die gewünschte Mahlarbeit auszuführen, bevor der Absorbent unter fortgesetzter rotierender Strömung wieder in den KolonnenbodenteiI eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung aus einer im Kolonnenbodenteil koaxial gelagerten rotierbaren Achse, einem auf der Achse befestigten Gestell, das mit Abstreifern versehen ist, die an die Innenwandung des KolonnenbodenteiI es und an der Außenwandung der Aufnahmespilze anlegbar sind, und einem auf der Achse befestigten Turbinenrad besteht, das durch die rotierende Absorbentströmung aus der Mühle antreibbar Ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer im Gestell schwenkbar aufgehängt sind.

3. Reinigungsvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer zwecks besserer Anlage mit Gegengewichten versehen sind.

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